CN112409677A - 一种可降解复合膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可降解复合膜及其制备方法，按重量份数计，该可降解复合膜包括以下组分：90～120份的线性低密度聚乙烯、10～20份的高密度聚乙烯、15～20份的经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体、10～15份的纳米ZnO、20～30份的山梨酸钾、30～50份的聚乙烯醇、8～12的份助剂。本发明利用经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体的降解和抗菌功能，同时结合山梨酸钾的抗菌功能、聚乙烯醇的生物降解功能，通过三者的协同作用，得到了兼具抗菌和降解功能的复合膜，实验结果表明，该可降解复合膜的力学性能优异，抗菌效果显著，光氧化降解90％所需的天数不超过40天，降解性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及包装材料技术领域，特别是涉及一种可降解复合膜及其制备方法。
背景技术
复合膜是指由多种不同聚合物，采用共挤出吹塑方法、共挤出流延方法或共挤出拉伸方法复合而成的薄膜。这种薄膜作为塑料包装材料广泛应用于食品、加工肉类产品、日用品、化妆品、化工产品、农药领域等。
现有的复合塑料薄膜制品，主要是聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯等制成的塑料薄膜。以聚乙烯(PE)为例，其是由简单的乙烯烃有机化合物经过聚合反应生成，这种材料制成的薄膜在自然环境下大都无法自然降解，燃烧或掩埋后会产生有害物质。此外，现有的复合膜大都不具备抗菌功能，限制了其在食品包装中的应用。
发明内容
鉴于上述状况，本发明提供一种可降解复合膜及其制备方法，以解决现有技术降解性和抗菌性差的问题。
本发明的技术方案为：
一种可降解复合膜，按重量份数计，包括以下组分：
其中，经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体中，钛酸酯偶联剂为铜纳米颗粒的3％～5％。
其中，所述助剂为亚烷基二醇、间苯二甲酸、对苯二甲酸中的一种或多种。
上述可降解复合膜的制备方法，包括以下步骤：
以铜盐在有机溶剂中采用化学还原法制备铜纳米颗粒，并且添加表面活性剂进行颗粒尺寸和形状控制；
将钛酸酯偶联剂加入铜纳米颗粒中，经超声、磁力搅拌、真空抽滤、真空干燥、研磨，得到经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体；
以线性低密度聚乙烯为基体树脂，先加入聚乙烯醇、助剂，然后进行第一次混合，得到第一混合物；
在第一混合物中依次加入高密度聚乙烯、经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体、纳米ZnO、山梨酸钾，然后进行第二次混合，得到第二混合物；
将第二混合物投入密炼机中进行共混，得到共混料；
将共混料投入单螺杆吹膜机中制备出可降解复合膜。
其中，密炼机中，温度设置为200～220℃，转速为65～85r/min。
其中，单螺杆吹膜机中，温度设置为：150℃-160℃，螺杆转速为15～20HZ，牵引速度为3～5HZ。
其中，以铜盐在有机溶剂中采用化学还原法制备铜纳米颗粒的步骤中，使用的还原剂为水合肼或抗坏血酸。
其中，所述铜盐为氧化铜。
其中，所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基三乙基溴化铵。
其中，所述有机溶剂为无水乙醇。
根据本发明提供的可降解复合膜及其制备方法，利用经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体的降解和抗菌功能，同时结合山梨酸钾的抗菌功能、聚乙烯醇的生物降解功能，通过三者的协同作用，得到了兼具抗菌和降解功能的复合膜，实验结果表明，该可降解复合膜的力学性能优异，光氧化降解90％所需的天数不超过40天，降解性能优异。该复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均达到99.99％以上，抗菌效果显著。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照各实施例对本发明进行更全面的描述，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1：
一种可降解复合膜，按重量份数计，包括以下组分：
其中，经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体中，钛酸酯偶联剂为铜纳米颗粒的5％。
上述可降解复合膜的制备方法，包括以下步骤：
以氧化铜在无水乙醇中采用化学还原法制备铜纳米颗粒，使用的还原剂为水合肼，并且添加表面活性剂进行颗粒尺寸和形状控制，所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基三乙基溴化铵；
将钛酸酯偶联剂加入铜纳米颗粒中，经超声、磁力搅拌、真空抽滤、真空干燥、研磨，得到经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体；
以线性低密度聚乙烯为基体树脂，先加入聚乙烯醇、助剂，然后进行第一次混合，得到第一混合物；
在第一混合物中依次加入高密度聚乙烯、经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体、纳米ZnO、山梨酸钾，然后进行第二次混合，得到第二混合物；
将第二混合物投入密炼机中进行共混，得到共混料，密炼机中，温度设置为220℃，转速为75r/min；
将共混料投入单螺杆吹膜机中制备出可降解复合膜，单螺杆吹膜机中，温度设置为：155℃，螺杆转速为18HZ，牵引速度为4HZ。
实施例2：
一种可降解复合膜，按重量份数计，包括以下组分：
其中，经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体中，钛酸酯偶联剂为铜纳米颗粒的4％。
上述可降解复合膜的制备方法，包括以下步骤：
