一种蛭石PBAT抗菌复合薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种蛭石PBAT抗菌复合薄膜及其制备方法，步骤一，称取PBAT原料溶于挥发性溶剂中，在常温下搅拌；步骤二，称取蛭石或改性蛭石加入到步骤一所述PBAT溶液中，两者混合搅拌；步骤三，将步骤二的混合溶液倒在玻璃板上刮膜，薄膜干燥后将玻璃板放置在水槽中将薄膜揭离，将其置于真空烘箱中干燥，以确保溶剂和水完全挥发，得到蛭石/PBAT复合薄膜。改性蛭石为硅烷偶联剂改性蛭石或季鏻盐修饰蛭石，通过蛭石的加入极大的降低了PBAT薄膜原材料成本，同时得到了具有抗菌性能的P12@VMT/PBAT复合薄膜。合薄膜。合薄膜。

【技术实现步骤摘要】
一种蛭石PBAT抗菌复合薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于复合薄膜制备
，尤其涉及一种蛭石PBAT抗菌复合薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]PBAT已成为最重要的柔性生物降解聚合物，在购物袋、地膜等薄膜产品中得到广泛应用，在农业上得到了广泛的应用，PBAT没有抗菌性能，并且由于其化学结构，很容易被微生物攻击，目前为了解决微生物污染的问题，现有技术主要是通过Ag
+
、Cu
2+
和Zn
2+
的加入，虽然可以带来抗菌效果，但是重金属的积累会导致严重的环境问题，在高金属浓度的情况下可能对人体有害。另一方面，无机抗菌材料可形成不溶性粘土矿物，极易失去抗菌活性，抗菌性能不可持续。目前PBAT一吨约1.3
‑
1.5万元，由于薄膜使用量大成本也亟需各维度降低。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种蛭石PBAT抗菌复合薄膜及其制备方法，以解决PBAT没有抗菌性能和通过金属例子加入提高抗菌性能不可持续且有环境污染的问题、以降低PBAT薄膜生产成本。
[0004]本专利技术的技术方案是：一种蛭石PBAT抗菌复合薄膜及其制备方法，步骤一，称取PBAT原料溶于挥发性溶剂中，在常温下搅拌；挥发性溶剂为二氯甲烷、氯仿、DMSO中的一种，也可以是甲醇/氯仿混合溶剂。
[0005]步骤二，称取蛭石加入到步骤一所述PBAT溶液中，两者混合搅拌，蛭石简称VMT；
[0006]步骤三，将步骤三的混合溶液倒在玻璃板上用刮膜，薄膜干燥后将玻璃板放置在水槽中将薄膜揭离，将其置于真空烘箱中干燥，以确保溶剂和水完全挥发，得到蛭石/PBAT复合薄膜。
[0007]进一步的，步骤二中的蛭石为改性蛭石，具体为，将蛭石配成10wt％的悬浮液，取蛭石质量分数为0.5％的硅烷偶联剂醇解，醇解后的硅烷偶联剂倒入悬浮液中，水浴加热搅拌，然后用去离子水洗涤，抽滤后的产物干燥、研磨、过筛，得到硅烷偶联剂改性蛭石。
[0008]进一步的，步骤二中的硅烷偶联剂为γ—甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷KH570、氨基硅烷偶联剂、乙烯基硅烷偶联剂、巯基硅烷偶联剂和环氧基硅烷偶联剂中的一种。
[0009]进一步的，步骤二中的蛭石为季鏻盐修饰蛭石，具体为，将蛭石配成10wt％的悬浮液，在悬浮液中加入蛭石质量分数为1.5CEC的不同长度烷基链段季鏻盐，水浴加热搅拌，然后用去离子水洗涤，抽滤后的产物干燥、研磨、过筛，得到季鏻盐修饰蛭石。
[0010]进一步的，所述不同长度烷基链段季鏻盐的制备方法为：称取三苯基膦和卤代烷烃，以二甲苯或甲苯做溶剂，在氮气保护下进行加热搅拌回流反应后，冷却，产物析出，使用石油醚洗涤产物，抽滤、真空干燥，得到不同长度烷基链段季鏻盐。
[0011]进一步的，所述卤代烷烃指碳数为4
‑
30的烷烃，卤素元素可以是氯或溴元素。
[0012]进一步的，所述卤代烷烃指溴代正丁烷、溴代正辛烷、溴代十二烷中的一种。制备得到的季鏻盐修饰蛭石记为P4@VMT、P8@VMT和P12@VMT。
[0013]进一步的，所述不同长度烷基链段季鏻盐指季鏻盐中的烷基链段为单链段。
[0014]进一步的，步骤二中，蛭石添加量为PBAT质量的5
‑
10％。
[0015]本专利技术的有益效果：
[0016]1、采用硅烷偶联剂改性VMT得到的OVMT，粒径和层间距均增大，相对于VMT/PBAT复合薄膜，OVMT/PBAT复合薄膜的热稳定性和力学性能均有改善；
[0017]2、成功合成三种不同烷基链段的季鏻盐，并使其对VMT进行成功改性。季鏻盐改性后P4@VMT、P8@VMT和P12@VMT的粒径、层间距和Zeta电位随着季鏻盐中烷基链段长度增长而增大，P4@VMT和P8@VMT均为负电位，而P12@VMT为正电位；
