CN114656886A - 一种全生物降解缠绕膜及其制备方法 - Google Patents

一种全生物降解缠绕膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种全生物降解缠绕膜及其制备方法;所述全生物降解缠绕膜自上而下依次为粘结层、支撑层、粘结层;所述支撑层所需材料包括,以重量计:聚乳酸5‑20份、聚己二酸‑对苯二甲酸丁二酯40‑70份、聚甲基乙撑碳酸脂5‑20份、聚己内酯5‑10份、扩链剂0.1‑3份、抗氧剂0.1‑2份;润滑剂0.5‑5份;所述粘结层所需材料包括,以重量计:聚己二酸‑对苯二甲酸丁二酯50‑80份、聚甲基乙撑碳酸脂5‑30份、聚己内酯5‑10份、聚异丁烯1‑5份、扩链剂0.1‑3份、抗氧剂0.1‑2份、润滑剂0.5‑5份。本发明制备的薄膜具有高透光率、低雾度、高自粘性、优良的拉伸强度和断裂伸长率强度等优点,且使用的主要原材料均符合生物降解要求。

Description

一种全生物降解缠绕膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及全生物降解高分子材料技术领域,具体为一种全生物降解缠绕膜及其制备方法。
背景技术
缠绕膜又名拉伸膜,是一种具有高拉力,自粘性的能将物品围成一个完整整体的塑料薄膜。目前市场主流多采用聚乙烯(PE)为主要原料制备,具有较高的拉伸强度、抗撕裂强度,并具有良好的自粘性,因此能使物体裹成一个整体,防止运输时散落倒塌。该膜具有优良的透明性。包裹物体美观大方,并能使物体防水、防尘、防损坏。该膜广泛用于货物托盘包装,如电子、建材、化工、金属制品、汽车配件、电线电缆、日用品、食品、造纸等行业的捆裹包装。
随着国内禁塑令的要求,传统的以PE为主要原材料的缠绕膜由于不具备可降解性或降解速度较慢,将会被更加快速的生物降解材料所替代。因此需要研发一种全生物降解缠绕膜,通过采用可生物降解材料为主要原料,使缠绕膜具有高透光率、高自粘性、优良的拉伸强度等优点,最终实现全生物降解缠绕膜的制备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全生物降解缠绕膜及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
一种全生物降解缠绕膜的制备方法,包括以下步骤:
S1:取支撑层和粘结层所需材料,分别混合均匀后,加入双螺杆挤出机进行塑化、分散与挤出切粒后得到支撑层改性材料和粘结层改性材料;
S2:自上而下,依次按照粘结层、支撑层、粘结层的顺序,将支撑层改性材料和粘结层改性材料经过三层共挤或吹膜工艺制成薄膜,即为缠绕膜。
较为优化的方案,所述支撑层所需材料包括,以重量计:聚乳酸5-20份、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯40-70份、聚甲基乙撑碳酸脂5-20份、聚己内酯5-10份、扩链剂0.1-3份、抗氧剂0.1-2份;润滑剂0.5-5份;所述粘结层所需材料包括,以重量计:聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯50-80份、聚甲基乙撑碳酸脂5-30份、聚己内酯5-10份、聚异丁烯1-5份、扩链剂0.1-3份、抗氧剂0.1-2份、润滑剂0.5-5份。
较为优化的方案,所述抗氧剂为受抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫酯类抗氧剂中的一种或多种;所述润滑剂为脂肪酸及其酯类、脂肪酸酰胺、润滑剂中的一种或多种;所述扩链剂为醇类化合物、胺类化合物、环氧化合物中的一种或多种。
较为优化的方案,所述缠绕膜厚度为15-60μm。
较为优化的方案,所述聚异丁烯的分子量为500-5000;所述聚甲基乙撑碳酸酯的分子量为50000-100000。
较为优化的方案,所述粘结层中可以加入改性碳纳米管,所述改性碳纳米管的制备方法为:将木质素磺酸钠与羧基化碳纳米管与去离子水混合均匀后,反应0.5-3h,抽滤、干燥后,溶于无水乙醇溶液中反应0.5-1h后,加入去离子水和钛酸丁酯反应4-6h,离心、抽滤、干燥、热处理后,即为改性碳纳米管。
较为优化的方案,所述支撑层中可以加入碳酸钙和铝酸脂偶联剂;所述铝酸脂偶联剂为二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯。
较为优化的方案,所述缠绕膜最后可以浸泡在氧化石墨烯溶液和改性二氧化硅溶液中,具体制备方法为:
A:将氧化石墨烯溶于去离子水中,加入十六烷基三甲基溴化铵的乙醇溶液,升温至60-80℃,反应6-10h,静置、洗涤后,溶于去离子水中,调节溶液pH值为7,反应10-12h,即为氧化石墨烯溶液;
B:将二氧化硅粉体溶于甲苯溶液中,油浴升温至80-100℃,通入氮气,加入L-丙交酯的甲苯溶液,继续升温至140-160℃,油浴反应12-30h,即为改性二氧化硅溶液;
C:取清洗过的缠绕膜,浸泡在氧化石墨烯溶液中5-10min,干燥至恒重后,用去离子水洗涤,继续浸泡在改性二氧化硅溶液中5-10min,干燥后,即为成品。
较为优化的方案,所述热处理温度为500℃,处理时间为1h。
较为优化的方案,根据以上任意一项所述的制备方法制备的一种全生物降解缠绕膜。
本申请在碳纳米管表面负载二氧化钛,提高了缠绕膜的力学强度,对碳纳米管进行羧基化改性,提高其在缠绕膜中的分散性。本申请将制备好的缠绕膜浸泡在氧化石墨烯溶液和改性二氧化硅溶液中,对氧化石墨烯进行疏水化改性,提高了氧化石墨烯的分散性,以及缠绕膜的阻隔性。疏水化改性后的氧化石墨烯表面会变得褶皱,同时片层之间的相互堆叠变少了,增加了氧化石墨烯之间的片层距,因此提高了氧化石墨烯的疏水性,降低了缠绕膜的透湿量,避免水分子的进入影响缠绕膜的使用。在缠绕膜表面沉积氧化石墨烯,还可以提高缠绕膜的力学性能和热稳定性。但是在缠绕膜表面沉积疏水化改性的氧化石墨烯,使两者间的结构不够致密,水分子还是有可能进入至缠绕膜中,依旧会破坏缠绕膜的使用寿命。因此本申请继续在缠绕膜表面沉积了一层二氧化硅,利用L-丙交酯对二氧化硅进行改性,提高了二氧化硅在溶液中的分散性,二氧化硅可以填补缠绕膜表面的缺陷,因此提高了缠绕膜表面的致密性,二氧化硅的沉积,可以避免水分子与氧化石墨烯的直接接触,降低了水分子进入缠绕膜之间的几率,进一步提高了缠绕膜的阻隔性。
在支撑层中加入了碳酸钙和铝酸脂偶联剂,可以提高缠绕膜的韧性,铝酸脂偶联剂会接枝在碳酸钙表面,提高了碳酸钙的疏水性,而且铝酸脂表面的碳链会与聚乳酸的分子链发生缠结,因此提高了碳酸钙与聚乳酸之间的相容性,因此提高缠绕膜的韧性和断裂伸长率,而且碳酸钙的加入可以提高缠绕膜的降解性能,缩短缠绕膜后续的降解时间。
本发明通过羟基乙酸-乳酸共聚物结合聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯和聚乙烯醇材料制备生物降解缠绕膜,使得该缠绕膜在保证环保的情况下保证其使用的性能,具有较佳的强度与抗腐蚀性,同时可以保证该生物降解缠绕膜具备外壁光滑、内侧较高粘度,有效降低原材料成本还能相对容易进行降解处理。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明制备的缠绕膜采用多层结构,其中支撑层以PBAT为主要原料,提供优异的拉伸性能,辅之PPC、PCL提供更高的耐撕裂性能,添加部分PLA,可以更好的提高薄膜刚性,起到良好的支撑作用,粘结层通过添加PIB提供更好的自粘效果。在缠绕膜表面沉积氧化石墨烯和改性二氧化硅,提高了缠绕膜的阻隔性。本发明制备的缠绕膜具有高透光率、低雾度、高自粘性、高阻隔性、优良的拉伸强度和断裂伸长率强度等优点。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例所需材料来源如下:
(1)聚乳酸(PLA):牌号为LX175,供应商为:道达尔科碧恩。
(2)聚己二酸对苯二甲酸丁二酯:牌号THJS-6802,供应商:蓝山屯河。
(3)聚甲基乙撑碳酸酯:牌号T4,供应商为江苏中科金龙。
(4)聚己内酯:牌号6800,供应商为美国苏威。
(5)聚异丁烯:牌号HRD-550,供应商为山东畅荣化工。
(6)扩链剂:牌号:PTW,供应商:陶氏化学。
(7)抗氧剂:商品名为:抗氧剂-1098,供应商为:德国BASF公司。
(8)润滑剂,商品名为:EBFF,供应商为:日本花王。
实施例1:一种全生物降解缠绕膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:取支撑层所需材料:5份聚乳酸、70份聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、10份聚甲基乙撑碳酸脂、10份聚己内酯、3份扩链剂、0.5份抗氧剂;1.5份润滑剂;取粘结层所需材料:50份聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、30份聚甲基乙撑碳酸脂、10份聚己内酯、5份聚异丁烯、1份扩链剂、1份抗氧剂、3份润滑剂;
S2:将支撑层材料和粘结层材料分别用高速混合机混合均匀,混合转速为300rpm,混合时间为3min;然后将混合后的支撑层材料和粘结层材料加入双螺杆挤出机进行塑化、分散与挤出切粒后得到支撑层改性材料和粘结层改性材料,双螺杆挤出机温度为140℃,转速为250rpm,螺杆长度与直径比为36:1;
S3:自上而下,依次按照粘结层、支撑层、粘结层的顺序,将支撑层改性材料和粘结层改性材料共挤流延成膜,加工工艺温度为160℃,即为缠绕膜。
本实施例中,粘结层、支撑层、粘结层的膜厚依次为2μm、20μm、2μm。
所述聚异丁烯的分子量为500;所述聚甲基乙撑碳酸酯的分子量50000。
实施例2:一种全生物降解缠绕膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:取支撑层所需材料:10份聚乳酸、65份聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、15份聚甲基乙撑碳酸脂、6份聚己内酯、1份扩链剂、1份抗氧剂;2份润滑剂;取粘结层所需材料:60份聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、20份聚甲基乙撑碳酸脂、7份聚己内酯、5份聚异丁烯、3份扩链剂、0.5份抗氧剂、4.5份润滑剂;
S2:将支撑层材料和粘结层材料分别用高速混合机混合均匀,混合转速为500rpm,混合时间为15min;然后将混合后的支撑层材料和粘结层材料加入双螺杆挤出机进行塑化、分散与挤出切粒后得到支撑层改性材料和粘结层改性材料,双螺杆挤出机温度为180℃,转速为300rpm,螺杆长度与直径比为45:1;
S3:自上而下,依次按照粘结层、支撑层、粘结层的顺序,将支撑层改性材料和粘结层改性材料共挤流延成膜,加工工艺温度为180℃,即为缠绕膜。
本实施例中,粘结层、支撑层、粘结层的膜厚依次为2.2μm、20μm、2.2μm。
所述聚异丁烯的分子量为1000;所述聚甲基乙撑碳酸酯的分子量800000。
实施例3:一种全生物降解缠绕膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:取支撑层所需材料:15份聚乳酸、50份聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、20份聚甲基乙撑碳酸脂、10份聚己内酯、1份扩链剂、1份抗氧剂;3份润滑剂;取粘结层所需材料:80份聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、10份聚甲基乙撑碳酸脂、5份聚己内酯、1份聚异丁烯、2份扩链剂、0.1份抗氧剂、1份润滑剂;
