CN107936495B - 一种抗紫外高阻水pbat薄膜及其制备方法 - Google Patents

一种抗紫外高阻水pbat薄膜及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107936495B
CN107936495B CN201711258974.XA CN201711258974A CN107936495B CN 107936495 B CN107936495 B CN 107936495B CN 201711258974 A CN201711258974 A CN 201711258974A CN 107936495 B CN107936495 B CN 107936495B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ultraviolet
pbat
water
resistance
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711258974.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN107936495A (zh
Inventor
钟淦基
杨彪
李忠明
雷军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan University
Original Assignee
Sichuan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan University filed Critical Sichuan University
Priority to CN201711258974.XA priority Critical patent/CN107936495B/zh
Publication of CN107936495A publication Critical patent/CN107936495A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107936495B publication Critical patent/CN107936495B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2423/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/26—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C08J2423/30—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by oxidation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2467/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2467/04—Polyesters derived from hydroxy carboxylic acids, e.g. lactones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3467—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
    • C08K5/3472—Five-membered rings
    • C08K5/3475—Five-membered rings condensed with carbocyclic rings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种抗紫外高阻水的PBAT薄膜及其制备方法，其组成包含聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）、阻水高分子、抗紫外剂、抗氧剂、热稳定剂和开口剂，通过助剂的复配使用实现协同抗紫外能力，制得的PBAT薄膜具有良好的抗紫外性能和优异的阻水性能；其制备方法是通过挤出机熔融共混和切料机切料制得均匀混合粒料，再将混合粒料制成PBAT薄膜。相比于纯PBAT薄膜，本发明制备的PBAT薄膜紫外线透过率和水蒸气渗透系数都显著降低，阻水高分子可以选用可降解高分子实现全降解，这种PBAT薄膜可应用于食品包装和农用薄膜等领域，具有良好的应用前景。本发明制备方法工艺简单、成本低、便于操作，有利于进行工业化生产。

Description

一种抗紫外高阻水PBAT薄膜及其制备方法
技术领域
本发明属于功能高分子材料的技术领域，更具体地讲，涉及一种抗紫外高阻水PBAT薄膜及其制备方法。
背景技术
