CN102241887A - 一种耐水性的聚乙烯醇复合薄膜及制备方法 - Google Patents

Abstract

一种耐水性的聚乙烯醇复合薄膜及制备方法，各成份的重量百分比为：聚丙烯酸改性的聚乙烯醇水溶液75-93％、甘油1％-10％、碱性催化剂1-5％和疏水剂5-10％。其制备方法为：在聚丙烯酸改性的聚乙烯醇水溶液中加入碱性催化剂，甘油和疏水剂，在50-100℃反应1-5h，冷却，室温静置24-36h脱除气泡，采取共混的方法制膜，干燥，得耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜。本发明制得得聚乙烯醇复合薄膜耐水性好，易降解，无“白色污染”，可用作食品包装膜及其他包装行业。

Description

一种耐水性的聚乙烯醇复合薄膜及制备方法

技术领域

本发明涉及一种薄膜，尤其是一种耐水性的聚乙烯醇复合薄膜及制备方法。

背景技术、

目前在包装工业和食品工业等领域发挥巨大作用的是各种聚合物材料，如聚苯乙烯，聚乙烯，这类材料的一次性商品的用量及其巨大，且是人们生活中必不可少的物品。但这些产品造成的“白色污染”给生态环境中造成巨大的负面影响。寻找一种可以生物降解的产品，从源头上解决白色污染，成为市场所关注和重视的问题。

聚乙烯醇薄膜以其优良的降解性而备受市场的关注，这类产品多用于过滤膜和一般包装膜，具有耐油，耐有机药品性，但是聚乙烯醇薄膜的耐水性差易吸湿，从而限制了这类材料的进一步应用。

提高聚乙烯醇耐水性的方法有多种，但是总的来说效果不很理想，如现有技术“热处理法”，这种方法是先将聚乙烯醇制成薄膜，然后将聚乙烯醇薄膜在150-180℃的高温下进行5分钟以上的热处理，采用这种方法，虽然可以获得一定的耐水效果，但是工艺要求和设备要求都较高，因此很少用。现有技术还公开了一种“缩醛化法”，是在水溶液中，是聚乙烯醇与醛类单体如甲醛、乙醛、丁醛等生成聚乙烯醇缩醛，当缩醛化度达到40％以上时，才能具有较好的耐水性，而此时，聚乙烯醇的阻隔性能已大大降低，因而这种方法不具有实用性。中国专利申请号“95112745.4”，名称为“耐水性聚乙烯醇复合薄膜及制备方法”，公开了一种耐水性聚乙烯醇薄膜的制备方法，它是先将甲醇和水混均后再与聚乙烯醇混合，升温至90℃以上并保持2小时以上，然后冷却到室温，再依次加入氨基树脂和酸性催化剂混合均匀，最后涂布到底膜经干燥制成。该工艺采用甲醇对聚乙烯醇进行改性，具有一定的耐水效果，但气体阻隔性不够理想。

发明内容

为了克服以上缺陷，本发明要解决的技术问题是：提出一种能够提高聚乙烯醇薄膜的耐水性，且工艺要求和设备要求较简单的聚乙烯醇复合薄膜及制备方法。

本发明所采用的技术方案为：一种耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜，含有聚丙烯酸改性的聚乙烯醇水溶液，甘油，碱性催化剂和疏水剂，其各成份的重量百分比为：

聚丙烯酸改性的聚乙烯醇水溶液    75-93％，

甘油                            1％-10％，

碱性催化剂                      1-5％，

疏水剂                          5-10％。

根据本发明的另外一个实施例，一种耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜进一步包括所述的聚丙烯酸改性的聚乙烯醇水溶液是通过将一定质量的聚乙烯和蒸馏水投入反应器中，在80-100℃中水浴搅拌1-5h，制成质量份数为10-20％的水溶液；将聚丙烯酸于常温水中溶解，制成质量分数为1-5％的水溶液，然后将聚乙烯溶液和聚丙烯酸溶液按照一定的质量比例配置的溶液。

根据本发明的另外一个实施例，一种耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜进一步包括所述的聚丙烯酸的粘均分子量为1000万-2500万。

根据本发明的另外一个实施例，一种耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜进一步包括所述的聚乙烯溶液和聚丙烯酸溶液的质量比例为3∶1-1∶1。

根据本发明的另外一个实施例，一种耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜进一步包括所述的碱性催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾中的一种。

根据本发明的另外一个实施例，一种耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜进一步包括所述的疏水剂为丙烯酰胺或硫氢酸铵中的一种。

本发明还公开了一种耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜的制备方法，在于聚丙烯酸改性的聚乙烯醇水溶液中加入碱性催化剂，甘油和疏水剂，在50-100℃反应1-5h，冷却，室温静置24-36h脱除气泡，采取共混的方法制膜，干燥得耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜。

根据本发明的另外一个实施例，一种耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜制备方法进一步包括所述的制膜为流延制膜、吹膜或拉膜。

