【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚乳酸材料，更具体地，涉及一种可降解双向拉伸抗菌薄膜及制备方法。
技术介绍
1、聚乳酸(pla)又称聚丙交酯，来源于可再生植物资源，又具有优良的生物降解性、生物相容性、生物可吸收性以及易加工成型等优点，因此，被认为是石油基高分子材料的理想替代品，在生物医用领域和通用塑料领域，均展现出广阔的应用前景。然而，脆性严重、抗冲击性能差等缺点严重限制了聚乳酸的发展。现有技术中，通常采用将增韧剂与聚乳酸进行共混的方法来改善聚乳酸的韧性，该方法制备的共混材料的断裂伸长率和冲击强度得到了显著提高。然而，所用增韧剂大都采用传统石油基小分子增塑剂(苯二甲酸酯类增塑剂)对其进行增韧，但传统苯二甲酸酯类增塑剂存在一定的生理毒性、不可持续性和环境危害性。
2、cn202210420277.4一种透明高韧性双向拉伸聚乳酸薄膜及其制备方法通过使用改性纳米二氧化硅作为增韧剂，改性纳米二氧化硅在制造时使用的硅烷偶联剂能够提高sio2与聚乳酸之间的相容性，增强聚乳酸与sio2之间的相互作用，从而提高拉伸强度。虽然该专利中利用sio2与的无毒性增强聚乳酸的韧性，但是，该纳米粒子在聚乳酸基体中存在分布不均以及析出的问题，对聚乳酸的性能提升有限。
3、另外，聚乳酸材料本身存在抗菌缺陷，现有技术中多采用抗菌改性的纳米粒子进行复合改进，如cn202110062753.5一种抗菌高强生物降解塑料袋及其制备方法中以具有空腔的介孔二氧化硅作为载体进行抗菌共聚物的负载，不但增加了塑料袋整体的力学性能，承重能力更强，同时也增加赋予了塑料袋优异的抗
4、此外，双向拉伸是制备高分子薄膜的重要方法之一，该方法是将薄膜或板材通过纵横两方向进行拉伸，使分子链、晶体和晶片实现取向，能够显著提高薄膜的力学性能。然而，采用纳米粒子添加虽然能改进聚乳酸的韧性或抗菌性能，但是在双向拉伸制备薄膜的过程中，纳米粒子容易因其分散不均而导致薄膜性能差异。因此，需要开发一种多功能的聚乳酸加工助剂，在聚乳酸膜进行双向拉伸时不仅能赋予其抗菌性能，还能够显著的提高聚乳酸力学性能，开发高性能、可降解、抗菌的新型包装材料。
技术实现思路
1、本专利技术为克服现有聚乳酸材料中采用纳米粒子材料对聚乳酸的韧性以及抗菌性能改善存在纳米粒子在聚乳酸基体中分布不均、易析出导致聚乳酸材料性能下降的问题，提供了一种可降解双向拉伸抗菌薄膜及制备方法。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、一种可降解双向拉伸抗菌薄膜，原料包括聚乳酸60～95wt％、聚己内酯5～40wt％，抗菌相容剂1～20wt％；其中所述抗菌相容剂的结构式为：
4、
5、其中，a、b、c、d为0～1000000，且不同时为0，,m、n、x、y为1～100000，且不同时为0。
6、进一步地，所述双向拉伸抗菌薄膜的制备方法，步骤包括：
7、s1.抗菌相容剂的制备：
8、s11.将溴乙醇和三级胺按一定的摩尔比溶解于反应介质中进行季胺化反应，得到含离子液体的反应混合液，提纯得到羟基化离子液体试剂；
9、s12.将羟基化离子液体试剂溶解于溶剂中，加入催化剂，再加入丙交酯和己内酯，在惰性氛围下反应，得到含离子液体功能化聚乳酸-聚己内酯交替共聚物混合溶液，提纯干燥后，得到抗菌相容剂；
10、s2.将干燥后的聚乳酸、聚己内酯和抗菌相容剂共混得到共混物；
11、s3.将共混物放置于平板硫化仪上进行薄膜制备；
12、s4.将所得聚乳酸薄膜材料经双向拉伸得到可降解双向拉伸抗菌薄膜。
13、进一步地，s11中所述三级胺为以下结构的一种或多种：
14、
15、进一步地，s11中所述溴乙醇和三级胺的摩尔比为0.1～3:1。
16、进一步地，s12中所述丙交酯和己内酯的摩尔比为1:5～5:1，丙交酯和己内酯的总摩尔量与羟基化离子液体的摩尔比为1～20:1。
17、进一步地，s11中所述季胺化反应的温度为25-100℃，反应的时间为1-36h；s12中所述反应的温度为80-100℃，反应的时间为24-48h。
18、进一步地，s12中所述催化剂为8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯、三乙胺、四甲基胍的一种或多种，催化剂的浓度为1～10％。