由于拥有质轻、便宜和易加工等特点，聚合物薄膜得到了广泛的应用。但是，聚烯烃聚合物薄膜的大量使用导致了严重的“白色污染”，严重破坏环境的同时会对自然界中的动植物以及人类造成较大的危害。因此，人们对生物可降解聚合物薄膜的需求量越来越大。在众多的生物可降解材料中，聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)凭借其优异的延展性、耐热性以及良好的吹塑性(可与聚乙烯媲美)而备受瞩目，它在聚合物薄膜领域有十分广阔的应用前景。但是，PBAT的抗紫外能力弱，其薄膜产品在紫外光照射下会发生性能恶化，而聚合物薄膜一般需要有较持久的性能稳定性。因此，PBAT薄膜难以在有紫外线的场所长期使用。同时，PBAT的水蒸气透过率较高，这也限制了其在阻水领域的应用，比如在农用薄膜领域，聚合物薄膜如果有低的水蒸气透过率，就可以起到保水的作用，减少灌溉用水。
具有良好的抗紫外能力和阻水能力是很多聚合物产品的基本要求。在与聚合物抗紫外相关的专利中，大部分都是通过聚合物与单一抗紫外剂复合，没有实现各抗紫外剂之间的优势互补。极少数通过聚合物与多种抗紫外剂复合，但也只是单一地利用了紫外线吸收抗紫外机理，没有利用紫外线屏蔽抗紫外机理。在与聚合物阻水相关的专利中，常采用添加阻水层或者高长径比的纳米填料来降低聚合物的水蒸气透过率，生产成本较高。
因此，为了拓宽PBAT薄膜的应用范围，亟需提高PBAT的抗紫外能力和阻水能力。到目前为止，现有技术主要通过往PBAT中添加对不同波段紫外线具有吸收能力的紫外吸收剂来提高PBAT的抗紫外能力，而提高PBAT的阻水能力都是通过添加改性的纳米粘土这种昂贵的高长径比填料或者通过制备具有阻水层的多层复合薄膜来实现的。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于解决上述技术问题中的一个或多个。
本发明的目的在于提供一种既抗紫外又高阻水的PBAT薄膜及其制备方法。
本发明的一方面提供了一种抗紫外高阻水PBAT薄膜，所述抗紫外高阻水PBAT薄膜包含以下组分：聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、阻水高分子、抗紫外剂、抗氧剂、热稳定剂和开口剂，其中，PBAT、阻水高分子、抗紫外剂、抗氧剂、热稳定剂和开口剂的重量比为100:(1～15):(0.1～5):(0.1～1):(0.1～5):(0.1～5)。
根据本发明抗紫外高阻水PBAT薄膜的一个实施例，所述阻水高分子为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡以及3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物中的一种或两种。
根据本发明抗紫外高阻水PBAT薄膜的一个实施例，所述抗紫外剂包括紫外光屏蔽剂和紫外光吸收剂，所述紫外光屏蔽剂为炭黑，所述紫外光吸收剂为氧化锌和/或2-(2'-羟基-5'-甲基苯基)苯并三唑，所述紫外光屏蔽剂与紫外光吸收剂的质量比为5:1～50:1。
根据本发明抗紫外高阻水PBAT薄膜的一个实施例，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂264和抗氧剂168中的一种。
根据本发明抗紫外高阻水PBAT薄膜的一个实施例，所述热稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸钙和硬脂酸锌中的一种。
根据本发明抗紫外高阻水PBAT薄膜的一个实施例，所述开口剂为二氧化硅、油酸酰胺和芥酸酰胺中的一种。
本发明的另一方面提供了抗紫外高阻水PBAT薄膜的制备方法，将各组分按比例熔融共混后造粒制得混合粒料，再将所述混合粒料制成所述抗紫外高阻水PBAT薄膜。
根据本发明抗紫外高阻水PBAT薄膜的制备方法的一个实施例，通过挤出吹塑成型、挤出流延成型或挤出牵引成型将所述混合粒料制成所述抗紫外高阻水PBAT薄膜。
根据本发明抗紫外高阻水PBAT薄膜的制备方法的一个实施例，所述制备方法具体包括以下步骤：
A、物料初步混合：将PBAT、阻水高分子、抗紫外剂、抗氧剂、热稳定剂和开口剂按比例加入混合机中进行初步搅拌混合，形成均匀的混合物料；
B、挤出机均匀混合及造粒：将所述混合物料加入挤出机中，在PBAT的熔融温度以上对混合物料进行均匀熔融共混后通过口模挤出，再使用切粒机对挤出的物料切碎制粒得到混合粒料；
C、薄膜制备：利用所述混合粒料，通过挤出吹塑成型、挤出流延成型或挤出牵引成型制得所述抗紫外高阻水PBAT薄膜。
根据本发明抗紫外高阻水PBAT薄膜的制备方法的一个实施例，在步骤A中，混合温度为25～100℃，混合时间为0.1～1h；在步骤B中，熔融共混的温度为100～200℃，时间为5～30min；在步骤C中，所得抗紫外高阻水PBAT薄膜的厚度为5～1000微米。
本发明的有益效果包括：
1)本发明所制备的PBAT薄膜可以强烈地吸收或者屏蔽紫外线，大大降低紫外线的透过率，有效防止PBAT薄膜在紫外线环境下降解而发生性能恶化。
2)本发明所制备的PBAT薄膜通过对基体进行疏水改性，显著降低了PBAT薄膜的水蒸气透过率，有效拓展了PBAT薄膜在阻水领域的应用，如作为农膜保持干旱地区农田土壤水分。