[0018]3、P12@VMT/PBAT复合薄膜具有良好的抗菌性能，且随着P12@VMT含量的增加，P12@VMT/PBAT复合薄膜的抗菌性能逐渐增强，同时P12@VMT/PBAT复合薄膜可以保持较好的热稳定性、拉伸强度和断裂伸长率等力学性能；抗菌性能可持续。
[0019]4、采用硅烷偶联剂改性或季鏻盐改性后的蛭石VMT与PBAT制备成复合薄膜，在满足力学性能和热稳定性的实际使用需要的前提下，极大的降低了原材料成本。
附图说明
[0020]图1为本专利技术中实施例5的P12@VMT的SEM和EDS图；
[0021]图2为本专利技术中实施例3
‑
5的VMT、P4@VMT、P8@VMT和P12@VMT的Zeta电位图；
[0022]图3为本专利技术实施例5中P12@VMT/PBAT抗菌膜对大肠杆菌E
·
coli抑菌圈大小图，图中从左到右对应含量为5％、10％、15％和20％；
[0023]图4为本专利技术实施例5中P12@VMT/PBAT抗菌膜对葡萄球菌S.a抑菌圈大小图，图中从左到右对应含量为5％、10％、15％和20％。
具体实施方式
[0024]下面通过实施例对本专利技术技术方案做进一步详细描述，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0025]实施例1：VMT/PBAT复合薄膜
[0026]使用溶液法制备VMT/PBAT复合薄膜。称取定量为10g的PBAT原料溶于50ml的二氯甲烷溶剂中，在常温下搅拌2h。之后将称量好的VMT加入到PBA T溶液中，两者混合搅拌3h。最后将混合溶液倒在玻璃板上用玻璃棒刮膜。薄膜干燥后将玻璃板放置在水槽中将薄膜揭离，将其放置于温度为70℃的真空烘箱中干燥12h，以确保溶剂和水完全挥发，放入密封袋中保存贴上标签待用。其中VMT的添加量为PBAT质量的5％、10％、15％和20％。制备出质量分数为5％、10％、15％和20％的VMT/PBAT复合薄膜。将复合材料进行表征，主要测试性能为热性能、力学性能、微观结构、抗菌性能等。
[0027]实施例2：OVMT/PBAT复合薄膜
[0028]使用溶液法制备OVMT/PBAT复合薄膜，将蛭石(VMT)配成10wt％的悬浮液，取蛭石质量分数为0.5％的硅烷偶联剂KH570醇解，醇解后的硅烷偶联剂KH570倒入悬浮液中，在70
℃水浴加热下搅拌8h，然后用去离子水洗涤5次，抽滤后的产物放到真空干燥箱中80℃干燥24h，将干燥好的改性蛭石研磨并过100目筛，得到硅烷偶联剂改性蛭石(OVMT)；
[0029]称取定量为10g的PBAT原料溶于50ml的二氯甲烷溶剂中，在常温下搅拌2h。将OVMT加入到PBAT溶液中，两者混合搅拌3h。最后将混合溶液倒在玻璃板上用玻璃棒刮膜。薄膜干燥后将玻璃板放置在水槽中将薄膜揭离，将其放置于温度为70℃的真空烘箱中干燥12h，以确保溶剂和水完全挥发，放入密封袋中保存贴上标签待用。其中OVMT的添加量为PBAT质量的5％、10％、15％和20％。制备出质量分数为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蛭石/PBAT复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤包括：步骤一，称取PBAT原料溶于挥发性溶剂中，在常温下搅拌；步骤二，称取蛭石加入到步骤一所述PBAT溶液中，两者混合搅拌；步骤三，将步骤三的混合溶液倒在玻璃板上用刮膜，薄膜干燥后将玻璃板放置在水槽中将薄膜揭离，将其置于真空烘箱中干燥，以确保溶剂和水完全挥发，得到蛭石/PBAT复合薄膜。2.根据权利要求1所述的蛭石/PBAT复合薄膜的制备方法，其特征在于：步骤二中的蛭石为改性蛭石，具体为，将蛭石配成10wt％的悬浮液，取蛭石质量分数为0.5％的硅烷偶联剂醇解，醇解后的硅烷偶联剂倒入悬浮液中，水浴加热搅拌，然后用去离子水洗涤，抽滤后的产物干燥、研磨、过筛，得到硅烷偶联剂改性蛭石。3.根据权利要求2所述的蛭石/PBAT复合薄膜的制备方法，其特征在于：步骤二中的硅烷偶联剂为γ—甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷KH570、氨基硅烷偶联剂、乙烯基硅烷偶联剂、巯基硅烷偶联剂和环氧基硅烷偶联剂中的一种。4.根据权利要求1所述的蛭石/PBAT复合薄膜的制备方法，其特征在于：步骤二中的蛭石为季鏻盐修饰蛭石，具体为，将蛭石配成10wt％的悬浮液，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张道海，尚晓煜，刘晓南，谭芳，周腾，吴中立，邹凯翔，张加奎，蔡晓东，
申请(专利权)人：贵州民族大学，
类型：发明
国别省市：