以氧化铜在无水乙醇中采用化学还原法制备铜纳米颗粒，使用的还原剂为抗坏血酸，并且添加表面活性剂进行颗粒尺寸和形状控制，所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基三乙基溴化铵；
将钛酸酯偶联剂加入铜纳米颗粒中，经超声、磁力搅拌、真空抽滤、真空干燥、研磨，得到经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体；
以线性低密度聚乙烯为基体树脂，先加入聚乙烯醇、助剂，然后进行第一次混合，得到第一混合物；
在第一混合物中依次加入高密度聚乙烯、经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体、纳米ZnO、山梨酸钾，然后进行第二次混合，得到第二混合物；
将第二混合物投入密炼机中进行共混，得到共混料，密炼机中，温度设置为220℃，转速为85r/min；
将共混料投入单螺杆吹膜机中制备出可降解复合膜，单螺杆吹膜机中，温度设置为：160℃，螺杆转速为20HZ，牵引速度为3HZ。
实施例3：
一种可降解复合膜，按重量份数计，包括以下组分：
其中，经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体中，钛酸酯偶联剂为铜纳米颗粒的4％。
上述可降解复合膜的制备方法，包括以下步骤：
以氧化铜在无水乙醇中采用化学还原法制备铜纳米颗粒，使用的还原剂为抗坏血酸，并且添加表面活性剂进行颗粒尺寸和形状控制，所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基三乙基溴化铵；
将钛酸酯偶联剂加入铜纳米颗粒中，经超声、磁力搅拌、真空抽滤、真空干燥、研磨，得到经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体；
以线性低密度聚乙烯为基体树脂，先加入聚乙烯醇、助剂，然后进行第一次混合，得到第一混合物；
在第一混合物中依次加入高密度聚乙烯、经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体、纳米ZnO、山梨酸钾，然后进行第二次混合，得到第二混合物；
将第二混合物投入密炼机中进行共混，得到共混料，密炼机中，温度设置为200℃，转速为85r/min；
将共混料投入单螺杆吹膜机中制备出可降解复合膜，单螺杆吹膜机中，温度设置为160℃，螺杆转速为16HZ，牵引速度为3HZ。
实施例4：
一种可降解复合膜，按重量份数计，包括以下组分：
其中，经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体中，钛酸酯偶联剂为铜纳米颗粒的3％。
上述可降解复合膜的制备方法，包括以下步骤：
以氧化铜在无水乙醇中采用化学还原法制备铜纳米颗粒，使用的还原剂为水合肼，并且添加表面活性剂进行颗粒尺寸和形状控制，所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基三乙基溴化铵；
将钛酸酯偶联剂加入铜纳米颗粒中，经超声、磁力搅拌、真空抽滤、真空干燥、研磨，得到经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体；
以线性低密度聚乙烯为基体树脂，先加入聚乙烯醇、助剂，然后进行第一次混合，得到第一混合物；
在第一混合物中依次加入高密度聚乙烯、经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体、纳米ZnO、山梨酸钾，然后进行第二次混合，得到第二混合物；
将第二混合物投入密炼机中进行共混，得到共混料，密炼机中，温度设置为215℃，转速为65r/min；
将共混料投入单螺杆吹膜机中制备出可降解复合膜，单螺杆吹膜机中，温度设置为：150℃，螺杆转速为15HZ，牵引速度为5HZ。
实施例5：
一种可降解复合膜，按重量份数计，包括以下组分：
其中，经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体中，钛酸酯偶联剂为铜纳米颗粒的5％。
上述可降解复合膜的制备方法，包括以下步骤：
以氧化铜在无水乙醇中采用化学还原法制备铜纳米颗粒，使用的还原剂为水合肼，并且添加表面活性剂进行颗粒尺寸和形状控制，所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基三乙基溴化铵；
将钛酸酯偶联剂加入铜纳米颗粒中，经超声、磁力搅拌、真空抽滤、真空干燥、研磨，得到经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体；
以线性低密度聚乙烯为基体树脂，先加入聚乙烯醇、助剂，然后进行第一次混合，得到第一混合物；
在第一混合物中依次加入高密度聚乙烯、经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体、纳米ZnO、山梨酸钾，然后进行第二次混合，得到第二混合物；
将第二混合物投入密炼机中进行共混，得到共混料，密炼机中，温度设置为220℃，转速为7070r/min；
将共混料投入单螺杆吹膜机中制备出可降解复合膜，单螺杆吹膜机中，温度设置为：155℃，螺杆转速为15HZ，牵引速度为5HZ。
对照例1
参照公布号CN106317470A的中国发明专利中具体实施方式制备的淀粉基完全生物降解塑料薄膜。具体制备方法是将50％淀粉、一定量甘油和少量蒸馏水置于反应瓶中，80℃糊化20min，加入预先配置的PVA水溶液共混30min，加入丁二醛30％溶液反应85min后，流延成膜即可。
性能测试
按照GB/T 10004-2008《包装用塑料复合膜、袋干法复合、挤出复合》标准对实施例1-5、对照例1制备的复合膜进行了抗拉伸强度、断裂伸长率、耐高温性进行了测试。其中，耐高温性为复合膜经耐高温介质性试验后，无分层、破损、明显变形的最高温度。
此外，还进行了耐水性、光氧化降解的性能测试，耐水性测试是将复合膜裁剪成3cm×3cm大小，浸泡在80℃的清水中，记录复合膜发生明显溶解的天数；光氧化降解测试是将复合膜裁剪成1cm×1cm大小，放置在卤素灯模拟可见光照条件下，并保持空气流通畅通，测试质量降解90％所需的天数。
具体测试结果见表1：
表1结果对比表
从表1可以看出，本发明各实施例制备的复合膜在抗拉伸强度、断裂伸长率、耐高温性、耐水性上均优于对照例，而且光氧化降解90％所需的天数较短，降解性能优异。
