PLA高阻隔包装膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种PLA高阻隔包装膜及其制备方法，属于膜包装材料加工技术领域。原料的重量份组成如下：PCL 10

【技术实现步骤摘要】
PLA高阻隔包装膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种PLA高阻隔包装膜及其制备方法，属于膜包装材料加工


技术介绍

[0002]聚乳酸(PLA)是由生物质原料经微生物发酵形成的乳酸单体，通过缩合聚合或者乳酸二聚体开环聚合而形成的高分子材料，具有良好的生物可降解性、生物相容性和抑菌抗霉特性，同时因其拉伸强度、压缩模量高、透明性好，还可方便加工成型。但是，PLA也因其质硬而脆、抗冲击性、亲水性差极大的限制了应用，特别是在包装领域。因此，对PLA的改性成为了研究热点，尤其在增韧改性方面。
[0003]有报道将PBAT与PLA熔融共混得到一种PLA/PBAT复合材料，研究发现，虽然PBAT对PLA材料改性后，提高了PLA材料的力学性能和加工性能，但是，PLA/PBAT复合材料(PLA含量为20％，PBAT的含量为80％)对氧气和水蒸气的阻隔性不佳，PLA/PBAT复合膜的氧气透过率为920cc/m2/day/0.1MPa，水蒸气透过率为510g/m2/day，因此，PLA/PBAT复合材料对氧气和水蒸气的阻隔性能还有待进一步提高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决现有技术的不足，提供一种PLA高阻隔包装膜。
[0005]本专利技术的目的之二在于提供一种PLA高阻隔包装膜的制备方法。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007]一种PLA高阻隔包装膜，其特征在于：原料的重量份组成如下：
[0008]PCL 10
‑
20份
[0009]PLA 60
‑
70份
[0010]改性纳米蒙脱土6
‑
10份
[0011]抗氧化剂0.5
‑
1.5份
[0012]增塑剂0.5
‑
1.5份
[0013]润滑剂0.5
‑
1.0份。
[0014]优选的，原料的重量份组成如下：
[0015]PCL 15份
[0016]PLA 65份
[0017]改性纳米蒙脱土8份
[0018]抗氧化剂1.0份
[0019]增塑剂1.0份
[0020]润滑剂0.75份。
[0021]优选的，所述改性纳米蒙脱土采用长链烷基双键硼化物和N,N
’‑
亚甲基双丙烯酰胺联合改性处理，改性纳米蒙脱土、长链烷基双键硼化物和N,N
’‑
亚甲基双丙烯酰胺的质量比为100:3:2，所述长链烷基双键硼化物中长链烷基的C原子数为12
‑
15，且为正构长链烷
基。
[0022]优选的，所述改性纳米蒙脱土的改性方法如下：
[0023]称取纳米蒙脱土，用水分散，于50
‑
60℃搅拌溶胀8
‑
12小时；
[0024]称取配方量的长链烷基双键硼化物和N,N
’‑
亚甲基双丙烯酰胺，加入至水中，溶解，然后加入到溶胀好的纳米蒙脱土体系中，于50
‑
60℃混合搅拌4
‑
6小时，混合液离心分析，沉淀用去离子水洗涤后，干燥、粉碎备用。
[0025]优选的，所述抗氧化剂为亚磷酸苯二异癸酯、亚磷酸三(2，4
‑
二叔丁基苯基)酯和季戊四醇双亚磷酸酯中的一种或者两种以上复配物。
[0026]优选的，所述增塑剂为乙酰柠檬酸三正丁酯、三醋酸甘油酯和癸二酸二丁酯中的任一种。
[0027]优选的，所述润滑剂为硬脂酸钙和/或油酸酰胺。
[0028]一种PLA高阻隔包装膜的制备方法，所述高阻隔包装膜的制备方法如下：
[0029]步骤S1：将配方量的PLA、PCL真空干燥，至含水率低于0.5％；
[0030]步骤S2：混合器中，加入干燥后的PLA、PCL以及配方量的改性纳米蒙脱土，预混合反应；
[0031]步骤S3：预混合反应结束后，加入配方量的抗氧化剂、增塑剂和润滑剂，混合均匀，得到混合料；
[0032]步骤S4：将步骤S3的混合料经挤出造粒、吹膜，得到PLA高阻隔包装膜。
[0033]优选的，所述真空干燥的温度为50
‑
60℃，真空度为0.1
‑
0.5Mpa。
[0034]优选的，预混合反应的温度为50
‑
60℃，反应时间为45
‑
60min。
[0035]优选的，步骤S3的混合时间为1
‑
2小时，混合温度45
‑
50℃。
[0036]目前，提高PLA/PCL薄膜水蒸气阻隔性能的方法主要包括以下两种：层状纳米填料复合法和高分子共混改性。纳米蒙脱土由于具有独特的天然层状纳米结构，从而成为改善PLA/PCL薄膜水蒸气阻隔性能常用的纳米材料。纳米蒙脱土是一种层间具有阳离子交换能力的多孔黏土矿物，将纳米蒙脱土分散在PLA/PCL中，可形成阻隔层，延长水蒸气透过PLA/PCL薄膜的路径，增加曲折度，有效改善阻隔性能。
[0037]纳米蒙脱土的层与层之间排列紧密，层间距小，且有一定的亲水性，与PLA/PCL基材的相容性差，影响了纳米蒙脱土的改性效果，本专利技术采用长链烷基双键硼化物、N,N
’‑
亚甲基双丙烯酰胺进行预处理和改性，二者作为交联剂的交联作用，形成稳定的交联共混物体系，其中长链烷基双键硼化物具有耐高温、环境友好、性能稳定的优点，添加后能显著改善PLA、PCL与纳米蒙脱土的混合效果，尤其是与N,N
’‑
亚甲基双丙烯酰胺联用，克服了纳米蒙脱土与PLA、PCL直接混合的缺陷，确保阻隔性能的改善。
[0038]本专利技术的有益效果是：本专利技术采用长链烷基双键硼化物、N,N
’‑
亚甲基双丙烯酰胺进行预处理和改性，二者作为交联剂的交联作用，形成稳定的交联共混物体系，其中长链烷基双键硼化物具有耐高温、环境友好、性能稳定的优点，添加后能显著改善PLA、PCL与纳米蒙脱土的混合效果，尤其是与N,N
’‑
亚甲基双丙烯酰胺联用，克服了纳米蒙脱土与PLA、PCL直接混合的缺陷，确保阻隔性能的改善。
具体实施方式
[0039]下面通过具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的具体说明。
[0040]实施例1：
[0041]一种PLA高阻隔包装膜，原料的重量份组成如下：
[0042]PCL 10份
[0043]PLA 60份
[0044]改性纳米蒙脱土6份
[0045]抗氧化剂0.5份
[0046]增塑剂0.5份
[0047]润滑剂0.5份。
[0048]本专利技术采用长链烷基双键硼化物、N,N
’‑
亚甲基双丙烯酰胺进行预处理和改性，二者作为交联剂的交联作用，形成稳定的交联共混物体系，其中长链烷基双键硼化物具有耐高温、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PLA高阻隔包装膜，其特征在于：原料的重量份组成如下：PCL10
‑
20份PLA60
‑
70份改性纳米蒙脱土6
‑
10份抗氧化剂0.5
‑
1.5份增塑剂0.5
‑
1.5份润滑剂0.5
‑
1.0份。2.根据权利要求1所述的PLA高阻隔包装膜，其特征在于：原料的重量份组成如下：PCL15份PLA65份改性纳米蒙脱土8份抗氧化剂1.0份增塑剂1.0份润滑剂0.75份。3.根据权利要求1或2所述的PLA高阻隔包装膜，其特征在于：所述改性纳米蒙脱土采用长链烷基双键硼化物和N,N
’‑
亚甲基双丙烯酰胺联合改性处理，改性纳米蒙脱土、长链烷基双键硼化物和N,N
’‑
亚甲基双丙烯酰胺的质量比为100:3:2，所述长链烷基双键硼化物中长链烷基的C原子数为12
‑
15，且为正构长链烷基。4.根据权利要求3所述的PLA高阻隔包装膜，其特征在于：所述改性纳米蒙脱土的改性方法如下：称取纳米蒙脱土，用水分散，于50
‑
60℃搅拌溶胀8
‑
12小时；称取配方量的长链烷基双键硼化物和N,N
’‑
亚甲基双丙烯酰胺，加入至水中，溶解，然后加入到溶胀好的纳米蒙脱土体系中，于50
‑
60℃混合搅拌4
‑
6小时，混合液离心分析，沉淀用去离子水洗涤后，干燥...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾程松，张健，张毅倩，
申请(专利权)人：安徽鼎洋生物基材料有限公司，
类型：发明
国别省市：