3)本发明中PBAT薄膜的制备方法工艺简单，成本低，易于操作。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
下面将对本发明的抗紫外高阻水PBAT薄膜及其制备方法进行详细地说明。
聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)抗紫外能力差的主要原因是分子链中的酯基稳定性差，由于其键能比较小，酯基在紫外线照射下容易发生分解，引起PBAT分子量下降和性能恶化。提高聚合物抗紫外能力的最简单和最有效方法是往聚合物基体中添加抗紫外剂，包括紫外线屏蔽剂和紫外线吸收剂。紫外线屏蔽剂可以反射和散射紫外线，紫外线吸收剂具有先于聚合物吸收紫外线的能力。因此，将PBAT和抗紫外剂结合可以阻止分子链中的酯基发生降解，从而有效地改善PBAT的抗紫外性能。本发明采用多种抗紫外剂复配的方法，使各种抗紫外剂效能互补，最大限度地提高PBAT薄膜的抗紫外能力。
PBAT的高透水率主要是由两个方面引起的：PBAT的结晶度低，水蒸气的渗透路径短；PBAT分子链中的酯基具有吸水性。因此，降低聚合物透水率的方法包括延长水蒸气的渗透路径和进行疏水改性。提高水分子在聚合物基体中的渗透路径主要是通过提高结晶度和加入高长径比的无机纳米填料来实现。但是聚合物的结晶度基本上是由聚合物的分子结构决定的，难以有比较大的提高；而纳米填料的价格昂贵，会使聚合物制品的生产成本大幅上升，不利于其广泛应用。同时，纳米填料的加入可能会导致聚合物的韧性变差，而聚合物薄膜的韧性是影响其使用的一个重要性能。而疏水改性指的是在聚合物基体中加入疏水性物质，降低聚合物的亲水性，这是一种简单且廉价的提高聚合物阻水性能的方法。阻水高分子物质蜡粉(聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡)或可降解高分子PHBV(3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物)具有良好的疏水性，同时它与PBAT具有良好的相容性。因此，通过往PBAT中添加疏水性的阻水高分子来降低PBAT的吸水能力，从而降低PBAT薄膜水蒸气渗透率，同时保证PBAT具有较好的韧性的方法具有可行性。
因此，在本发明中，采取多种抗紫外剂复配和疏水改性的方法同时显著提高了PBAT薄膜的抗紫外能力和阻水能力。具体地，采用抗紫外剂(包括紫外线吸收剂和紫外线屏蔽剂)来提高PBAT的抗紫外能力，并用阻水高分子(聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡和PHBV)对PBAT进行疏水改性的方法来提高PBAT的阻水能力。
根据本发明的示例性实施例，所述抗紫外高阻水PBAT薄膜包含以下组分：PBAT、阻水高分子、抗紫外剂、抗氧剂、热稳定剂和开口剂，其中，PBAT、阻水高分子、抗紫外剂、抗氧剂、热稳定剂和开口剂的重量比为100:(1～15):(0.1～5):(0.1～1):(0.1～5):(0.1～5)。
其中，阻水高分子为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡以及3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物中的一种或两种。本发明提高PBAT阻水能力的手段是添加疏水性的聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡以及3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物中的一种或两种，使PBAT的亲水性降低。
抗紫外剂包括紫外光屏蔽剂炭黑和紫外光吸收剂(氧化锌和/或2-(2'-羟基-5'-甲基苯基)苯并三唑)，二者的优选质量比为5:1到50:1。本发明提高PBAT薄膜抗紫外能力的手段是添加具有紫外线吸收能力和紫外线屏蔽能力的复合抗紫外剂，起到协同抗紫外光的作用。
此外，抗氧剂可以为抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂168中的一种，用于延缓或抑制聚合物氧化过程的进行；热稳定剂可以为硬脂酸钡、硬脂酸钙和硬脂酸锌中的一种，能够有效阻止、减少高温条件下的降解；开口剂可以为二氧化硅、油酸酰胺和芥酸酰胺中的一种，能够有效提高薄膜的开口性。抗氧剂、热稳定剂和开口剂含量的变化对PBAT薄膜的抗紫外能力和阻水性能影响不太大。
综上，通过添加复合抗紫外剂和阻水高分子可以有效地提高PBAT的抗紫外能力和阻水性能，且抗紫外性能和阻水性能随着填料重量份数的增加逐渐提高，紫外光屏蔽剂和吸收剂复配使用具有明显的协同作用，阻水高分子的加入可以一定程度提高材料抗紫外光能力，而添加少量的抗氧剂、热稳定剂和开口剂便能起到相应的助剂作用，有助于薄膜的制备和性能的稳定。
上述抗紫外高阻水PBAT薄膜的制备方法是将上述各组分按比例熔融共混后造粒制得混合粒料，再将所得混合粒料制成抗紫外高阻水PBAT薄膜。其中，可以通过挤出吹塑成型、挤出流延成型或挤出牵引成型将混合粒料制成抗紫外高阻水PBAT薄膜。
