CN114573933A - 一种聚乙烯醇薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种聚乙烯醇薄膜及其制备方法，属于生物降解材料领域。本发明的聚乙烯醇薄膜由以下重量份数的原料制成：聚乙烯醇100份，淀粉60～120份，增强剂10～30份，赖氨酸二异氰酸酯0.1～1份，增塑剂5～10份；所述聚乙烯醇的聚合度为1500～3500，醇解度为85～99％。本发明采用赖氨酸二异氰酸酯对PVA和淀粉分子进行反应增容，能够提高两相相容性；采用增塑剂能够通过降低PVA和淀粉的分子间或分子内氢键作用，降低PVA复合材料的熔融温度。通过各原料的配合，能够使得到的聚乙烯醇薄膜在横向和纵向上均表现出优异的强度和韧性，具有较高的拉伸强度和断裂伸长率性能。

Description

一种聚乙烯醇薄膜及其制备方法
技术领域
本发明属于生物降解材料领域，具体涉及一种聚乙烯醇薄膜及其制备方法。
背景技术
不可降解聚合物包装材料，如塑料垃圾袋和物品的塑料包装物等是包装材料废弃物的主要来源。不可降解聚合物包装材料的生产会消耗掉大量的不可再生的石油资源，同时使用后的废弃物会给环境造成严重的污染。对废弃物采用填埋处理，不仅占用大量土地资源，而且需要上百年才会降解，给土壤带来长期危害；采用焚烧处理，产生的有害气体会造成大气污染；进行回收处理，仅能处理25％的废弃物材料，且技术难度大，处理费用高，回收产品利用价值低。不可降解聚合物包装材料的使用在世界范围内已经带来了严重的环境污染和资源浪费问题。
为了解决上述问题，急需一种能够替换不可降解包装材料的可降解材料。目前，可用于薄膜包装的可降解材料主要有聚乳酸(PLA)、聚乙烯醇(PVA)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等。现阶段国内外PLA、PBAT、PBS等生物可降解材料的产能约为100万吨左右，售价多在2.5-5万元/吨。2019年国内PVA树脂产能达到100.5万吨，约占世界产量的2/3，并且售价2万元/吨左右，较高的产能和较低的售价使其在薄膜包装原材料领域具备巨大优势。
聚乙烯醇(PVA)最初由德国化学家于1924年发现，20世纪50年代实现了大规模工业化生产。聚乙烯醇是一种水溶性聚合物，外观为白色粉末，由醋酸乙烯经聚合、醇解而制成。由于其侧基羟基的体积小，可进入结晶点中而不造成应力，故有高度结晶性，同时具有很好的阻隔性。侧基羟基的存在也使PVA具有很高的吸水性。PVA薄膜作为包装材料，较一般的聚烯烃薄膜包装材料在透明度、光泽、抗静电性、透湿性、耐油耐有机溶剂性、强韧性、热熔性、印刷性等方面都具有更好的性能。
并且，PVA还是唯一一种可被细菌作为碳源和能源利用的乙烯基聚合物，在细菌和酶的作用下，46天可降解75％，生物可降解性能优异。以PVA为原料，制备生物可降解聚合物包装膜，产品使用后进入环境，可完全分解为二氧化碳和水，对环境无污染，可以彻底解决聚合物包装材料所带来的“白色污染”问题。因此，采用PVA树脂制备的可降解包装材料生物可降解性能高，并且原料来源丰富、价格低于其他可降解高分子材料，市场前景广阔，具有成为主流包装膜材料的潜力。
与溶液流延法相比，熔融吹塑加工法制备PVA膜更加节约空间，能耗和成本较低，并且生产效率较高，成为PVA膜生产工艺的主要研究方向。但是PVA分子结构中带有大量的羟基，形成较多的分子间氢键，且侧基体积很小，结晶度很高，导致PVA树脂的熔点(210～240℃)高于分解温度(160℃左右开始脱水醚化，200℃左右开始分解)。此外，PVA熔体强度差，吹膜时泡管容易破裂。因此PVA的熔融吹塑加工较为困难，需要添加增塑剂等加工助剂并配合复杂的生产工艺。而常规的增塑剂如甘油等均为小分子物质，与PVA大分子基体相容性不好，在生产过程中容易从PVA基体中析出，难于满足PVA热塑加工的要求。
