CN109233230A - 一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料及其制备方法 - Google Patents

一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料的制备方法，包括POE‑g‑MA/GO杂化功能母粒与PLA材料，其中，PLA占质量分数80‑95％，POE‑g‑MA/GO杂化功能母粒占质量分数5‑20％，以上各组分含量的质量百分数之和为100％。本发明还公开了上述POE‑g‑MA/GO杂化功能母粒改性PLA材料的制备方法，该方法实现了耐湿热老化性能差的PLA膜材料的改性，将进一步拓展有机/无机杂化功能材料的开发，并推进PLA材料更为广泛的应用。

Description

一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料制备技术领域，具体涉及一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料，还涉及上述有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料的制备方法。
背景技术
随着石油资源日益枯竭、环境污染压力不断增加，通过石油化工途径开发高分子材料存在着能耗高、资源消耗量大、且污染大、制备的高分子材料不易降解而进一步加大环境污染，来自全球学术界和工业界极大地关注着环境友好型生物基可生物降解高分子材料的开发和应用。
近几十年来，已研发出几十种生物可降解聚酯材料，其中聚乳酸(PLA)由于较好的力学性能、生物相容性与可加工性吸引了最多的关注。目前，全世界每年生产7.0×105～8.0×105吨左右的生物基塑料中大约一半是PLA。同时，由于用于合成PLA的原料基本可来源于玉米、谷物等生物可再生的植物资源，其制品使用后在一定外加条件下可分解或讲解为无毒无害的二氧化碳和水，有效降低了环境污染问题。
PLA已实现大规模工业化生产并在薄膜、纤维及生物工程支架等前沿科技领域展示出独有而广阔的应用前景；另外，PLA还具有良好的力学性能、透明性、抗菌性和易于加工，在塑料包装、生物医学、生活日用品等行业得到了广泛应用。目前，随着生物可降解PLA材料的生产成本下降将为包装膜材料及农用膜材料提供新的方向，但作为膜材料，必须满足这些的基本条件，即阻隔特性(对水蒸气、氧气、二氧化碳、光等)、光学特性(透明)、力学性能和成型特性、迁移和残留、化学性、耐热性、废弃处理要求和抗静电特性等，它们都直接或间接影响着PLA膜材料使用价值和安全性。同时，在作为包装膜材料或农用膜材料时还需保持较高耐湿热老化性。然而，PLA存在着固有的缺陷是其低阻隔性和耐湿热老化，这将影响其被更广泛地应用。为了改善和提高PLA在膜材料中应用的潜力，大量的科研人员进行着提高PLA的耐湿热老化的方法、技术和设备的研究。值得注意的是，PLA材料可以通过适当的分子链设计、复合改性以及不同的工艺条件和方法而得到物理性质的优化。于此，基于熔融挤出吹膜设备并结合反应挤出方法，将具有耐湿热老化的有机/无机杂化粒子分散到PLA基体中，从而可有效地改善了PLA膜材料的低耐湿热老化的问题。
马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MA)是一种具有辛烯柔软链卷曲结构和结晶乙烯链的有机高分子弹性体，既有优异的韧性又有良好的加工性，且POE分子结构中没有不饱和双键，具有优良的耐老化性能。氧化石墨烯(GO)具有独特的片状结构和一定的反应活性的无机粒子，结合溶液插层和反应共混技术进行POE-g-MA/GO杂化材料的开发尚未发现。
至今，《高等学校化学学报》(冯玉林，2012,33(2)：400-403)报道了乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)增韧PLA，研究了接枝型弹性体的结构对聚乳酸增韧效果的影响；《复合材料学报》(贾仕奎，2017,34(2)：256-262)报道了POE-g-MA和碳酸钙(CaCO3)协同增韧PLA材料，并研究了复合材料的流变和热性能。但均未提溶液插层法和熔融混合技术制备有机/无机杂化材料并进行PLA的改性。
发明内容
本发明的目的是提供一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料，解决了现有PLA膜材料在使用过程中耐湿热老化性能差的问题。