具体地，制备方法可以包括以下步骤：
步骤A：物料初步混合
将聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、阻水高分子、抗紫外剂、抗氧剂、热稳定剂和开口剂按比例加入混合机中进行初步搅拌混合，形成均匀的混合物料。
步骤B：挤出机均匀混合及造粒
将步骤A制得的混合物料加入挤出机中，在PBAT的熔融温度以上对混合物料进行均匀熔融共混后通过口模挤出，再使用切粒机对挤出的物料切碎制粒得到混合粒料。
混合物料的共混温度为现有技术中PBAT加工所用的熔融共混温度，根据基体PBAT的熔融温度而定，既保证PBAT完全熔融又不会使PBAT分解。根据加工需要，可在共混物中适量加入PBAT加工的常规助剂。本方法使用的熔融共混设备是塑料加工工业的通用共混设备，可以是单螺杆挤出机或双螺杆挤出机等；切粒机也是通用设备。
步骤C：薄膜制备
利用混合粒料，通过挤出吹塑成型、挤出流延成型或挤出牵引成型制得所述抗紫外高阻水PBAT薄膜。
根据本发明的一个实施例，在步骤A中，混合温度为25～100℃，混合时间为0.1～1h；在步骤B中，熔融共混的温度为100～200℃，时间为5～30min；在步骤C中，所得抗紫外高阻水PBAT薄膜的厚度为5～1000微米。
下面将结合具体实施例和对比例进一步说明本发明的抗紫外高阻水PBAT薄膜及其制备方法。各实施例和对比例的配方以及所得的PBAT薄膜的紫外光透过率和水蒸气渗透系数分别如表1所示。
配方说明：具体实施例中用到的PBAT由新疆蓝山屯河化工股份有限公司提供，型号为TH801；氧化锌由成都交大晶宇科技有限公司提供；UV-P为2-(2'-羟基-5'-甲基苯基)苯并三唑，由巴斯夫提供；炭黑由美国Cabot公司提供，型号为VXC-605；聚乙烯蜡由美国霍尼韦尔提供，型号为AC-6；氧化聚乙烯蜡由美国霍尼韦尔提供，型号为AC-629；PHBV由巴斯夫提供；抗氧剂1010、抗氧剂264和抗氧剂168由南京华立明化工有限公司提供；硬脂酸盐热稳定剂由江西宏远化工提供；二氧化硅由科隆化工提供。
工艺说明：在所有的实施例和对比例中，均采用上述制备方法制备，步骤A中混合温度分别为50℃和100℃；步骤B中，采用双螺杆挤出机共混造粒，挤出机的各段温度为100～200℃。挤出机共混粒料经吹膜机吹塑成型制成薄膜，吹膜机各段温度为100～200℃。
表1 各实施例和对比例所得薄膜的抗紫外性能和阻水性能
Figure GDA0001541528660000071
对于抗紫外性能，如表1所示，抗紫外剂的复配可以达到良好的协同作用。当PBAT薄膜中的PBAT为100份，炭黑和UV-P分别加入0.05份(实施例8)，其紫外光透过率为0.004％，相比于未加复合抗紫外剂的PBAT薄膜(紫外光透过率＝12.80％)大幅降低；而单独加入0.5份炭黑(对比例2)或UV-P(对比例1)时，其紫外光透过率略有降低，分别为2.3％和4.5％。炭黑与UV-P和/或氧化锌复配也表现出类似的协同作用，紫外光透过率低于0.01％。
对于阻水性能，如表1所示，当薄膜中的PBAT为100份而聚乙烯蜡和/或氧化聚乙烯蜡的重量份为1份时(实施例5)，PBAT薄膜的水蒸气透过系数为0.13×10-13g.mm.mm-2.s- 1.Pa-1，相比于未加聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡的PBAT薄膜(1.56×10-13g.mm.mm-2.s-1.Pa-1)(对比例5)明显下降。随着聚乙烯蜡和/或氧化聚乙烯蜡重量份的增加，PBAT薄膜的水蒸气透过系数进一步减小。当聚乙烯蜡和/或氧化聚乙烯蜡的重量份达到15份时，水蒸气透过系数降低至0.07×10-13g.mm.mm-2.s-1.Pa-1(实施例1)。当PBAT薄膜中的PBAT为100份而PHBV的重量份为1份时，PBAT薄膜的水蒸气透过系数为0.15×10-13g.mm.mm-2.s-1.Pa-1(实施例10)。当PHBV为15份时，水蒸气透过系数降低至0.08×10-13g.mm.mm-2.s-1.Pa-1(实施例6)。当聚乙烯蜡和/或氧化聚乙烯蜡的重量份为1份，PHBV为1份时，水蒸气透过系数降低至0.12×10- 13g.mm.mm-2.s-1.Pa-1(实施例11)。当添加阻水高分子后，由于紫外光吸收剂带有一定极性，趋于选择性扩散到PBAT相中，提高其局部的浓度，提高PBAT抗紫外的效果(对比例4、5)。
综上所述，相比于纯PBAT薄膜，本发明制备的PBAT薄膜紫外线透过率和水蒸气渗透系数都显著降低，并且发现了组分之间的协同作用。另外，本发明选用的阻水高分子，其中聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡在阻水性能方面表现类似，但氧化聚乙烯增加了与PBAT的极性，其薄膜撕裂性能得到改善，实验发现可以提高约15％，对于阻水高分子PHBV，也能达到类似的效果，并且可以实现薄膜全降解，但氧化聚乙烯蜡和PHBV会使得薄膜成本有所上升，可以根据不同应用领域选择，该薄膜可应用于食品包装和农用薄膜等领域，具有良好的应用前景。同时，本发明的制备方法工艺简单、成本低、便于操作，有利于进行工业化生产。
