一种用于便利贴的可降解高分子复合膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于便利贴的可降解高分子复合膜及其制备方法，用于便利贴的可降解高分子复合膜，包括PLA/PBAT/壳聚糖基膜与聚乙烯醇/羧甲基纤维素涂层；PLA/PBAT/壳聚糖基膜与聚乙烯醇/羧甲基纤维素涂层之间存在离子键作用；制备方法为：聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、颜料与水混合形成复合溶液后，将复合溶液均匀涂覆在PLA/PBAT/壳聚糖基膜上，干燥后得到用于便利贴的可降解高分子复合膜；PLA/PBAT/壳聚糖基膜是由PLA/壳聚糖复合物、PBAT与偶联剂熔融挤出、双向拉伸制膜，进而采用弱酸处理得到。本发明专利技术的方法简单易行，制得的用于便利贴的可降解高分子复合膜表面平滑，吸附墨水速度快，可书写性优异，可书写涂层附着力强，加工和使用过程不易脱落。使用过程不易脱落。

【技术实现步骤摘要】
一种用于便利贴的可降解高分子复合膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料
，涉及一种用于便利贴的可降解高分子复合膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]便利贴是具有可书写功能且能够重复粘贴的文具，已成为人们学习、办公的日常用品。便利贴包括纸质便利贴与塑料材质的便利贴。塑料便利贴主要采用PET膜作为基膜，具有耐撕、防水、透明等特性。由于聚酯薄膜无法吸附墨水，需在聚酯薄膜表面涂覆可书写涂层。生产和使用过程发现，可书写涂层在聚酯膜表面的附着力差，易脱落。书写涂层厚度有限，吸墨速度慢。因此，聚酯便利贴的可书写性不如纸质便利贴。此外，聚酯薄膜难以降解，丢弃后存在环境污染的问题。
[0003]随着环保意识的觉醒与高分子材料制造技术的创新，可降解高分子材料获得了快速发展。聚乳酸(PLA)是常见的可降解合成高分子材料，可用于薄膜、包装盒及纤维等产品的制备。但是PLA材料的断裂生产率较低，表现为材料较脆。为了解决PLA材料性能的不足，可将PLA与聚对苯二甲酸
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己二酸丁二醇酯(PBAT)等韧性较好的可降解高分子材料共混。中国专利1(一种抗菌PBAT/PLA复合膜及其制备方法，专利号ZL201611142659.6)公开了含有抗菌剂的PBAT/PLA复合膜的制备方法。PBAT/PLA复合膜中还可加入纤维素等天然可降解高分子材料。中国专利2(适用于制备薄膜的改性纤维素填充PBAT/PLA组合物及其制备和应用，专利申请号202011287004.4)将PBAT、PLA、改性纤维素、增塑剂、增容剂、扩链剂、润滑剂熔融混合，通过吹塑成膜制成复合膜。中国专利3(一种生物降解黑色地膜及其制备方法，中国专利号ZL201610962651.8)将PBAT、PLA、微晶纤维素、淀粉、壳聚糖、扩链剂、PLA基黑色母粒共混，制成可降解农用地膜。
[0004]在产品开发工作中，申请人将PLA膜以及PLA复合膜用作便利贴基膜并制成便利贴。PLA膜和PLA复合膜便利贴依旧存在可书写涂层附着力弱，墨水吸附速度慢的问题。原因在于：可书写涂层一般由聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛等含有羟基的物质组成。而PLA分子链上缺乏极性基团，难以和涂层中的极性基团形成相互作用，导致界面相互作用力弱。虽然基膜中加入的天然高分子材料含有大量羟基。但是，天然高分子材料均匀分散在基膜内外，存在于基膜表面的天然高分子较少，难以和涂层形成较强的相互作用，也无法直接吸附涂层中存在的墨水溶剂，导致便利贴对书写墨水的吸附速度慢。
[0005]针对可降解聚酯膜便利贴的不足之处，开发可书写涂层附着力强，吸附墨水速度快且多，具有优良可书写性能的可降解聚酯便利贴，是有待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种用于便利贴的可降解高分子复合膜及其制备方法。
[0007]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]一种用于便利贴的可降解高分子复合膜，包括PLA/PBAT/壳聚糖基膜与聚乙烯醇/羧甲基纤维素涂层；
[0009]PLA/PBAT/壳聚糖基膜与聚乙烯醇/羧甲基纤维素涂层之间存在离子键作用；
[0010]PLA/PBAT/壳聚糖基膜是由PLA/壳聚糖复合物、PBAT与偶联剂熔融挤出、双向拉伸制膜，进而采用弱酸处理得到；
[0011]弱酸是指质量分数为2％的醋酸溶液；
[0012]聚乙烯醇/羧甲基纤维素涂层为聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠和颜料的组合物。
[0013]作为优选的技术方案：
[0014]如上所述的一种用于便利贴的可降解高分子复合膜，按照重量份数计，PLA/PBAT/壳聚糖基膜中各组分的含量为：PLA 50～80份，PBAT 20～30份，壳聚糖5～10份，偶联剂0.5～1.5份。各组分含量这样设置，是为了形成PLA为连续相，PBAT为分散相的复合膜形态结构。PLA与壳聚糖比例的设定还能使壳聚糖形成聚集，壳聚糖与PLA的界面处形成空隙，与涂层的接触面积增加，形成更强的相互作用。
[0015]如上所述的一种用于便利贴的可降解高分子复合膜，偶联剂为γ
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氨丙基三乙氧基硅烷、γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯或异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯。