本发明的另一目的是提供上述有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料的制备方法。
本发明所采用的第一种技术方案是，一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料，包括耐湿热老化的有机/无机杂化功能母粒和PLA，其中，PLA占质量分数80-95％，有机/无机杂化功能母粒占质量分数5-20％，以上各组分含量的质量百分数之和为100％。
本发明的第一种技术方案的特点在于，
有机/无机杂化功能母粒，包括POE-g-MA和高活性的GO粉料，其中，POE-g-MA占质量分数90-95％，高活性的GO粉料占质量分数5-10％，以上各组分含量的质量百分数之和为100％。
高活性的GO粉料，包括GO、DCP和AIBN，其中，GO占质量分数85-95％，DCP占质量分数2-5％，AIBN占质量分数3-10％，以上各组分含量的质量百分数之和为100％。
本发明所采用的第二种技术方案是，一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，利用溶液插层技术制备高活性的GO粉料；
步骤2，经步骤1后，利用反应共混制备具有耐湿热老化的POE-g-MA/GO杂化功能母粒；
步骤3，将经步骤2后得到的POE-g-MA/GO杂化功能母粒与PLA熔融挤出并吹膜。
本发明第二种技术方案的特点还在于：
步骤1，具体步骤如下：
步骤1.1，将过氧化二异丙苯(DCP)和偶氮二异丁腈(AIBN)加到浓度为1mg/mL～8mg/mL的GO水溶液中，并置于0℃～40℃的水浴锅中，再滴加丙酮/乙醇溶液，保持温度恒定，搅拌4h～12h，得到插层结构的GO水溶液；
其中，GO、DCP和AIBN的质量比为8.5～9.5：0.2～0.5：0.3～1；
丙酮/乙醇溶液的体积为GO水溶液、DCP与AIBN总体积的10-30％；
丙酮/乙醇溶液中丙酮与乙醇的体积比为1：5～10；
步骤1.2，将经步骤1.1后得到的GO水溶液静置过滤，之后置于10℃～40℃的真空干燥箱中干燥48h～96h，得到高活性的GO，最后，将高活性的GO进行研磨过筛，即可得到高活性的GO粉料。
步骤2具体为：将高活性的GO粉料作为无机组分与有机弹性组分的POE-g-MA放入高混机中预混，之后将该预混料放入双螺杆挤出机中熔融混合后挤出造粒，最后于50℃～90℃的干燥箱中干燥4h～12h，即可得到POE-g-MA/GO杂化功能母粒；
其中，POE-g-MA与高活性的GO粉料的质量比为9～9.5：0.5～1。
双螺杆挤出机的挤出加工温度为150℃～200℃，转速为30r/min～90r/min。
步骤3具体为：将POE-g-MA/GO杂化功能母粒与PLA放入高混机中预混，再利用挤出吹膜设备制备改性PLA膜材料，即可得到有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料；
其中，PLA与POE-g-MA/GO杂化功能母粒的质量比为8～9.5：0.5～2。
挤出加工温度为150℃～190℃。
本发明的有益效果是：
该方法利用具有片状结构的氧化石墨烯(GO)与具有活性的DCP和AIBN在溶液中进行分散混合得到插层结构的高活性GO水溶液，过滤、低温干燥，研磨得到高活性GO粉料；之后通过反应挤出将具有耐老化的POE-g-MA有机弹性体与高活性GO粉料进行熔融混合，造粒干燥后得到POE-g-MA/GO杂化功能母粒，该功能母粒具有高的油水阻隔性，极高的耐湿热老化性；通过调控挤出吹膜工艺参数将POE-g-MA/GO杂化功能母粒与PLA进行吹膜成型得到一种耐湿热老化的PLA膜材料。该方法实现了耐湿热老化性能差的PLA膜材料的改性，将进一步拓展有机/无机杂化功能材料的开发，并推进PLA材料更为广泛的应用。
附图说明
图1是本发明一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料的制备工艺流程图；
图2是本实施例中POE-g-MA/GO/PLA材料湿热老化前后的扫描电子显微镜(SEM)图；
图3是本实施例中POE-g-MA/GO/PLA材料湿热老化前后的广角X-射线衍射(WAXD)图；
图4是本实施例中POE-g-MA/GO/PLA材料湿热老化前后的偏光显微镜(POM)照片；
图5是本实施例中未改性或改性PLA材料湿热老化前后的热稳定性图；
图6是本实施例中不同改性的PLA材料湿热老化前后的拉伸强度图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料，包括耐湿热老化的有机/无机杂化功能母粒和PLA(聚乳酸)，其中，PLA占质量分数80-95％，有机/无机杂化功能母粒占质量分数5-20％，以上各组分含量的质量百分数之和为100％。