另外，尽管PVA相较其他可降解聚合物价格较低，但其原料价格仍远高于聚乙烯、聚丙烯等通用高分子材料，因此，需要在薄膜产品中加入价格较为低廉的填料降低其成本。目前，PVA吹塑薄膜的填充剂多为淀粉，其含量一般不超过50份，因为淀粉含量超过50份之后，复合材料在吹塑过程中由于PVA与淀粉相容性变差的问题而难以成型。因此，如何增加淀粉填充量是PVA工业化生产的难题。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种聚乙烯醇薄膜，具有较高的强度。
本发明的另一个目的在于提供一种聚乙烯醇薄膜的制备方法，制备工艺简单，原料来源易得。
本发明的聚乙烯醇薄膜所采用的技术方案为：
一种聚乙烯醇薄膜，由以下重量份数的原料制成：聚乙烯醇100份，填充剂60～120份，增强剂10～30份，生物基增容剂0.1～1份，增塑剂5～10份；所述聚乙烯醇的聚合度为1500～3500，醇解度为85～99％；所述填充剂为淀粉；所述生物基增容剂为赖氨酸二异氰酸酯。
本发明采用聚合度为1500～3500，醇解度为85～99％的聚乙烯醇能够保证合适的黏度和优异的力学性能，有利于加工的进行；利用赖氨酸二异氰酸酯(LDI)作为生物基增容剂，其中的异氰酸酯基团能够与PVA和淀粉分子链的羟基进行反应，在PVA和淀粉分子链间和分子链内形成化学交联点，一方面避免高填充量时，淀粉与PVA基体发生相分离，另一方面能够提高PVA熔体的强度，解决PVA材料吹塑成膜工艺中熔体强度差、泡管易破裂的问题。本发明采用的填充剂用量较多，有利于节约成本，并且通过各原料的配合，能够使得到的聚乙烯醇薄膜在横向和纵向上均表现出优异的强度和韧性，具有较高的拉伸强度和断裂伸长率性能。
优选地，所述增强剂选自硫酸钙晶须、碳酸钙、滑石粉中的一种或任意组合。本发明的增强剂有利于进一步提高薄膜的拉伸强度。
优选地，所述增塑剂选自乙二醇、丙三醇、异山梨糖醇、山梨醇中的两种或两种以上组合。采用增塑剂降低PVA的分子间氢键作用，从而有利于降低PVA的熔融温度，提高PVA的流动性，有利于PVA的熔融吹塑加工。
本发明的聚乙烯醇薄膜的制备方法所采用的技术方案为：
一种上述聚乙烯醇薄膜的制备方法，包括以下步骤：取配方量的各原料预混后得到预混料，将预混料进行挤出造粒得到母粒，将母粒进行挤出吹塑得到吹塑薄膜。本发明的聚乙烯醇薄膜的制备工艺简单，原料成本低。
优选地，所述预混为将填充剂、增强剂、生物基增容剂和增塑剂加入80～110℃的聚乙烯醇混匀。
进一步地，所述预混为将聚乙烯醇加热至80～110℃，然后逐步分批加入填充剂、增强剂、生物基增容剂和增塑剂。
优选地，预混处理的时间为1h。
进一步地，预混后还包括冷却步骤。
优选地，所述挤出造粒为将预混料加入挤出造粒设备进行造粒，冷却；挤出造粒过程中控制挤出造粒设备的机身温度为三个温区，机身一区为120～160℃，机身二区为140～170℃，机身三区为150～180℃，控制机头温度为150～175℃。
优选地，所述挤出造粒设备为带有锥形单螺杆挤出机的单螺杆挤出造粒机。所述带有锥形单螺杆挤出机的单螺杆挤出造粒机的机身是指锥形单螺杆挤出机。
优选地，挤出造粒采用双级风冷系统进行冷却。
优选地，所述挤出吹塑为将母粒加入挤出吹塑设备进行吹塑，控制挤出吹塑设备的机身温度为三个温区，机身一区为130～170℃，机身二区为140～180℃，机身三区为150～190℃，控制吹塑模具的温度为150～185℃。
优选地，所述吹塑过程中控制吹胀比为1.5～2.0。该吹胀比的控制有利于得到表面平整、成型稳定的膜泡。
优选地，所述吹塑薄膜的厚度为0.02～0.06mm。该厚度范围内的吹塑薄膜有利于包装材料的加工，并能够保证较高的强度和韧性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术效果做补充说明，以下实施例和对比例中的原料均为常规市售产品。
聚乙烯醇薄膜的实施例
实施例1：
本实施例的聚乙烯醇薄膜，由以下重量份数的原料制成：聚乙烯醇100份，填充剂60份，增强剂30份，生物基增容剂0.3份，增塑剂5份。本实施例所采用的聚乙烯醇聚合度为1500，醇解度为85％；所采用的填充剂为淀粉，生物基增容剂为LDI，增强剂为重量比为1：1的硫酸钙晶须和碳酸钙；所采用的增塑剂为重量比为1：1的乙二醇和丙三醇。本实施例的聚乙烯醇薄膜采用实施例7的方法制得。
