【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种双向拉伸聚乙醇酸膜材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、作为结构最简单的线性脂肪族聚酯，聚乙醇酸(pga)是一种典型的高结晶度聚合物，其晶格稳定，具有较高的熔点。近年来，pga由于具有极好的可生物降解性、降解速度快、良好的生物相容性、生物再吸收性好、力学强度较高等优点，可进入人体循环系统进行体内降解并排出体外，也可体外环境中降解，在医用缝合线、药物控释载体、骨折固定材料、组织工程支架、补强材料、油田等领域收到了广泛关注和应用。然而，pga熔点高、加工温度窄、结晶度大、降解速度过快等一系列问题严重影响了其在加工及材料应用。
2、聚乙醇酸膜制备的公开报道很多，主要以提高薄膜的拉伸韧性为主。目前常规思路是通过共混改性手段，将具有高性的聚乙醇酸与其他柔性生物可降解聚酯进行复合，获得韧性和强度满足需求的薄膜制品。中国专利申请cn107304285a在聚乙醇酸和柔性可降解聚酯pbat中加入抗氧剂、稳定剂等功能助剂，实现了pga/pbat膜材料的吹塑成型。但是由于pga与pbat结构差异及大，导致该共混物薄膜中pga填充含量受到制约。同时，由于pbat自身氧气阻隔性差，与pbat符合后的pga膜的高氧气阻隔性大大降低。虽然共混方法可实现pga在膜制品应用，但目前仍然受限于材料自身特点和不同组分间的相容性差异。
3、众所周知，pga是一种阻隔氧气性能极高的材料，其在食品包装等阻隔领域有非常广的应用潜力。除了与其他材料通过共混吹膜外，pga也可以通过流延方法制得膜材料。然而，由于
技术实现思路
1、为解决现有技术中聚乙醇酸膜材拉伸韧性差的问题，本专利技术提供了一种具有优异力学性能的聚乙醇酸膜材料及其制备方法。
2、本专利技术的目的之一在于提供一种双向拉伸聚乙醇酸膜材料，由聚乙醇酸经过熔融挤出、流延或压延、双向拉伸后得到。
3、根据本专利技术的实施方式，所述聚乙醇酸的重均分子量为100000～1000000万g/mol，优选为100000～300000万g/mol；所述的聚乙醇酸可由开环聚合或缩聚聚合制得，具体可通过羟基乙酸/酯直接缩合聚合得到，也可通过乙交酯开环聚合或乙醇酸或乙醇酸甲酯缩聚聚合得到。
4、根据本专利技术的实施方式，所述双向拉伸聚乙醇酸膜材料的结晶度小于40％，优选地，结晶度小于30％；所述聚乙醇酸膜材料的厚度为5～50μm，优选为5～30μm。
5、本专利技术的目的之二在于提供一种双向拉伸聚乙醇酸膜材料的制备方法，包括将聚乙醇酸经过熔融挤出、流延或压延成膜，再经双向拉伸、冷却后得到所述的双向拉伸聚乙醇酸膜材料。所述双向拉伸的纵向和横向采用相同拉伸倍数和相同拉伸速率进行同步拉伸。
6、根据本专利技术的优选实施方式，所述的制备方法具体包括以下步骤：
7、(1)将聚乙醇酸干燥处理；
8、(2)将干燥后的聚乙醇酸流延或压延挤出成膜或者片材；
9、(3)将得到的膜或者片材预热后沿薄膜纵向和横向同时拉伸、冷却后，即得所述的双向拉伸聚乙醇酸膜材料。
10、根据本专利技术的实施方式，所述步骤(1)中的干燥可以采用本领域常用的干燥设备和干燥条件，例如真空干燥、热风干燥等，优选地，所述干燥的温度为10～90℃，优选为20～60℃，干燥后的聚乙醇酸含水量低于50ppm。
11、根据本专利技术的具体实施方式中，所述步骤(2)中的流延或压延操作可以采用本领域常用的流延或压延挤出条件来实现，具体地，挤出温度为190～260℃，优选为190～240℃；挤出时挤出机的转速为50～500rpm，优选为60～250rpm；所述流延或压延的温度为10～60℃，优选为10～50℃。
12、根据本专利技术的具体实施方式中，所述步骤(3)中：
13、当聚乙醇酸的重均分子量≤200000g/mol时，采用预热和双向拉伸的温度为20～70℃，优选为25～50℃；拉伸倍数为1.1～5倍，优选为1.1～3倍；拉伸速率为1～500mm/s，优选为1～70mm/s；冷却速率为10～400℃/min，优选为20～200℃/min；冷却时间为1～30s，优选为1～10s；或，