19、进一步地，s2中所述聚乳酸的分子量为1000～50000；聚己内酯的分子量为5000～20000。
20、进一步地，s2中所述共混温度为150～200℃，时间为1～10min；s3中平板硫化仪温度为150～200℃，时间1～20min。
21、进一步地，s4中所述双向拉伸条件为拉伸比1/1～5/5，拉伸速度为70～120％/sec，拉伸温度为60～80℃。
22、与现有技术相比，有益效果是：
23、本专利技术通过亲核取代反应制备离子液体功能化聚乳酸-聚己内酯交替共聚物，该离子液体功能化的聚乳酸-聚己内酯交替共聚物具有提高聚乳酸和聚己内酯的相容特性，同时共聚物链上的离子液体赋予复合材料抗菌性能。本专利技术将功能化离子液体添加至聚乳酸和聚己内酯的基体中，功能化离子液体可以作为相容剂和抗菌剂，对聚乳酸和聚己内酯起到了良好的相容效果，具有良好的抗菌性能。同时无需其他成分添加，共混组分少，在聚乳酸膜进行双向拉伸时，物质不会析出，能够保证聚乳酸材料的无毒性，所制备的聚乳酸膜具有高韧性和生物降解的环保性能。
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1.一种可降解双向拉伸抗菌薄膜，其特征在于，原料包括聚乳酸60～95wt％、聚己内酯5～40wt％，抗菌相容剂1～20wt％；其中所述抗菌相容剂的结构式为：
2.根据权利要求1所述双向拉伸抗菌薄膜的制备方法，其特征在于，制备步骤包括：
3.根据权利要求2所述可降解双向拉伸抗菌薄膜的制备方法，其特征在于，S11中所述三级胺为以下结构的一种或多种：
4.根据权利要求2所述可降解双向拉伸抗菌薄膜的制备方法，其特征在于，S11中所述溴乙醇和三级胺的摩尔比为0.1～3:1。
5.根据权利要求2所述可降解双向拉伸抗菌薄膜的制备方法，其特征在于，S12中所述丙交酯和己内酯的摩尔比为1:5～5:1，丙交酯和己内酯的总摩尔量与羟基化离子液体的摩尔比为1～20:1。
6.根据权利要求2所述可降解双向拉伸抗菌薄膜的制备方法，其特征在于，S11中所述季胺化反应的温度为25-100℃，反应的时间为1-36h；S12中所述反应的温度为80-100℃，反应的时间为24-48h。
7.根据权利要求2所述可降解双向拉伸抗菌薄膜的制备方法，其特
8.根据权利要求2所述可降解双向拉伸抗菌薄膜的制备方法，其特征在于，S2中所述聚乳酸的分子量为1000～50000；聚己内酯的分子量为5000～20000。
9.根据权利要求2所述可降解双向拉伸抗菌薄膜的制备方法，其特征在于，S2中所述共混温度为150～200℃，时间为1～10min；S3中平板硫化仪温度为150～200℃，时间1～20min。
10.根据权利要求2所述可降解双向拉伸抗菌薄膜的制备方法，其特征在于，S4中所述双向拉伸条件为拉伸比1/1～5/5，拉伸速度为70～120％/sec，拉伸温度为60～80℃。
...【技术特征摘要】
1.一种可降解双向拉伸抗菌薄膜，其特征在于，原料包括聚乳酸60～95wt％、聚己内酯5～40wt％，抗菌相容剂1～20wt％；其中所述抗菌相容剂的结构式为：
2.根据权利要求1所述双向拉伸抗菌薄膜的制备方法，其特征在于，制备步骤包括：
3.根据权利要求2所述可降解双向拉伸抗菌薄膜的制备方法，其特征在于，s11中所述三级胺为以下结构的一种或多种：
4.根据权利要求2所述可降解双向拉伸抗菌薄膜的制备方法，其特征在于，s11中所述溴乙醇和三级胺的摩尔比为0.1～3:1。
5.根据权利要求2所述可降解双向拉伸抗菌薄膜的制备方法，其特征在于，s12中所述丙交酯和己内酯的摩尔比为1:5～5:1，丙交酯和己内酯的总摩尔量与羟基化离子液体的摩尔比为1～20:1。
6.根据权利要求2所述可降解双向拉伸抗菌薄膜的制备方法，其特征在于，s11中所述季胺化反应的温度为25-100℃，反应的时间为...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨云龙，汤艺培，刘跃军，刘小超，廖光开，崔玲娜，郑湘明，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：
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