实施例2：
本实施例的聚乙烯醇薄膜，由以下重量份数的原料制成：聚乙烯醇100份，填充剂120份，增强剂30份，生物基增容剂1份，增塑剂10份。本实施例所采用的聚乙烯醇聚合度为3500，醇解度为99％；所采用的填充剂为淀粉，生物基增容剂为LDI，增强剂为重量比为1：1的硫酸钙晶须和滑石粉；所采用的增塑剂为重量比为1：1的丙三醇和异山梨糖醇。本实施例的聚乙烯醇薄膜采用实施例7的方法制得。
实施例3：
本实施例的聚乙烯醇薄膜，由以下重量份数的原料制成：聚乙烯醇100份，填充剂100份，增强剂20份，生物基增容剂0.7份，增塑剂8份。本实施例所采用的聚乙烯醇聚合度为2500，醇解度为92％；所采用的填充剂为淀粉，生物基增容剂为LDI，增强剂为重量比为1：1的硫酸钙晶须和碳酸钙；所采用的增塑剂为重量比为1：1的异山梨糖醇和山梨醇。本实施例的聚乙烯醇薄膜采用实施例7的方法制得。
实施例4：
本实施例的聚乙烯醇薄膜，由以下重量份数的原料制成：聚乙烯醇100份，填充剂80份，增强剂20份，生物基增容剂0.9份，增塑剂8份。本实施例所采用的聚乙烯醇聚合度为3500，醇解度为95％；所采用的填充剂为淀粉，生物基增容剂为LDI，增强剂为重量比为1：1的碳酸钙和滑石粉；所采用的增塑剂为重量比为1：1的乙二醇和异山梨糖醇。本实施例的聚乙烯醇薄膜采用实施例7的方法制得。
实施例5：
本实施例的聚乙烯醇薄膜，由以下重量份数的原料制成：聚乙烯醇100份，填充剂60份，增强剂10份，生物基增容剂0.1份，增塑剂5份。本实施例所采用的聚乙烯醇聚合度为1500，醇解度为85％；所采用的填充剂为淀粉，生物基增容剂为LDI，增强剂为碳酸钙；所采用的增塑剂为重量比为1：1的乙二醇和丙三醇。本实施例的聚乙烯醇薄膜采用实施例8的方法制得。
实施例6：
本实施例的聚乙烯醇薄膜，由以下重量份数的原料制成：聚乙烯醇100份，填充剂120份，增强剂20份，生物基增容剂1份，增塑剂6份。本实施例所采用的聚乙烯醇聚合度为1500，醇解度为90％；所采用的填充剂为淀粉，生物基增容剂为LDI，增强剂为硫酸钙晶须；所采用的增塑剂为重量比为1：1：1的丙三醇、异山梨糖醇和山梨醇。本实施例的聚乙烯醇薄膜采用实施例9的方法制得。
聚乙烯醇薄膜的制备方法的实施例
实施例7：
本实施例的聚乙烯醇薄膜的制备方法，用于制备实施例1～4的聚乙烯醇，包括以下步骤：1)预混：取配方量的聚乙烯醇、填充剂、增强剂、生物基增容剂、增塑剂，将聚乙烯醇加入预混机中，搅拌升温到80℃，逐步分批加入填充剂、增强剂、生物基增容剂和增塑剂，处理1小时后得到预混料，冷却；
2)造粒：设置锥形单螺杆挤出造粒机的温度：机身一区120℃，二区140℃，三区150℃，机头150℃；把冷却后的预混料通过自动上料系统加入料斗，再通过喂料机进入锥形单螺杆挤出机，通过口模与切粒机头切粒后，然后进入双级风冷系统冷却，得到母粒；
3)吹膜：设置单螺杆挤出吹塑设备温度：机身一区130℃，二区140℃，三区150℃，吹膜模具150℃；将母粒加入挤出吹塑设备，吹膜过程中控制吹胀比为1.5，调整吹塑薄膜的厚度为0.06mm，得到吹塑薄膜。
实施例8：
本实施例的聚乙烯醇薄膜的制备方法，用于制备实施例5的聚乙烯醇，包括以下步骤：1)预混：取配方量的聚乙烯醇、填充剂、增强剂、聚合物分子扩链剂LDI、增塑剂，将聚乙烯醇加入预混机中，搅拌升温到110℃，逐步分批加入填充剂、增强剂、生物基增容剂LDI和增塑剂，处理1小时后得到预混料，冷却；
2)造粒：设置锥形单螺杆挤出造粒机的温度：机身一区160℃，二区170℃，三区180℃，机头175℃；把冷却后的预混料通过自动上料系统加入料斗，再通过喂料机进入锥形单螺杆挤出机，通过口模与切粒机头切粒后，然后进入双级风冷系统冷却，得到母粒；
3)吹膜：设置单螺杆挤出吹塑设备温度：机身一区170℃，二区180℃，三区190℃，吹膜模具185℃；将母粒加入单螺杆挤出吹塑设备，吹膜过程中控制吹胀比为2，调整吹塑薄膜的厚度为0.02mm，得到吹塑薄膜。
实施例9：