此外，依据GB/T21866-2008，分别测试了实施例1-5、对照例1制备的复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌效果。实验结果表明本发明各实施例制备的复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均达到99.99％以上，抗菌效果显著。而对照例1的复合膜几乎不具备抗菌效果。
综上，根据本发明提供的可降解复合膜及其制备方法，利用经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体的降解和抗菌功能，同时结合山梨酸钾的抗菌功能、聚乙烯醇的生物降解功能，通过三者的协同作用，得到了兼具抗菌和降解功能的复合膜，实验结果表明，该可降解复合膜的力学性能优异，光氧化降解90％所需的天数不超过40天，降解性能优异。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种可降解复合膜，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的可降解复合膜，其特征在于，经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体中，钛酸酯偶联剂为铜纳米颗粒的3％～5％。
3.根据权利要求1所述的可降解复合膜，其特征在于，所述助剂为亚烷基二醇、间苯二甲酸、对苯二甲酸中的一种或多种。
4.根据权利要求1至3任一项所述的可降解复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
以铜盐在有机溶剂中采用化学还原法制备铜纳米颗粒，并且添加表面活性剂进行颗粒尺寸和形状控制；
将钛酸酯偶联剂加入铜纳米颗粒中，经超声、磁力搅拌、真空抽滤、真空干燥、研磨，得到经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体；
以线性低密度聚乙烯为基体树脂，先加入聚乙烯醇、助剂，然后进行第一次混合，得到第一混合物；
在第一混合物中依次加入高密度聚乙烯、经钛酸酯偶联剂改性的铜纳米胶体、纳米ZnO、山梨酸钾，然后进行第二次混合，得到第二混合物；
将第二混合物投入密炼机中进行共混，得到共混料；
将共混料投入单螺杆吹膜机中制备出可降解复合膜。
5.根据权利要求4所述的可降解复合膜的制备方法，其特征在于，密炼机中，温度设置为200～220℃，转速为65～85r/min。
6.根据权利要求4所述的可降解复合膜的制备方法，其特征在于，单螺杆吹膜机中，温度设置为：150℃-160℃，螺杆转速为15～20HZ，牵引速度为3～5HZ。
7.根据权利要求4所述的可降解复合膜的制备方法，其特征在于，以铜盐在有机溶剂中采用化学还原法制备铜纳米颗粒的步骤中，使用的还原剂为水合肼或抗坏血酸。
8.根据权利要求4所述的可降解复合膜的制备方法，其特征在于，所述铜盐为氧化铜。
9.根据权利要求4所述的可降解复合膜的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基三乙基溴化铵。
10.根据权利要求4所述的可降解复合膜的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为无水乙醇。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015059831A1 (ja) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | 株式会社クラレ | 複層フィルム及びそれからなる合わせガラス用中間膜 |
| CN106589539A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-04-26 | 苏州天兼新材料科技有限公司 | 一种生物降解添加剂及添加了该添加剂的塑料制品 |
| CN107383546A (zh) * | 2017-08-21 | 2017-11-24 | 安徽省天乐塑业有限公司 | 一种抗菌可降解卤制食品塑封袋 |
| CN107520459A (zh) * | 2016-06-21 | 2017-12-29 | 张家港市山牧新材料技术开发有限公司 | 铜纳米颗粒的制备方法和抗菌塑料 |
| CN111393751A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-07-10 | 宁波鼎峰新材料科技有限公司 | 一种环保抗菌塑料薄膜及其制备方法 |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015059831A1 (ja) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | 株式会社クラレ | 複層フィルム及びそれからなる合わせガラス用中間膜 |
| CN107520459A (zh) * | 2016-06-21 | 2017-12-29 | 张家港市山牧新材料技术开发有限公司 | 铜纳米颗粒的制备方法和抗菌塑料 |
| CN106589539A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-04-26 | 苏州天兼新材料科技有限公司 | 一种生物降解添加剂及添加了该添加剂的塑料制品 |
| CN107383546A (zh) * | 2017-08-21 | 2017-11-24 | 安徽省天乐塑业有限公司 | 一种抗菌可降解卤制食品塑封袋 |
| CN111393751A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-07-10 | 宁波鼎峰新材料科技有限公司 | 一种环保抗菌塑料薄膜及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 朱晓云等著: "《有色金属特种功能粉体材料制备技术及应用》", 30 October 2011, 冶金工业出版社 * |
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