[0016]如上所述的一种用于便利贴的可降解高分子复合膜，PLA/PBAT/壳聚糖基膜的厚度为30～100μm，纵向拉伸强度为38～62MPa，横向拉伸强度为42～64MPa；聚乙烯醇/羧甲基纤维素涂层的厚度为5～10μm。
[0017]如上所述的一种用于便利贴的可降解高分子复合膜，可降解高分子复合膜的达因值为36～46dyn/cm，按照ASTM
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D3359
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09标准测得的可降解高分子复合膜中聚乙烯醇/羧甲基纤维素涂层的附着力等级为3B～4B；采用符合GB/T 37853
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2019标准且笔头分类为粗的中性笔，在可降解高分子复合膜表面划线150米以上无断痕；将所述中性笔在可降解高分子复合膜上书写，开启秒表计时至n秒，在线迹上覆盖同种可降解高分子复合膜，用500g砝码压在覆盖的可降解高分子复合膜上，重新计时，1分钟后分开两张可降解高分子复合膜，覆盖的可降解高分子复合膜上无墨迹；n≤100。
[0018]本专利技术还提供制备如上所述的一种用于便利贴的可降解高分子复合膜的方法，聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、颜料与水混合形成复合溶液后，将复合溶液均匀涂覆在PLA/PBAT/壳聚糖基膜上，干燥后得到用于便利贴的可降解高分子复合膜。
[0019]作为优选的技术方案：
[0020]如上所述的方法，按重量份数计，复合溶液中各组份的含量为：聚乙烯醇9～12份，羧甲基纤维素钠1～5份，颜料1～5份，水50～80份。
[0021]如上所述的方法，干燥温度为70～80℃，干燥时间为10～15分钟。
[0022]如上所述的方法，PLA/PBAT/壳聚糖基膜的制备过程包括如下步骤：
[0023](1)分别将PLA和壳聚糖放入流化床干燥塔式结晶干燥装置中进行干燥处理；
[0024](2)将干燥处理后的PLA和壳聚糖加入高速混合机搅拌混合均匀得到混合物，将混合物加入双螺杆挤出机中，经挤出、冷却、造粒，制得PLA/壳聚糖复合物；
[0025](3)将PLA/壳聚糖复合物和PBAT混合后放入流化床干燥塔式结晶干燥装置中进行干燥处理；
[0026](4)对步骤(3)干燥处理后的PLA/壳聚糖复合物和PBAT以及偶联剂加入挤出机进行熔融挤出，之后按照挤出机、计量泵、静态混合器、模头的流程，经过铸膜、双向拉伸、收卷和切割制得PLA/PBAT/壳聚糖复合膜；
[0027](5)采用质量分数为2％的醋酸溶液处理PLA/PBAT/壳聚糖复合膜，得到PLA/PBAT/壳聚糖基膜。
[0028]如上所述的方法，步骤(1)中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于便利贴的可降解高分子复合膜，其特征在于：包括PLA/PBAT/壳聚糖基膜与聚乙烯醇/羧甲基纤维素涂层；PLA/PBAT/壳聚糖基膜与聚乙烯醇/羧甲基纤维素涂层之间存在离子键作用；PLA/PBAT/壳聚糖基膜是由PLA/壳聚糖复合物、PBAT与偶联剂熔融挤出、双向拉伸制膜，进而采用弱酸处理得到；弱酸是指质量分数为2％的醋酸溶液；聚乙烯醇/羧甲基纤维素涂层为聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠和颜料的组合物。2.根据权利要求1所述的一种用于便利贴的可降解高分子复合膜，其特征在于，按照重量份数计，PLA/PBAT/壳聚糖基膜中各组分的含量为：PLA 50～80份，PBAT 20～30份，壳聚糖5～10份，偶联剂0.5～1.5份。3.根据权利要求2所述的一种用于便利贴的可降解高分子复合膜，其特征在于，偶联剂为γ
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氨丙基三乙氧基硅烷、γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯或异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯。4.根据权利要求3所述的一种用于便利贴的可降解高分子复合膜，其特征在于，PLA/PBAT/壳聚糖基膜的厚度为30～100μm，纵向拉伸强度为38～62MPa，横向拉伸强度为42～64MPa；聚乙烯醇/羧甲基纤维素涂层的厚度为5～10μm。5.根据权利要求1所述的一种用于便利贴的可降解高分子复合膜，其特征在于，可降解高分子复合膜的达因值为36～46dyn/cm，按照ASTM
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D3359
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09标准测得的可降解高分子复合膜中聚乙烯醇/羧甲基纤维素涂层的附着力等级为3B～4B；采用符合GB/T 37853
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2019标准且笔头分类为粗的中性笔，在可降解高分子复合膜表面划线150米以上无断痕；将所述中性笔在可降解高分子复合膜上书写，开启秒表计时至n秒，在线迹上覆盖同种可降解高分子复合膜，用500g砝码压在覆盖的可降解高分子复合膜上，重新计时，1分钟后分开两张可降解高分子复合膜，覆盖的可降解高分子复合膜上无墨迹；...

【专利技术属性】
技术研发人员：金仕夫，姚勇波，沈丽尧，袁慧，姜桃，何佳艺，
申请(专利权)人：嘉兴学院，
类型：发明
国别省市：