本实施例的聚乙烯醇薄膜的制备方法，用于制备实施例6的聚乙烯醇，包括以下步骤：1)预混：取配方量的聚乙烯醇、填充剂、增强剂、生物基增容剂LDI、增塑剂，将聚乙烯醇加入预混机中，搅拌升温到105℃，逐步分批加入填充剂、增强剂、生物基增容剂LDI和增塑剂，处理1小时后得到预混料，冷却；
2)造粒：设置锥形单螺杆挤出造粒机的温度：机身一区150℃，二区160℃，三区170℃，机头160℃；把冷却后的预混料通过自动上料系统加入料斗，再通过喂料机进入锥形双螺杆挤出机，通过口模与切粒机头切粒后，然后进入双级风冷系统冷却，得到母粒；
3)吹膜：设置单螺杆挤出吹塑设备温度：机身一区150℃，二区160℃，三区180℃，吹膜模具170℃；将母粒加入挤出吹塑设备，吹膜过程中控制吹胀比为1.8，调整吹塑薄膜的厚度为0.03mm，得到吹塑薄膜。
对比例1：
本对比例的聚乙烯醇薄膜，与实施例1的区别仅在于：没有添加LDI。
对比例2：
本对比例的聚乙烯醇薄膜，与实施例2的区别仅在于：没有添加LDI。
对比例3：
本对比例的聚乙烯醇薄膜，与实施例3的区别仅在于：没有添加增强剂。
对比例4：
本对比例的聚乙烯醇薄膜，与实施例4的区别仅在于：没有添加增塑剂。
实验例1：
按照GB/T 1040.3-2006的规定，对实施例1～6和对比例的聚乙烯醇薄膜的在纵向(MD)和横向(TD)方向的拉伸强度和断裂伸长率进行测试，结果如下表1所示。
表1实施例和对比例的拉伸强度和断裂伸长率测试结果
Figure BDA0003576414410000071
由表1可知，当原料中淀粉填充剂含量较高时，对比例1和对比例2在不添加生物基增容剂的情况下，熔体强度得不到增强，因此难以吹膜成型。对比例4在不添加增塑剂时，熔体黏度较大，也无法成型。对比例3在不添加增强剂，样品强度较低。本发明通过各原料的配合，得到的聚乙烯醇薄膜在横向和纵向上都具有优异的强度和韧性，其中纵向上拉伸强度在31.3～39.2之间，断裂伸长率达到165～176％，横向上拉伸强度在30.6～35.7之间，断裂伸长率达到了161～172％。

Claims (9)

1.一种聚乙烯醇薄膜，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：聚乙烯醇100份，填充剂60～120份，增强剂10～30份，生物基增容剂0.1～1份，增塑剂5～10份；所述聚乙烯醇的聚合度为1500～3500，醇解度为85～99％；所述填充剂为淀粉；所述生物基增容剂为赖氨酸二异氰酸酯。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯醇薄膜，其特征在于，所述增强剂选自硫酸钙晶须、碳酸钙、滑石粉中的一种或任意组合。
3.根据权利要求1所述的聚乙烯醇薄膜，其特征在于，所述增塑剂选自乙二醇、丙三醇、异山梨糖醇、山梨醇中的两种或两种以上组合。
4.一种如权利要求1～3中任一项所述的聚乙烯醇薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：取配方量的各原料预混后得到预混料，将预混料进行挤出造粒得到母粒，将母粒进行挤出吹塑得到吹塑薄膜。
5.根据权利要求4所述的聚乙烯醇薄膜的制备方法，其特征在于，所述预混为将填充剂、增强剂、生物基增容剂和增塑剂加入80～110℃的聚乙烯醇混匀。
6.根据权利要求4所述的聚乙烯醇薄膜的制备方法，其特征在于，所述挤出造粒为将预混料加入挤出造粒设备进行造粒，冷却；挤出造粒过程中控制挤出造粒设备的机身温度为三个温区，机身一区为120～160℃，机身二区为140～170℃，机身三区为150～180℃，控制机头温度为150～175℃。
7.根据权利要求4所述的聚乙烯醇薄膜的制备方法，其特征在于，所述挤出吹塑为将母粒加入挤出吹塑设备进行吹塑，控制挤出吹塑设备的机身温度为三个温区，机身一区为130～170℃，机身二区为140～180℃，机身三区为150～190℃，控制吹塑模具的温度为150～185℃。
8.根据权利要求7所述的聚乙烯醇薄膜的制备方法，其特征在于，所述吹塑过程中控制吹胀比为1.5～2.0。