其中，有机/无机杂化功能母粒(POE-g-MA/GO杂化功能母粒)，包括POE-g-MA(马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物)和高活性的GO粉料(高活性的氧化石墨烯粉料)，其中，POE-g-MA占质量分数90-95％，高活性的GO粉料占质量分数5-10％，以上各组分含量的质量百分数之和为100％。
其中，高活性的GO粉料，包括GO(氧化石墨烯)、过氧化二异丙苯(DCP)和偶氮二异丁腈(AIBN)，其中，GO占质量分数85-95％，DCP占质量分数2-5％，AIBN占质量分数3-10％，以上各组分含量的质量百分数之和为100％。
本发明一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，利用溶液插层技术制备高活性的GO粉料，具体步骤如下：
步骤1.1，将过氧化二异丙苯(DCP)和偶氮二异丁腈(AIBN)加到GO水溶液中，并置于0℃～40℃的水浴锅中，再滴加丙酮/乙醇溶液，保持温度恒定，搅拌4h～12h，得到插层结构的GO水溶液；
其中，GO、DCP和AIBN的质量比为8.5～9.5：0.2～0.5：0.3～1；
GO水溶液的浓度为1mg/mL～8mg/mL；
丙酮/乙醇溶液的体积为GO水溶液、DCP与AIBN总体积的10-30％；
丙酮/乙醇溶液中丙酮与乙醇的体积比为1：5～10；
步骤1.2，将经步骤1.1后得到的GO水溶液静置过滤，之后置于10℃～40℃的真空干燥箱中干燥48h～96h，得到高活性的GO，最后，将高活性的GO进行研磨过筛，即可得到高活性的GO粉料；
过筛时采用孔径为30μm～100μm的筛网；
步骤2，经步骤1后，利用反应共混制备具有耐湿热老化的POE-g-MA/GO杂化功能母粒(有机/无机杂化功能母粒)；
具体为：将高活性的GO粉料作为无机组分与有机弹性组分的POE-g-MA放入高混机中预混，之后将该预混料放入双螺杆挤出机中熔融混合后挤出造粒，最后于50℃～90℃的干燥箱中干燥4h～12h，即可得到POE-g-MA/GO杂化功能母粒；
其中，POE-g-MA与高活性的GO粉料的质量比为9～9.5：0.5～1；
双螺杆挤出机的挤出加工温度为150℃～200℃，转速为30r/min～90r/min；
步骤3，将经步骤2后得到的POE-g-MA/GO杂化功能母粒与PLA熔融挤出并吹膜；
具体为：将POE-g-MA/GO杂化功能母粒与PLA放入高混机中预混，再利用挤出吹膜设备制备改性PLA膜材料，即可得到有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料；
其中，PLA与POE-g-MA/GO杂化功能母粒的质量比为8～9.5：0.5～2；
挤出加工温度为150℃～190℃。
实施例1
本发明一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料的制备方法，如图1所示，具体按照以下步骤实施：
步骤1，利用溶液插层技术制备高活性的GO粉料，具体步骤如下：
步骤1.1，将过氧化二异丙苯(DCP)和偶氮二异丁腈(AIBN)加到GO水溶液中，并置于0℃的水浴锅中，再滴加丙酮/乙醇溶液，保持温度恒定，搅拌4h，得到插层结构的GO水溶液；
其中，GO、DCP和AIBN的质量比为9.5：0.2：0.3；
GO水溶液的浓度为1mg/mL；
丙酮/乙醇溶液的体积为GO水溶液、DCP与AIBN总体积之和的10％；
丙酮/乙醇溶液中丙酮与乙醇的体积比为1：5；
步骤1.2，将经步骤1.1后得到的GO水溶液静置过滤，之后置于10℃的真空干燥箱中干燥48h，得到高活性的GO，最后，将高活性的GO进行研磨过筛，即可得到高活性的GO粉料；
过筛时采用孔径为30μm的筛网；
步骤2，经步骤1后，利用反应共混制备具有耐湿热老化的POE-g-MA/GO杂化功能母粒(有机/无机杂化功能母粒)；
具体为：将高活性的GO粉料作为无机组分与有机弹性组分的POE-g-MA放入高混机中预混，之后将该预混料放入双螺杆挤出机中熔融混合后挤出造粒，最后于50℃的干燥箱中干燥4h，即可得到POE-g-MA/GO杂化功能母粒；
其中，POE-g-MA与高活性的GO粉料的质量比为9：1；
双螺杆挤出机的挤出加工温度为150℃，转速为30r/min；
步骤3，将经步骤2后得到的POE-g-MA/GO杂化功能母粒与PLA熔融挤出并吹膜；
具体为：将POE-g-MA/GO杂化功能母粒与PLA放入高混机中预混，再利用挤出吹膜设备制备改性PLA膜材料，即可得到有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料；
其中，PLA与POE-g-MA/GO杂化功能母粒的质量比为9.5：0.5；
挤出加工温度为150℃；
最后，将一系列POE-g-MA/GO杂化功能母粒改性PLA材料在湿热老化箱中湿热老化48小时，老化温度50℃，相对湿度90％RH，接着对老化后的试样进行微观形态变化、结晶形态变化、晶体形貌变化、热稳定性和拉伸强度变化测试，发现POE-g-MA/GO杂化功能母粒改性PLA材料湿热老化前呈现出分散均一的细小的粒子，如图2(a)所示，经过湿热老化后出现了流淌的交联形态，如图2(b)所示；对比活性GO或POE-g-MA/GO杂化功能母粒改性PLA材料的广角X-射线衍射(WAXD)发现，湿热老化前后，活性GO或POE-g-MA/GO杂化功能母粒未明显改变PLA的结晶形态，如图3(a)所示，但湿热老化后，活性GO或POE-g-MA/GO杂化功能母粒改性PLA材料的结晶衍射峰变得尖锐，如图3(b)所示；结合图4(a)和(b)表明POE-g-MA/GO杂化功能母粒改性PLA材料的经历湿热老化后晶体被细化，完善度提高。同时，通过热稳定性测试发现，与未湿热老化的纯PLA材料相比，湿热老化后，其热分解温度下降了20℃左右，而添加了活性GO或POE-g-MA/GO杂化功能母粒的PLA材料的热分解温度下降较小，如图5所示；另外，对纯PLA、活性GO或POE-g-MA/GO杂化功能母粒改性的PLA材料分别进行拉伸强度测试，如图6所示，发现经历72小时的湿热老化后，纯PLA材料的拉伸强度下降19％，而活性GO或POE-g-MA/GO杂化功能母粒改性的PLA材料仅下降12.1％或7.3％。
实施例2
本发明一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，利用溶液插层技术制备高活性的GO粉料，具体步骤如下：
步骤1.1，将过氧化二异丙苯(DCP)和偶氮二异丁腈(AIBN)加到浓度为3mg/mL的GO水溶液中，并置于20℃的水浴锅中，再滴加丙酮/乙醇溶液，保持温度恒定，搅拌8h，得到插层结构的GO水溶液；
其中，GO、DCP和AIBN的质量比为9.3：0.2：0.5；
丙酮/乙醇溶液的体积为GO水溶液、DCP与AIBN总体积之和的15％；
丙酮/乙醇溶液中丙酮与乙醇的体积比为1：6；
步骤1.2，将经步骤1.1后得到的GO水溶液静置过滤，之后置于20℃的真空干燥箱中干燥48h，得到高活性的GO，最后，将高活性的GO进行研磨过筛，即可得到高活性的GO粉料；
过筛时采用孔径为50μm的筛网；
步骤2，经步骤1后，利用反应共混制备具有耐湿热老化的POE-g-MA/GO杂化功能母粒(有机/无机杂化功能母粒)；
具体为：将高活性的GO粉料作为无机组分与有机弹性组分的POE-g-MA放入高混机中预混，之后将该预混料放入双螺杆挤出机中熔融混合后挤出造粒，最后于60℃的干燥箱中干燥8h，即可得到POE-g-MA/GO杂化功能母粒；
其中，POE-g-MA与高活性的GO粉料的质量比为9.1：0.9；
双螺杆挤出机的挤出加工温度为160℃，转速为40r/min；
步骤3，将经步骤2后得到的POE-g-MA/GO杂化功能母粒与PLA熔融挤出并吹膜；
具体为：将POE-g-MA/GO杂化功能母粒与PLA放入高混机中预混，再利用挤出吹膜设备制备改性PLA膜材料，即可得到有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料；
其中，PLA与POE-g-MA/GO杂化功能母粒的质量比为9：1；
挤出加工温度为160℃。
实施例3
本发明一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，利用溶液插层技术制备高活性的GO粉料，具体步骤如下：
步骤1.1，将过氧化二异丙苯(DCP)和偶氮二异丁腈(AIBN)加到浓度为5mg/mL的GO水溶液中，并置于10℃的水浴锅中，再滴加丙酮/乙醇溶液，保持温度恒定，搅拌10h，得到插层结构的GO水溶液；
其中，GO、DCP和AIBN的质量比为9：0.3：0.7；
丙酮/乙醇溶液的体积为GO水溶液、DCP与AIBN总体积之和的20％；
丙酮/乙醇溶液中丙酮与乙醇的体积比为1：6；
步骤1.2，将经步骤1.1后得到的GO水溶液静置过滤，之后置于25℃的真空干燥箱中干燥72h，得到高活性的GO，最后，将高活性的GO进行研磨过筛，即可得到高活性的GO粉料；
过筛时采用孔径为60μm的筛网；
步骤2，经步骤1后，利用反应共混制备具有耐湿热老化的POE-g-MA/GO杂化功能母粒(有机/无机杂化功能母粒)；
具体为：将高活性的GO粉料作为无机组分与有机弹性组分的POE-g-MA放入高混机中预混，之后将该预混料放入双螺杆挤出机中熔融混合后挤出造粒，最后于50℃的干燥箱中干燥12h，即可得到POE-g-MA/GO杂化功能母粒；
其中，POE-g-MA与高活性的GO粉料的质量比为9.2：0.8；
双螺杆挤出机的挤出加工温度为170℃，转速为40r/min；
步骤3，将经步骤2后得到的POE-g-MA/GO杂化功能母粒与PLA熔融挤出并吹膜；
具体为：将POE-g-MA/GO杂化功能母粒与PLA放入高混机中预混，再利用挤出吹膜设备制备改性PLA膜材料，即可得到有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料；
其中，PLA与POE-g-MA/GO杂化功能母粒的质量比为8.7：1.3；
挤出加工温度为170℃。
实施例4
本发明一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，利用溶液插层技术制备高活性的GO粉料，具体步骤如下：
步骤1.1，将过氧化二异丙苯(DCP)和偶氮二异丁腈(AIBN)加到浓度为6mg/mL的GO水溶液中，并置于20℃的水浴锅中，再滴加丙酮/乙醇溶液，保持温度恒定，搅拌12h，得到插层结构的GO水溶液；
其中，GO、DCP和AIBN的质量比为8.7：0.4：0.9；
丙酮/乙醇溶液的体积为GO水溶液、DCP与AIBN总体积之和的25％；
丙酮/乙醇溶液中丙酮与乙醇的体积比为1：8；
步骤1.2，将经步骤1.1后得到的GO水溶液静置过滤，之后置于30℃的真空干燥箱中干燥72h，得到高活性的GO，最后，将高活性的GO进行研磨过筛，即可得到高活性的GO粉料；
过筛时采用孔径为80μm的筛网；
步骤2，经步骤1后，利用反应共混制备具有耐湿热老化的POE-g-MA/GO杂化功能母粒(有机/无机杂化功能母粒)；
具体为：将高活性的GO粉料作为无机组分与有机弹性组分的POE-g-MA放入高混机中预混，之后将该预混料放入双螺杆挤出机中熔融混合后挤出造粒，最后于60℃的干燥箱中干燥12h，即可得到POE-g-MA/GO杂化功能母粒；
其中，POE-g-MA与高活性的GO粉料的质量比为9.3：0.7；
双螺杆挤出机的挤出加工温度为180℃，转速为50r/min；
步骤3，将经步骤2后得到的POE-g-MA/GO杂化功能母粒与PLA熔融挤出并吹膜；
具体为：将POE-g-MA/GO杂化功能母粒与PLA放入高混机中预混，再利用挤出吹膜设备制备改性PLA膜材料，即可得到有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料；
其中，PLA与POE-g-MA/GO杂化功能母粒的质量比为8.5：1.5；
挤出加工温度为180℃。
实施例5
本发明一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，利用溶液插层技术制备高活性的GO粉料，具体步骤如下：
步骤1.1，将过氧化二异丙苯(DCP)和偶氮二异丁腈(AIBN)加到浓度为8mg/mL的GO水溶液中，并置于40℃的水浴锅中，再滴加丙酮/乙醇溶液，保持温度恒定，搅拌12h，得到插层结构的GO水溶液；
其中，GO、DCP和AIBN的质量比为8.5：0.5：1；
丙酮/乙醇溶液的体积为GO水溶液、DCP与AIBN总体积之和的30％；
丙酮/乙醇溶液中丙酮与乙醇的体积比为1：10；
步骤1.2，将经步骤1.1后得到的GO水溶液静置过滤，之后置于30℃的真空干燥箱中干燥96h，得到高活性的GO，最后，将高活性的GO进行研磨过筛，即可得到高活性的GO粉料；
过筛时采用孔径为100μm的筛网；
步骤2，经步骤1后，利用反应共混制备具有耐湿热老化的POE-g-MA/GO杂化功能母粒(有机/无机杂化功能母粒)；
具体为：将高活性的GO粉料作为无机组分与有机弹性组分的POE-g-MA放入高混机中预混，之后将该预混料放入双螺杆挤出机中熔融混合后挤出造粒，最后于80℃的干燥箱中干燥12h，即可得到POE-g-MA/GO杂化功能母粒；
其中，POE-g-MA与高活性的GO粉料的质量比为9.5：0.5；
双螺杆挤出机的挤出加工温度为200℃，转速为90r/min；
步骤3，将经步骤2后得到的POE-g-MA/GO杂化功能母粒与PLA熔融挤出并吹膜；
具体为：将POE-g-MA/GO杂化功能母粒与PLA放入高混机中预混，再利用挤出吹膜设备制备改性PLA膜材料，即可得到有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料；
其中，PLA与POE-g-MA/GO杂化功能母粒的质量比为8：2；
挤出加工温度为190℃。

Claims (9)

1.一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料，其特征在于，包括耐湿热老化的有机/无机杂化功能母粒和PLA，其中，PLA占质量分数80-95％，有机/无机杂化功能母粒占质量分数5-20％，以上各组分含量的质量百分数之和为100％。
2.根据权利要求1所述的一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料，其特征在于，所述有机/无机杂化功能母粒，包括POE-g-MA和高活性的GO粉料，其中，POE-g-MA占质量分数90-95％，高活性的GO粉料占质量分数5-10％，以上各组分含量的质量百分数之和为100％。
3.根据权利要求2所述的一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料，其特征在于，所述高活性的GO粉料，包括GO、DCP和AIBN，其中，GO占质量分数85-95％，DCP占质量分数2-5％，AIBN占质量分数3-10％，以上各组分含量的质量百分数之和为100％。
4.一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1，利用溶液插层技术制备高活性的GO粉料；
步骤2，经步骤1后，利用反应共混制备具有耐湿热老化的POE-g-MA/GO杂化功能母粒；
步骤3，将经步骤2后得到的POE-g-MA/GO杂化功能母粒与PLA熔融挤出并吹膜。
5.根据权利要求4所述的一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1，具体步骤如下：
步骤1.1，将DCP和AIBN加到GO水溶液中，并置于0℃～40℃的水浴锅中，再滴加丙酮/乙醇溶液，保持温度恒定，搅拌4h～12h，得到插层结构的GO水溶液；
其中，GO、DCP和AIBN的质量比为8.5～9.5：0.2～0.5：0.3～1；
GO水溶液的浓度为1mg/mL～8mg/mL；
丙酮/乙醇溶液的体积为GO水溶液、DCP与AIBN总体积的10-30％；
丙酮/乙醇溶液中丙酮与乙醇的体积比为1：5～10；
步骤1.2，将经步骤1.1后得到的GO水溶液静置过滤，之后置于10℃～40℃的真空干燥箱中干燥48h～96h，得到高活性的GO，最后，将高活性的GO进行研磨过筛，即可得到高活性的GO粉料。
6.根据权利要求4所述的一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2具体为：将高活性的GO粉料作为无机组分与有机弹性组分的POE-g-MA放入高混机中预混，之后将该预混料放入双螺杆挤出机中熔融混合后挤出造粒，最后于50℃～90℃的干燥箱中干燥4h～12h，即可得到POE-g-MA/GO杂化功能母粒；
其中，POE-g-MA与高活性的GO粉料的质量比为9～9.5：0.5～1。
7.根据权利要求6所述的一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的挤出加工温度为150℃～200℃，转速为30r/min～90r/min。
8.根据权利要求4所述的一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3具体为：将POE-g-MA/GO杂化功能母粒与PLA放入高混机中预混，再利用挤出吹膜设备制备改性PLA膜材料，即可得到有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料；
其中，PLA与POE-g-MA/GO杂化功能母粒的质量比为8～9.5：0.5～2。
9.根据权利要求8所述的一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料的制备方法，其特征在于，所述挤出加工温度为150℃～190℃。
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