本发明的有益效果是：

(1)本发明通过聚乙烯醇中加入一定的聚丙烯酸，使多元羧酸与-OH在加热的情况下酯化交流反应，从而得到的改性聚乙烯醇薄膜，耐水性好；

(2)通过加入疏水剂、碱性催化剂和甘油，制得得聚乙烯醇复合薄膜的机械强度和耐水性进一步增强；

(3)本发明提供的聚乙烯醇复合薄膜廉价、实用和方便，而且耐水性，机械强度高，易降解，无“白色污染”，可用作食品包装膜及其他包装行业。

具体实施方式

本发明的工艺流程如下：

(1)制备聚丙烯酸改性的聚乙烯醇水溶液：将一定质量的聚乙烯醇和蒸馏水投入反应器中，在80-100℃中水浴搅拌1-5h，制成质量份数为10-20％的水溶液；将聚丙烯酸于常温水中溶解，制成质量分数为1-5％的水溶液，然后将聚乙烯溶液和聚丙烯酸溶液按照一定的质量比例3∶1-1∶1配置的溶液；

(2)在聚丙烯酸改性的聚乙烯醇水溶液中加入碱性催化剂，甘油和疏水剂，在50-100℃反应1-5h，冷却；

(3)室温静置24-36h脱除气泡，采取共混的方法制膜，干燥得耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜。

经过聚丙烯酸改性的聚乙烯复合薄膜耐水性好，机械强度高，廉价，实用和方便，操作简单，同时易降解，无“白色污染”，可用作食品包装膜及其他包装行业。

实施例1

取5kg的聚乙烯醇和蒸馏水45kg投入反应器中，在80℃中水浴搅拌5h，制成质量份数为10％的水溶液；将聚丙烯酸0.5kg于常温水中溶解，制成质量分数为1％的水溶液50kg，然后将聚乙烯溶液和聚丙烯酸溶液按照3∶1的质量比例配置成溶液100kg。在聚丙烯酸改性的聚乙烯醇水溶液中加入氢氧化钠，甘油和丙烯酰胺，在50℃反应5h，冷却；室温静置24h脱除气泡，流延制膜，室温凝胶化，干燥得耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜。

实施例2

在取10kg的聚乙烯醇和蒸馏水74kg投入反应器中，在85℃中水浴搅拌4h，制成质量份数为12％的水溶液；将聚丙烯酸1kg于常温水中溶解，制成质量分数为2％的水溶液50kg，然后将聚乙烯溶液和聚丙烯酸溶液按照2∶1的质量比例配置成溶液75kg。聚丙烯酸改性的聚乙烯醇水溶液中加入氢氧化钠，甘油和丙烯酰胺，在70℃反应3h，冷却；室温静置28h脱除气泡，流延制膜，室温凝胶化，干燥得耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜。

实施例3

在取15kg的聚乙烯醇和蒸馏水79kg投入反应器中，在90℃中水浴搅拌3h，制成质量份数为16％的水溶液；将聚丙烯酸2kg于常温水中溶解，制成质量分数为4％的水溶液50kg，然后将聚乙烯溶液和聚丙烯酸溶液按照1∶1的质量比例配置成溶液100kg。聚丙烯酸改性的聚乙烯醇水溶液中加入氢氧化钾，甘油和硫氢酸铵，在90℃反应2h，冷却；室温静置32h脱除气泡，倒在瓷砖上赶膜，室温凝胶化，干燥得耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜。

实施例4

在取20kg的聚乙烯醇和蒸馏水80kg投入反应器中，在100℃中水浴搅拌1h，制成质量份数为20％的水溶液；将聚丙烯酸5kg于常温水中溶解，制成质量分数为5％的水溶液100kg，然后将聚乙烯溶液和聚丙烯酸溶液按照1∶1的质量比例配置成溶液200kg。聚丙烯酸改性的聚乙烯醇水溶液中加入氢氧化钾，甘油和硫氢酸铵，在100℃反应1h，冷却；室温静置36h脱除气泡，吹膜，室温凝胶化，干燥得耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜，其特征在于含有聚丙烯酸改性的聚乙烯醇水溶液，甘油，碱性催化剂和疏水剂，其各成份的重量百分比为：

聚丙烯酸改性的聚乙烯醇水溶液        75-93％，

甘油                                1％-10％，

碱性催化剂                          1-5％，

疏水剂                              5-10％。

2.根据权利要求1所述的一种耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜，其特征在于所述的聚丙烯酸改性的聚乙烯醇水溶液是通过将一定质量的聚乙烯和蒸馏水投入反应器中，在80-100℃中水浴搅拌1-5h，制成质量份数为10-20％的水溶液；将聚丙烯酸于常温水中溶解，制成质量分数为1-5％的水溶液，然后将聚乙烯溶液和聚丙烯酸溶液按照一定的质量比例配置的溶液。

3.据权利要求1所述的一种耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜，其特征在于所述的聚丙烯酸的粘均分子量为1000万-2500万。

4.据权利要求1所述的一种耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜，其特征在于所述的聚乙烯溶液和聚丙烯酸溶液的质量比例为3∶1-1∶1。

5.据权利要求1所述的一种耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜，其特征在于所述的碱性催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾中的一种。

6.权利要求1所述的一种耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜，其特征在于所述的疏水剂为丙烯酰胺或硫氢酸铵中的一种。

7.一种耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜的制备方法，其特征在于聚丙烯酸改性的聚乙烯醇水溶液中加入碱性催化剂，甘油和疏水剂，在50-100℃反应1-5h，冷却，室温静置24-36h脱除气泡，采取共混的方法制膜，干燥得耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜。

8.权利要求7所述的一种耐水性的改性聚乙烯醇复合薄膜的制备方法，其特征在于所述的制膜为流延制膜、吹膜或拉膜。