9.根据权利要求7或8所述的聚乙烯醇薄膜的制备方法，其特征在于，所述吹塑薄膜的厚度为0.02～0.06mm。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115584098A (zh) * 2022-10-10 2023-01-10 中国人民解放军海军特色医学中心 一种透气透水的聚乙烯醇生物降解材料、薄膜及其制备方法
CN116144147A (zh) * 2022-12-22 2023-05-23 四川大学 环境友好型复合材料及其制备方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3472804A (en) * 1966-01-29 1969-10-14 Ledoga Spa Insoluble films based on polyvinyl alcohol and process for the preparation thereof
US5106890A (en) * 1988-12-05 1992-04-21 Nippon Gohsei Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Polyvinyl alcohol-starch film
CN101210090A (zh) * 2007-12-24 2008-07-02 重庆弈派因化工产品有限公司 聚苯胺/聚苯乙烯磺酸-聚乙烯醇电致变色膜的制备方法
CN102161779A (zh) * 2011-06-01 2011-08-24 刘立文 一种硫酸钙玉米淀粉聚乙烯醇复合材料及其制备方法
CN102241862A (zh) * 2010-05-14 2011-11-16 北京化工大学 熔融挤出法制备耐水性聚乙烯醇生物降解薄膜
CN102702655A (zh) * 2012-06-12 2012-10-03 合肥工业大学 一种聚乙烯醇/高直链淀粉生物降解复合材料及其熔融制备方法
JP2013047318A (ja) * 2011-04-01 2013-03-07 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The ポリビニルアルコール系フィルム及びポリビニルアルコール系フィルムの製造方法、並びにそれを用いた熱転写用積層体
CN103242626A (zh) * 2012-02-13 2013-08-14 刘松原 新型生物可分解材料
CN103289171A (zh) * 2013-06-24 2013-09-11 苏州新区佳合塑胶有限公司 一种高强度易降解的塑料袋用母料的制备方法
CN107619502A (zh) * 2016-07-15 2018-01-23 天津睿力群塑料制品股份有限公司 一种可生物降解塑料薄膜
CN109777016A (zh) * 2019-02-02 2019-05-21 广东宝德利新材料科技股份有限公司 一种含有聚乙烯醇的组合物、制备膜的方法以及膜
CN111269513A (zh) * 2018-12-04 2020-06-12 广东聚益新材有限公司 植物粉的应用、聚乙烯醇薄膜增塑剂、聚乙烯醇组合物、聚乙烯醇薄膜母粒和薄膜
CN113603989A (zh) * 2021-07-09 2021-11-05 天津辛德玛悬浮剂有限公司 改性聚乙烯醇薄膜及其制备方法与应用

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3472804A (en) * 1966-01-29 1969-10-14 Ledoga Spa Insoluble films based on polyvinyl alcohol and process for the preparation thereof
US5106890A (en) * 1988-12-05 1992-04-21 Nippon Gohsei Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Polyvinyl alcohol-starch film