尽管上面已经结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改和变化。

Claims (8)

1.一种抗紫外高阻水PBAT薄膜，其特征在于，所述抗紫外高阻水PBAT薄膜包含以下组分：聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、阻水高分子、抗紫外剂、抗氧剂、热稳定剂和开口剂，其中，PBAT、阻水高分子、抗紫外剂、抗氧剂、热稳定剂和开口剂的重量比为100:(1～15):(0.1～5):(0.1～1):(0.1～5):(0.1～5)，其中，所述阻水高分子为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡以及3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物中的一种或两种，所述抗紫外剂包括紫外光屏蔽剂和紫外光吸收剂，所述紫外光屏蔽剂为炭黑，所述紫外光吸收剂为氧化锌和/或2-(2'-羟基-5'-甲基苯基)苯并三唑，所述紫外光屏蔽剂与紫外光吸收剂的质量比为5:1～50:1。
2.根据权利要求1所述的抗紫外高阻水PBAT薄膜，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂264和抗氧剂168中的一种。
3.根据权利要求1所述的抗紫外高阻水PBAT薄膜，其特征在于，所述热稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸钙和硬脂酸锌中的一种。
4.根据权利要求1所述的抗紫外高阻水PBAT薄膜，其特征在于，所述开口剂为二氧化硅、油酸酰胺和芥酸酰胺中的一种。
5.如权利要求1至4中任一项所述抗紫外高阻水PBAT薄膜的制备方法，其特征在于，将各组分按比例熔融共混后造粒制得混合粒料，再将所述混合粒料制成所述抗紫外高阻水PBAT薄膜。
6.根据权利要求5所述的抗紫外高阻水PBAT薄膜的制备方法，其特征在于，通过挤出吹塑成型、挤出流延成型或挤出牵引成型将所述混合粒料制成所述抗紫外高阻水PBAT薄膜。
7.根据权利要求5所述的抗紫外高阻水PBAT薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括以下步骤：
A、物料初步混合：将PBAT、阻水高分子、抗紫外剂、抗氧剂、热稳定剂和开口剂按比例加入混合机中进行初步搅拌混合，形成均匀的混合物料；
B、挤出机均匀混合及造粒：将所述混合物料加入挤出机中，在PBAT的熔融温度以上对混合物料进行均匀熔融共混后通过口模挤出，再使用切粒机对挤出的物料切碎制粒得到混合粒料；
C、薄膜制备：利用所述混合粒料，通过挤出吹塑成型、挤出流延成型或挤出牵引成型制得所述抗紫外高阻水PBAT薄膜。
8.根据权利要求7所述的抗紫外高阻水PBAT薄膜的制备方法，其特征在于，在步骤A中，混合温度为25～100℃，混合时间为0.1～1h；在步骤B中，熔融共混的温度为100～200℃，时间为5～30min；在步骤C中，所得抗紫外高阻水PBAT薄膜的厚度为5～1000微米。
CN201711258974.XA 2017-12-04 2017-12-04 一种抗紫外高阻水pbat薄膜及其制备方法 Active CN107936495B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711258974.XA CN107936495B (zh) 2017-12-04 2017-12-04 一种抗紫外高阻水pbat薄膜及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711258974.XA CN107936495B (zh) 2017-12-04 2017-12-04 一种抗紫外高阻水pbat薄膜及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107936495A CN107936495A (zh) 2018-04-20
CN107936495B true CN107936495B (zh) 2020-04-07

Family

ID=61948485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711258974.XA Active CN107936495B (zh) 2017-12-04 2017-12-04 一种抗紫外高阻水pbat薄膜及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107936495B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108822515B (zh) * 2018-07-12 2020-11-03 安徽聚美生物科技有限公司 一种pla热收缩膜的制备方法
