一种可生物降解的包装薄膜的制备方法及可生物降解的包装薄膜技术

本发明专利技术涉及包装薄膜技术领域，具体是提供一种可生物降解的包装薄膜的制备方法，改性聚乳酸和改性聚硅氧烷按重量比1:(0.05

【技术实现步骤摘要】
一种可生物降解的包装薄膜的制备方法及可生物降解的包装薄膜


[0001]本专利技术属于包装薄膜
，涉及一种可生物降解的包装薄膜的制备方法及可生物降解的包装薄膜。

技术介绍

[0002]现有的包装薄膜难降解，对环境造成了严重的影响。已经开发出多种可生物降解的包装薄膜，但产品机械性能还不足以达到现有的难降解的包装薄膜的水平。
[0003]聚乳酸是一种可完全生物降解的聚合物材料，应用于包装薄膜上潜力巨大。但聚乳酸主要存在质脆的问题，因此对其增韧改性是最主要的改性方向，但在提高韧性的同时，对拉伸强度影响较大，导致拉伸强度不足。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种可生物降解的包装薄膜的制备方法。
[0005]本专利技术还提供一种可生物降解的包装薄膜。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种可生物降解的包装薄膜的制备方法，将改性聚乳酸和改性聚硅氧烷按重量比1:(0.05
‑
0.4)混合，熔融混合均匀，流延成膜，定型，拉伸，辐照交联，获得所述包装薄膜；
[0008]所述改性聚乳酸的结构通式为：H(OCHCH3CO)
c
O(SiOMe2)
a
(SiOMeVi)
b
(COCH3CHO)
c
H，其中5≤a≤200，2≤b≤10，500c≤5000，Me为甲基，Vi为乙烯基；
[0009]所述改性聚硅氧烷的结构通式为：R1Me2SiO(SiOMeR2)
e
(SiOMeR3)
f
(SiOMe2)
g
SiMe2R1，其中0≤e≤30，0≤f≤10，20≤g≤1000，R1为C1
‑
C18烷基、C1
‑
C18取代烷基、乙烯基或羟基，R2为C1
‑
C12烷基或取代烷基或苯基，R3为γ
‑
(甲基)丙烯酰氧丙基。
[0010]优选的，所述改性聚乳酸按以下方法制备，
[0011]引发剂、丙交酯单体和催化剂混合，加热进行开环聚合；
[0012]开环聚合产物溶解在有机溶剂中，再加入沉淀溶剂进行沉淀，获得所述改性聚乳酸。
[0013]所述引发剂的结构通式为HO(SiOMe2)
a
(SiOMeVi)
b
H，其中5≤a≤200，2≤b≤10，Me为甲基，Vi为乙烯基。
[0014]更优选的，所述催化剂选自辛酸亚锡、二丁基锡二月桂酸酯、二(十二烷基硫)二丁基锡和二醋酸二丁基锡中的至少一种。
[0015]优选的，所述改性聚乳酸和改性聚硅氧烷按重量比1:(0.1
‑
0.3)。
[0016]优选的，所述拉伸为单向拉伸，拉伸倍率为3
‑
6倍。
[0017]更优选的，所述拉伸为双向拉伸，拉伸倍率为横向3
‑
6倍，纵向3
‑
6倍。
[0018]优选的，所述混合步骤中还加入加工助剂和抗氧化剂中的至少一种。
[0019]更优选的，所述加工助剂选自硬脂酸、聚乙烯蜡、聚硅蜡、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钙和芥酸酰胺中的一种或几种。
[0020]优选的，所述辐照交联的辐照强度为0.3
‑
2KGy。
[0021]一种可生物降解的包装薄膜，由上述任一实施方案所述的制备方法制备获得。
[0022]本专利技术在聚乳酸的开环聚合中采用侧链含有乙烯基的端羟基聚硅氧烷作为引发剂，获得了ABA型嵌段共聚物的改性聚乳酸，提高了聚乳酸的柔韧性，并在改性聚乳酸的侧链引入了乙烯基。但由于聚硅氧烷的分子链柔性较高，导致改性后的聚乳酸的拉伸性能降低的较为明显。本专利技术将改性聚乳酸与改性聚硅氧烷进行复配，利用改性聚硅氧烷的柔韧性进一步提升改性聚乳酸的柔韧性，但同时改性聚硅氧烷结构上的碳碳双键可以与改性聚乳酸侧链的碳碳双键进行自由基聚合，并形成交联结构。因此，本专利技术将改性聚乳酸和改性聚硅氧烷组合并发生交联反应形成，使得获得的包装薄膜在维持聚乳酸的生物降解性基础上，提升了韧性，并保持了较好的拉伸性能。
[0023]本专利技术的有益效果是：
[0024](1)本专利技术采用侧链含有乙烯基的端羟基聚硅氧烷作为引发剂，制备了改性聚乳酸，并与端基或侧链带有碳碳不饱和双键的改性聚硅氧烷组合、发生交联反应，获得的包装薄膜具有较好的韧性和拉伸性能。
[0025](2)聚硅氧烷具有较好的阻燃性能，因此本专利技术的包装薄膜也能提升聚乳酸的阻燃性能。
[0026](3)采用端羟基聚硅氧烷作为引发剂对聚乳酸进行改性以及加入改性聚硅氧烷，由于聚硅氧烷的存在，可以降低包装薄膜的表面能。
[0027](4)本专利技术采用两种分子量相差较大的改性聚硅氧烷，形成的交联结构的交联密度区域分布不同，对应力具有分散作用，可以进一步提高薄膜的韧性。
具体实施方式
[0028]以下通过具体实施方式对本专利技术的技术方案进行进一步的说明和描述。
[0029]本专利技术一方面提出一种可生物降解的包装薄膜的制备方法，将改性聚乳酸和改性聚硅氧烷按重量比1:(0.05
‑
0.4)混合，熔融混合均匀，流延成膜，定型，拉伸，辐照交联，获得所述包装薄膜；
[0030]所述改性聚乳酸的结构通式为：H(OCHCH3CO)
c
O(SiOMe2)
a
(SiOMeVi)
b
(COCH3CHO)
c
H，其中5≤a≤200，2≤b≤10，500c≤5000，Me为甲基，Vi为乙烯基；
[0031]所述改性聚硅氧烷的结构通式为：R1Me2SiO(SiOMeR2)
e
(SiOMeR3)
f
(SiOMe2)
g
SiMe2R1，其中0≤e≤30，0≤f≤10，20≤g≤1000，R1为C1
‑
C18烷基、C1
‑
C18取代烷基、乙烯基或羟基，R2为C1
‑
C12烷基或取代烷基或苯基，R3为γ
‑
(甲基)丙烯酰氧丙基。
[0032]本专利技术中，改性聚硅氧烷一方面能利用其柔韧性在与改性聚乳酸物理共混时提高改性聚乳酸的柔韧性，另一方面其端基的乙烯基或侧链的碳碳双键可以与改性聚乳酸中的碳碳双键发生自由基交联反应，形成化学混合，进一步提高改性聚乳酸的韧性，并由于交联结构的存在能更好的维持聚乳酸的拉伸性能。
[0033]当R1为乙烯基时，f的范围可以为0≤f≤5；当R1为不是乙烯基的其他基团时，f的范围可以为2≤f≤10。在本专利技术中，R3的结构主要是起到与改性聚乳酸侧链交联的目的，同时
由于其中存在酯键，也能与聚乳酸有较好的相互作用，有助于提升包装薄膜的机械性能。
[0034]本专利技术中，改性聚硅氧烷可以由相应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可生物降解的包装薄膜的制备方法，其特征在于，将改性聚乳酸和改性聚硅氧烷按重量比1:(0.05
‑
0.4)混合，熔融混合均匀，流延成膜，定型，拉伸，辐照交联，获得所述包装薄膜；所述改性聚乳酸的结构通式为：H(OCHCH3CO)
c
O(SiOMe2)
a
(SiOMeVi)
b
(COCH3CHO)
c
H，其中5≤a≤200，2≤b≤10，500c≤5000，Me为甲基，Vi为乙烯基；所述改性聚硅氧烷的结构通式为：R1Me2SiO(SiOMeR2)
e
(SiOMeR3)
f
(SiOMe2)
g
SiMe2R1，其中0≤e≤30，0≤f≤10，20≤g≤1000，R1为C1
‑
C18烷基、C1
‑
C18取代烷基、乙烯基或羟基，R2为C1
‑
C12烷基或取代烷基或苯基，R3为γ
‑
(甲基)丙烯酰氧丙基。2.根据权利要求1所述的制备方法，所述改性聚乳酸按以下方法制备，引发剂、丙交酯单体和催化剂混合，加热进行开环聚合；开环聚合产物溶解在有机溶剂中，再加入沉淀...

【专利技术属性】
技术研发人员：方益萍，
申请(专利权)人：方益萍，
类型：发明
国别省市：