14、当聚乙醇酸的重均分子量＞200000g/mol时，采用预热和双向拉伸的温度为30～80℃，优选为35～75℃；拉伸倍数为1.1～7倍，优选为1.5～5倍；拉伸速率为1～500mm/s，优选为7～70mm/s；冷却速率为10～400℃/min，优选为7～100℃/min，冷却时间为10～60s，优选为10～35s。
15、本专利技术的目的之三在于将上述双向拉伸聚乙醇酸膜材料或者由上述制备方法得到的双向拉伸聚乙醇酸膜材料，用于包装材料。具体的应用并无特殊限定，包括但不限定为在医药、日用品、采油等方面的应用。
16、本专利技术中采用的聚乙醇酸(polyglycolic acid，pga)又被称为聚羟基乙酸，是结构最简单的热塑性线性脂肪族聚酯。pga可通过乙醇酸熔融缩聚法或乙交酯开环聚合法等方法制备得到，是一种典型的高结晶度聚合物，晶格稳定，具有较高的熔点，在力学强度上具有优势。然而，作为脂肪族聚酯，pga是一类亲水性树脂，主链酯键表面易吸湿发生水解老化加速自身降解，因此其制品稳定性差。同时，由于pga结晶速率快导致其薄膜韧性差，吹膜加工性差，从而限制了其应用。本专利技术中在制备聚乙醇酸膜材料制备方法中，将所需量干燥好的聚乙醇酸在熔融态流延或压延挤出，经过双向拉伸、冷却收卷后，得到所述的双向拉伸聚乙醇酸薄膜。在双向拉伸的取向过程减弱了pga分子链间的缠结，提高了pga分子链的运动能力，减小了pga链段的松弛时间。本专利技术在特定拉伸比范围内对聚乙醇酸进行双向拉伸，使得pga链段松弛时间与拉伸强度测试拉伸速度相匹配，玻璃态的pga发生高弹形变，实现力学性能和韧性的协同提高效果。
17、本专利技术提供了一种双向拉伸聚乙醇酸膜材料及其制备方法，经过双向拉伸、定型后，得到的聚乙醇酸膜材料有优异的力学性能，而且该聚乙醇酸膜材料的制备方法简单，易于实现工业化，具有广阔的应用前景。
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1.一种双向拉伸聚乙醇酸膜材料，由聚乙醇酸经过熔融挤出、流延或压延、双向拉伸后得到。
2.根据权利要求1所述的聚乙醇酸膜材料，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的双向拉伸聚乙醇酸膜材料，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的双向拉伸聚乙醇酸膜材料，其特征在于，
5.一种权利要求1～4任一项所述双向拉伸聚乙醇酸膜材料的制备方法，包括将聚乙醇酸经过熔融挤出、流延或压延成膜或者片材，再经双向拉伸、冷却后得到所述的双向拉伸聚乙醇酸膜材料，所述双向拉伸的纵向和横向采用相同拉伸倍数和相同拉伸速率进行同步拉伸。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的制备方法具体包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中：
10.一种权利要求1～4任一项所述的双向拉伸聚乙醇酸膜材料，或者由权利要求5～9任一项所述制备方法得到的双向拉伸聚乙醇酸膜材料，用于包装材
...【技术特征摘要】
1.一种双向拉伸聚乙醇酸膜材料，由聚乙醇酸经过熔融挤出、流延或压延、双向拉伸后得到。
2.根据权利要求1所述的聚乙醇酸膜材料，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的双向拉伸聚乙醇酸膜材料，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的双向拉伸聚乙醇酸膜材料，其特征在于，
5.一种权利要求1～4任一项所述双向拉伸聚乙醇酸膜材料的制备方法，包括将聚乙醇酸经过熔融挤出、流延或压延成膜或者片材，再经双向拉伸、冷却后得到所述的双向拉伸聚乙醇酸膜材料，所述双向拉伸的纵...
【专利技术属性】
技术研发人员：王子君，王洪学，周炳，贾钦，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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