CN112341763A (zh) * 2020-09-11 2021-02-09 喀什中天节水科技有限公司 Pbat复合材料薄膜及其制备方法和应用
CN114854215B (zh) * 2022-04-02 2023-08-11 万华化学（宁波）有限公司 一种生物降解农用地膜改性材料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102731895A (zh) * 2012-07-06 2012-10-17 深圳市沃尔核材股份有限公司 一种核电站用1e级k1类无卤阻燃材料及其应用

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100572435C (zh) * 2008-06-27 2009-12-23 浙江林学院 改性壳聚糖金属复合物木材防腐剂及其制造方法
KR101381266B1 (ko) * 2012-02-02 2014-04-14 도레이첨단소재 주식회사 대전방지 특성을 갖는 도너 필름
CN103709687B (zh) * 2013-12-26 2015-11-18 安徽聚美生物科技有限公司 含有pbat的组合物及其制备方法和pbat全生物降解地膜
CN106393919A (zh) * 2016-08-31 2017-02-15 上海弘睿化工产品有限公司 高韧性高水蒸气阻隔全生物降解复合多层薄膜及制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102731895A (zh) * 2012-07-06 2012-10-17 深圳市沃尔核材股份有限公司 一种核电站用1e级k1类无卤阻燃材料及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN107936495A (zh) 2018-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5416133A (en) Chemically degradable polyolefin films
KR101525658B1 (ko) 식품부산물인 소맥피 또는 대두피를 활용한 바이오 매스 필름용 조성물 및 이를 이용한 바이오매스 필름
JP6522788B2 (ja) 生分解性ポリエステル組成物
CN107936495B (zh) 一种抗紫外高阻水pbat薄膜及其制备方法
CN101607617B (zh) 一种可降解的bopp包装膜及其制法
KR20220074887A (ko) 무기분해성 플라스틱 마스터배치 재료 및 그의 제조방법
CN108327368B (zh) 一种三层保水型环境生物降解薄膜及其制备方法
AU2013305485B2 (en) Polyolefin composition comprising thermoplastic starch
CN106479132B (zh) 一种塑料薄膜降解母粒及其制备方法与应用
KR101443020B1 (ko) 바이오매스 필름용 조성물 및 이를 이용한 바이오매스 필름
CN111518352A (zh) 一种高温水溶pva母粒组合物及高温水溶pva粒子
CN112175361A (zh) 一种高阻隔抗拉伸抑菌膜类可降解材料及其制备方法
CN104017348A (zh) 一种聚碳酸亚丙酯改性复合材料及其制备方法
CN115433448B (zh) 一种聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用
CN114854215B (zh) 一种生物降解农用地膜改性材料及其制备方法
JP2012172147A (ja) 木粉樹脂ペレット
CN116199916A (zh) 一种低水蒸气透过性的淀粉基全生物降解农用地膜的方法
US4220736A (en) Agricultural covering film or sheet and method for thermal insulation from a blend of an olefin resin and an acetal resin
KR102331742B1 (ko) 기계적으로 필름을 멀칭할 수 있는 완전생물분해멀칭필름
CN109161177B (zh) 一种聚甲基乙撑碳酸酯基高阻隔材料及其制备方法
CN112457535A (zh) 一种环保型辣白菜包装袋及其制备方法
CN111303571A (zh) 一种基于高温水溶pva/淀粉母粒组合物及淀粉母粒
CN111015996A (zh) 基于pva/淀粉的造粒方法及其制得母粒和应用
CN105330958A (zh) 双向拉伸聚丙烯薄膜的降解改性方法及其降解改性后的熔体产物的应用
CN114957842B (zh) 医用低气味组合物以及医用低气味薄膜材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant