一种聚合物薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚合物薄膜，包括至少一层支撑层与至少一层阻隔层，所述阻隔层包括高分子量聚碳酸1，2-丙二酯或纳米蒙脱土改性高分子量聚碳酸1，2-丙二酯；所述支撑层包括全生物降解聚酯，既拥有良好的氧气阻隔性和机械性能，又能够全降解。本发明专利技术还提供了一种聚合物薄膜的制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚合物加工领域，尤其涉及。
技术介绍
农用薄膜对农业增产增收起着巨大的作用，然而目前所使用的农业薄膜绝大多数为非降解或光降解农膜(聚乙烯)。据报导，农膜残留3.91^/亩，玉米减产11%-23(%，小麦减产9% -16%，大豆减产5. 5% -9%，蔬菜减产14. 6% -59. 2% ；缠绕在农作物上的农膜残片将导致牲畜发病率和死亡率提高(研发前沿，16(21)，30-31，2008)。开发透明性优良的全生物降解农膜是解决上述农用薄膜缺陷的重要途径之一。食品包装膜除要求具有优良的透明性外，通常要求该膜具有较好的氧气阻隔性， 以便延长被包装的食品的货架寿命。目前市售的食品包装膜主要是采用PVDC、EVOH、PAN、 PEN、PA66、PA6和PET为阻隔层的包装膜(塑料包装，18⑴，42-44.，2008)，由于这些用作阻隔层的材料极难降解和回收，研制透明性优良的全生物降解包装用薄膜也是解决“白色污染”的手段之一。迄今为止已规模化生产的全生物降解材料有聚丁二酸丁二酯(PBS)、聚丁二醇-丁二酸/己二酸共聚酯(PBSA)、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚乙醇酸(PGA)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)及聚羟基脂肪酸酯(PHA)(塑料科技，35 (7)，92 97，2007 ； 聚酯工业，21C3)，3 8，2008)等，除脆性极强，无法单独成膜的聚β-羟基丁酸酸酯外，都存在氧阻隔性差，不能做为氧阻膜材料使用。高分子量聚碳酸1，2_丙二酯(PPC)除具有全生物降解性能外(Macromolecular Research, 16 (5)，473 480，2008 ；P οlymer Reviews, 48,192 219，2008)，兼具氧阻隔性 (J. Appl. Polym. Symp, 26，257，1975 ；Chemtech, 6，588，1976 ；化学通报，10，29 34，1997)。中国专利公开号CN1884371A采用PBAT或PLA为基材，通过加防雾剂和表面活性剂的方法制备了全生物降解透明薄膜，据称该透明薄膜可用于农用薄膜和食品包装材料。 由于该透明薄膜是以不具有氧气阻隔性的PBAT或PLA为基质的薄膜，其薄膜用于食品包装将会存在货架期较短的问题。日本专利JP2000177072则采用在聚乳酸膜表面涂覆皂化值> 95%的聚乙烯醇的方法制备透明度优良的具有氧阻隔性的薄膜，由于该膜表面所涂覆的聚乙烯醇是典型的水溶性高分子，且聚乙烯醇只有在特定环境才能降解，在自然环境中很难被降解(生物技术通报，6，51-54，2007)，因此限制了他的应用。中国专利CN1006944、CN1736812和CN101016099虽然均宣称所制备的薄膜是透明性良好、具有氧阻隔性的薄膜，但其使用了降解助剂，即用了使非生物降解材料(PE、PP、PET 等)发生崩解的崩碎剂，因此不能称为全生物降解膜。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种聚合物薄膜，既拥有良好的氧气阻隔性和机械性能，又能够全降解。为了解决现有技术问题，本专利技术提供了一种聚合物薄膜，包括至少一层支撑层与至少一层阻隔层，所述阻隔层包括高分子量聚碳酸1，2-丙二酯或纳米蒙脱土改性高分子量聚碳酸1，2_丙二酯；所述支撑层包括全生物降解聚酯。优选的，所述阻隔层包括高分子量聚碳酸1，2_丙二酯数均分子量为40000 300000g/mol，分子量分布为2. 0 7. 0 ；纳米蒙脱土改性聚碳酸1，2_丙二酯采用的纳米蒙脱土为层间距大于等于2nm的改性纳米蒙脱土，重量百分含有量为0. 2 5%。优选的，所述支撑层选用的材料包括聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸乙二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯、聚丁二酸/ 己二酸-丁二醇酯、聚(对苯二甲酸丁二酯酯-co-己二酸丁二醇酯)、聚(对苯二甲酸丁二酯酯-co-丁二酸丁二醇酯)和聚(对苯二甲酸丁二酯酯-co-丁二酸丙二醇酯)中的一种或几种。优选的，所述支撑层选用的材料的数均分子量为40000 200000g/mol，分子量分布为1. 5 6. 0。优选的，所述聚合物薄膜的总厚度为10 μ m 150 μ m。优选的，所述阻隔层的厚度为5 50 μ m ；所述支撑层厚度为5_50 μ m。优选的，所述阻隔层还包括增塑剂、热稳定剂和防结块剂。本专利技术还提供了一种聚合物薄膜的制备方法，包括将全生物降解聚酯与高分子量聚碳酸1，2-丙二酯或纳米蒙脱土改性高分子量聚碳酸1，2_丙二酯分别至于分层螺杆流延机中；所述全生物降解聚酯与高分子量聚碳酸1，2_丙二酯或纳米蒙脱土改性高分子量聚碳酸1，2_丙二酯分别熔融混炼、流延形成聚合物薄膜；其中所述全生物降解聚酯形成至少一层支撑层；所述高分子量聚碳酸1，2_丙二酯或纳米蒙脱土改性高分子量聚碳酸1，2-丙二酯形成至少一层阻隔层。优选的，所述高分子量聚碳酸1，2_丙二酯的制备方法为将重量百分比为91-97%的高分子量聚碳酸1，2_丙二酯、重量百分比为的增塑剂、重量百分比为1-2%的热稳定剂及重量百分比为-2%的防结块剂在高速混合机中共混3 lOmin，得到混合物；将所述混合物在挤出机中熔融混炼，挤出后造粒，得到聚碳酸1，2_丙二酯。优选的，所述增塑剂为分子量小于等于2000的聚乙二醇(PEG)、分子量小于 10000的聚酯增塑剂、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯、三乙酸甘油酯、邻苯二甲酸二烯丙酯和丁二酸二丁酯中的一种或多种；热稳定剂为马来酸酐、邻苯二甲酸酐、琥珀酸酐、四氢苯酐、六氢苯酐、碳化二亚胺、聚碳化二亚胺和硬脂酸中的一种或多种；防结块剂为气相纳米白炭黑、沉淀法白炭黑中的一种多种。本专利技术提供了一种聚合物薄膜，包括至少一层支撑层与至少一层阻隔层，所述阻隔层包括高分子量聚碳酸1，2_丙二酯或纳米蒙脱土改性高分子量聚碳酸1，2_丙二酯；所述支撑层包括全生物降解聚酯，本专利技术提供的聚合物薄膜包括阻隔层和支撑层，阻隔层中包括高分子量聚碳酸1，2-丙二酯或纳米蒙脱土改性高分子量聚碳酸1，2-丙二酯，这两种材料均有很好的氧气阻隔性，而这种氧气阻隔性并非将全部氧气阻隔，而是根据薄膜使用领域的不同，具有不同的阻隔层，所以氧气阻隔性是认为可控的。又能够全生物降解，所述支撑层中包括全生物降解的聚酯，既能提供很好的机械性能，强度和韧性都满足要求，且能全生物降解。所以本专利技术提供的聚合物薄膜既拥有良好的氧气阻隔性和机械性能，又能够全降解。适用于农用薄膜或食品包装薄膜。本专利技术还提供了一种聚合物薄膜的制备方法，包括将全生物降解聚酯与高分子量聚碳酸1，2-丙二酯或纳米蒙脱土改性高分子量聚碳酸1，2-丙二酯分别至于分层螺杆流延机中；所述全生物降解聚酯与高分子量聚碳酸1，2-丙二酯或纳米蒙脱土改性高分子量聚碳酸1，2-丙二酯分别熔融混炼、流延形成聚合物薄膜；其中所述全生物降解聚酯形成至少一层支撑层；所述高分子量聚碳酸1，2-丙二酯或纳米蒙脱土改性高分子量聚碳酸1， 2-丙二酯形成至少一层阻隔层。本专利技术提供的制备方法工序少，简单易操作，流延法制备薄膜每层之间的结合力紧密，透明性好。适合大规模工业化生产。具体实施例方式为了进一步了解本专利技术，下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种聚合物薄膜，其特征在于，包括：至少一层支撑层与至少一层阻隔层，所述阻隔层包括高分子量聚碳酸１，２－丙二酯或纳米蒙脱土改性高分子量聚碳酸１，２－丙二酯；所述支撑层包括全生物降解聚酯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周庆海，高凤翔，李颖，王献红，赵晓江，王佛松，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：82