CN101210090A (zh) * 2007-12-24 2008-07-02 重庆弈派因化工产品有限公司 聚苯胺/聚苯乙烯磺酸-聚乙烯醇电致变色膜的制备方法
CN102241862A (zh) * 2010-05-14 2011-11-16 北京化工大学 熔融挤出法制备耐水性聚乙烯醇生物降解薄膜
JP2013047318A (ja) * 2011-04-01 2013-03-07 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The ポリビニルアルコール系フィルム及びポリビニルアルコール系フィルムの製造方法、並びにそれを用いた熱転写用積層体
CN102161779A (zh) * 2011-06-01 2011-08-24 刘立文 一种硫酸钙玉米淀粉聚乙烯醇复合材料及其制备方法
CN103242626A (zh) * 2012-02-13 2013-08-14 刘松原 新型生物可分解材料
CN102702655A (zh) * 2012-06-12 2012-10-03 合肥工业大学 一种聚乙烯醇/高直链淀粉生物降解复合材料及其熔融制备方法
CN103289171A (zh) * 2013-06-24 2013-09-11 苏州新区佳合塑胶有限公司 一种高强度易降解的塑料袋用母料的制备方法
CN107619502A (zh) * 2016-07-15 2018-01-23 天津睿力群塑料制品股份有限公司 一种可生物降解塑料薄膜
CN111269513A (zh) * 2018-12-04 2020-06-12 广东聚益新材有限公司 植物粉的应用、聚乙烯醇薄膜增塑剂、聚乙烯醇组合物、聚乙烯醇薄膜母粒和薄膜
CN109777016A (zh) * 2019-02-02 2019-05-21 广东宝德利新材料科技股份有限公司 一种含有聚乙烯醇的组合物、制备膜的方法以及膜
CN113603989A (zh) * 2021-07-09 2021-11-05 天津辛德玛悬浮剂有限公司 改性聚乙烯醇薄膜及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A STRAKSYS,等: "Synthesis and characterization of poly(urethane-urea) microparticles from poly(vinyl alcohol) and binary blends of diisocyanates and their application for immobilization of maltogenic alpha-amylase", 《CHEMIJA》, vol. 24, no. 2, pages 160 - 169 *
山西省化工研究所: "《聚氨酯弹性体》", 化学工业出版社, pages: 24 *
杨玉娜,等: "糯玉米淀粉改性聚乙烯醇啤酒商标胶的研制", 《中国胶粘剂》, no. 7, pages 29 - 31 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115584098A (zh) * 2022-10-10 2023-01-10 中国人民解放军海军特色医学中心 一种透气透水的聚乙烯醇生物降解材料、薄膜及其制备方法
CN115584098B (zh) * 2022-10-10 2023-09-26 中国人民解放军海军特色医学中心 一种透气透水的聚乙烯醇生物降解材料、薄膜及其制备方法
CN116144147A (zh) * 2022-12-22 2023-05-23 四川大学 环境友好型复合材料及其制备方法
CN116144147B (zh) * 2022-12-22 2024-03-22 四川大学 环境友好型复合材料及其制备方法

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