【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，特别是关于一种具有智能保温功能的低成本植物淀粉基可降解薄膜及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，推广可降解塑料成为降低传统塑料污染的研究热点。其中淀粉基生物降解塑料是由淀粉、pbat以及各种助剂制备而成，具有优异性能而被广泛研究。淀粉来源广泛、价格低廉，可降低纯pbat制品的成本；pbat具有优异的力学性能又可弥补淀粉强度和疏水性较差的缺点。
2、但在实际生活中，可降解塑料由于功能化不足，往往难以广泛应用。在许多应用场景中对特定范围控温功能的需求极高，导致大部分仍以使用传统塑料为主。在2022年，塑料快递包装、医用冷藏储运和餐饮外卖塑料三个领域的消耗量均达到百亿吨，而可降解渗透率不足20％。主要原因在于蔬菜、水果、奶蛋制品需要温度控制在0-7℃、药品疫苗运输要求温度在2-8℃，鲜花保鲜要求温度在5-8℃等等。
3、目前相对于插电式保温技术，相变蓄冷技术凭借可摆脱对电源依赖的优势，在传统塑料改性研究中较为成熟，可达到在一定范围控温的智能保温效果。但由于对成本、相容性以及兼顾力学和保温性能上要求更为苛刻，使用可降解塑料的相关研究较少。
4、因此，本领域急需提供具有智能保温功能的淀粉基可降解薄膜及其制备方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是在保证较低的生产成本的同时，提供一种具备良好保温功能的植物淀粉/高分子聚酯复合降解薄膜及其制备方法，保持材料具有良好机械性能的同时也考虑到其在实际应用领域的功能化需求，通过微胶囊与气凝
2、本专利技术第一方面，提供了一种具有智能保温功能的淀粉基可降解薄膜，其包括：
3、a)包含下述组分的复合材料制备的基底薄膜：
4、淀粉 15-40份；
5、聚氨酯预聚体 3-20份；
6、己二酸丁二醇酯-聚对苯二甲酸丁二醇酯 40-60份；
7、相变微胶囊 5-20份
8、相容助剂 1-10份；
9、补强剂 1-5份；和
10、润滑剂 1-5份；以及
11、b)涂覆在所述基底薄膜上的气凝胶层。
12、在另一优选例中，所述复合材料包括淀粉20-30份，如22、24、25、26或28份。
13、在另一优选例中，所述复合材料包括聚氨酯预聚体5-10份，如6、7、8、9或10份。
14、在另一优选例中，所述复合材料包括己二酸丁二醇酯-聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbat)40-60份；如42、45、48、50或55份。
15、在另一优选例中，所述复合材料包括相变微胶囊10-20份，如12、14、15、16或18份。
16、在另一优选例中，所述复合材料包括相容助剂1-5份；如1、2、3、4或5份。
17、在另一优选例中，所述复合材料包括补强剂2-3份。
18、在另一优选例中，所述复合材料包括润滑剂1-3份，如1、2、3份。
19、在另一优选例中，所述复合材料包括，以所述材料总重量计：
20、淀粉 15-40wt％；
21、聚氨酯预聚体 3-20wt％；
22、己二酸丁二醇酯-聚对苯二甲酸丁二醇酯 40-60wt％；
23、相变微胶囊 5-20wt％
24、相容助剂 1-10wt％；
25、补强剂 1-5wt％；和
26、润滑剂1-5wt％。
27、在另一优选例中，所述复合材料包括淀粉20-30wt％份，如22wt％、24wt％、25wt％、26wt％或28wt％。
28、在另一优选例中，所述复合材料包括聚氨酯预聚体5-10wt％，如6wt％、7wt％、8wt％、9wt％或10wt％。
29、在另一优选例中，所述复合材料包括己二酸丁二醇酯-聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbat)40-60wt％；如42wt％、45wt％、48wt％、50wt％或55wt％。
30、在另一优选例中，所述复合材料包括相变微胶囊10-20wt％，如12wt％、14wt％、15wt％、16wt％或18wt％。
31、在另一优选例中，所述复合材料包括相容助剂1-5wt％；如1wt％、2wt％、3wt％、4wt％或5wt％。
32、在另一优选例中，所述复合材料包括补强剂2-3wt％。
33、在另一优选例中，所述复合材料包括润滑剂1-3wt％，如1wt％、2wt％或3wt％。
34、在另一优选例中，所述复合材料中，淀粉与聚氨酯预聚体的重量比为(3-6)：1，较佳地(4-5)：1。
35、在另一优选例中，所述淀粉选自：木薯淀粉、豌豆淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、玉米淀粉，或其组合，优选地，所述淀粉的直链淀粉含量在10wt％-100wt％，其水分含量小于或等于12wt％。
36、在另一优选例中，聚氨酯预聚体是聚己二酸乙二醇、聚己内酯二醇、聚己二酸丁二醇和聚己二酸丙二醇中的一种或多种与二苯基甲烷二异氰酸酯反应制得的。
37、在另一优选例中，聚氨酯预聚体上的异氰酸根(nco)摩尔(mol)含量为3％-10％，以聚氨酯预聚体总摩尔量计。
38、在另一优选例中，所述相容剂选自下组：柠檬酸、硼酸、马来酸酐、接枝pbat、扩链pbat、或其组合。
39、在另一优选例中，所述补强剂选自下组：纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、蒙脱土、凹凸棒，或其组合。
40、在另一优选例中，所述润滑剂选自下组：吐温、硬脂酸钙、硬脂酸镁、芥酸酰胺、或其组合。
41、在另一优选例中，相变微胶囊的芯材选自下组：正十四烷、糖醇、新戊二醇、三经甲基乙烷、相变蜡，或其组合；壳材选自下组：聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、三聚氰胺-甲醛树脂、脲醛树脂和丙烯酸树脂，或其组合。
42、在另一优选例中，所述气凝胶选自下组：二氧化硅纳米颗粒、二氧化锆纳米颗粒、三氧化二铝纳米颗粒，或其组合。
43、在另一优选例中，所述气凝胶的平均粒径≤20nm,较佳地≤15nm或≤10nm。
44、在另一优选例中，所述基底薄膜的厚度为0.3-1mm，较佳的0.4-0.6mm。
45、在另一优选例中，所述气凝胶层厚度为0.02-0.2mm，较佳的，0.05-0.1mm。
46、在另一优选例中，所述基底薄膜与气凝胶层厚度比为(1-20):1，较佳地(2-15):1，更佳地(5-10):1，如3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1或12:1。
47、本专利技术第二方面，提供了如权利要求1所述的薄膜的制备方法，包括步骤：
48、(a)将淀粉、聚氨酯预聚体、己二酸丁二醇酯-聚对苯二甲酸丁二醇酯、相容助剂、补强剂、润滑剂和相变微胶囊经过混料、双螺杆挤出共本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有智能保温功能的淀粉基可降解薄膜，其包括：
2.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述复合材料包括，以所述材料总重量计：
3.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述淀粉选自：木薯淀粉、豌豆淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、玉米淀粉，或其组合，优选地，所述淀粉的直链淀粉含量在10wt％-100wt％，其水分含量小于或等于12wt％。
4.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述聚氨酯预聚体是聚己二酸乙二醇、聚己内酯二醇、聚己二酸丁二醇和聚己二酸丙二醇中的一种或多种与二苯基甲烷二异氰酸酯反应制得的；优选地，所述聚氨酯预聚体上的异氰酸根(NCO)摩尔(mol)含量为3％-10％，以聚氨酯预聚体总摩尔量计。
5.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述薄膜包括一个或多个选自下组的技术特征：
6.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，相变微胶囊的芯材选自下组：正十四烷、糖醇、新戊二醇、三经甲基乙烷、相变蜡，或其组合；壳材选自下组：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、三聚氰胺-甲醛树脂、脲醛树脂和丙烯酸树脂，或其组合。p>
7.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述气凝胶选自下组：二氧化硅纳米颗粒、二氧化锆纳米颗粒、三氧化二铝纳米颗粒，或其组合。
8.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述基底薄膜与气凝胶层厚度比为(1-20):1，较佳地(2-15):1，更佳地(5-10):1，如3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1或12:1。
9.如权利要求1所述的薄膜的制备方法，包括步骤：
10.一种具有智能保温功能的产品，其特征在于，所述产品部分或全部由权利要求1所述的薄膜制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种具有智能保温功能的淀粉基可降解薄膜，其包括：
2.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述复合材料包括，以所述材料总重量计：
3.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述淀粉选自：木薯淀粉、豌豆淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、玉米淀粉，或其组合，优选地，所述淀粉的直链淀粉含量在10wt％-100wt％，其水分含量小于或等于12wt％。
4.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述聚氨酯预聚体是聚己二酸乙二醇、聚己内酯二醇、聚己二酸丁二醇和聚己二酸丙二醇中的一种或多种与二苯基甲烷二异氰酸酯反应制得的；优选地，所述聚氨酯预聚体上的异氰酸根(nco)摩尔(mol)含量为3％-10％，以聚氨酯预聚体总摩尔量计。
5.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述薄膜包括一个或多个选自下组的技术特征：
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈芳萍，周厚明，王效坤，娄达，丁昊斐，刘昌胜，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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