S2:将支撑层材料和粘结层材料分别用高速混合机混合均匀,混合转速为1000rpm,混合时间为20min;然后将混合后的支撑层材料和粘结层材料加入双螺杆挤出机进行塑化、分散与挤出切粒后得到支撑层改性材料和粘结层改性材料,双螺杆挤出机温度为200℃,转速为500rpm,螺杆长度与直径比为52:1;
S3:自上而下,依次按照粘结层、支撑层、粘结层的顺序,将支撑层改性材料和粘结层改性材料共挤流延成膜,加工工艺温度为210℃,即为缠绕膜。
本实施例中,粘结层、支撑层、粘结层的膜厚依次为2.4μm、20μm、2.4μm。
所述聚异丁烯的分子量为5000;所述聚甲基乙撑碳酸酯的分子量100000。
实施例4:一种全生物降解缠绕膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:将0.3份木质素磺酸钠与0.1份羧基化碳纳米管与100份去离子水混合均匀后,反应0.5h,抽滤、干燥后,溶于100份无水乙醇溶液中反应0.5h后,加入1份去离子水和2份钛酸丁酯反应4h,离心、加入20-30份无水乙醇、再次离心、加入20份去离子水、抽滤、干燥、500℃热处理1h后,即为改性碳纳米管;
S2:将20份碳酸钙干燥4h后,升温至70℃,与5份二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯混合均匀,即为改性碳酸钙;
S3:取支撑层所需材料:5份改性碳酸钙、5份聚乳酸、70份聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、10份聚甲基乙撑碳酸脂、10份聚己内酯、3份扩链剂、0.5份抗氧剂;1.5份润滑剂;取粘结层所需材料:5份改性碳纳米管、50份聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、30份聚甲基乙撑碳酸脂、10份聚己内酯、5份聚异丁烯、1份扩链剂、1份抗氧剂、3份润滑剂;
S4:将支撑层材料和粘结层材料分别用高速混合机混合均匀,混合转速为300rpm,混合时间为3min;然后将混合后的支撑层材料和粘结层材料加入双螺杆挤出机进行塑化、分散与挤出切粒后得到支撑层改性材料和粘结层改性材料,双螺杆挤出机温度为140℃,转速为250rpm,螺杆长度与直径比为36:1;
S5:自上而下,依次按照粘结层、支撑层、粘结层的顺序,将支撑层改性材料和粘结层改性材料共挤流延成膜,加工工艺温度为160℃,即为缠绕膜;
S6:(1)将氧化石墨烯溶于去离子水中,制成1mg/mL的水溶液,加入0.1mg/mL的十六烷基三甲基溴化铵的乙醇溶液,氧化石墨烯的水溶液和十六烷基三甲基溴化铵的醇溶液体积比为100:20,升温至60℃,反应6-h,静置、洗涤后,溶于去离子水中,制成0.5mg/mL的溶液,调节溶液pH值为7,反应10h,即为氧化石墨烯溶液;
(2)将15份二氧化硅粉体溶于250份甲苯溶液中,油浴升温至80℃,通入氮气,将15份L-丙交酯溶于50份甲苯溶液中,与二氧化硅的甲苯溶液混合均匀,继续升温至140℃,油浴反应12h,即为改性二氧化硅溶液;
(3)取步骤S5的缠绕膜,使用无水乙醇和去离子水的混合溶液对其进行清洗,吹干后浸泡在氧化石墨烯溶液中5min,干燥至恒重后,用去离子水洗涤,继续浸泡在改性二氧化硅溶液中5min,干燥后,即为成品。
本实施例中,粘结层、支撑层、粘结层的膜厚依次为2.5μm、20μm、2.5μm。
所述聚异丁烯的分子量为500;所述聚甲基乙撑碳酸酯的分子量50000。
实施例5:一种全生物降解缠绕膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:将0.5份木质素磺酸钠与0.3份羧基化碳纳米管与150份去离子水混合均匀后,反应1.5h,抽滤、干燥后,溶于130份无水乙醇溶液中反应0.8h后,加入3份去离子水和5份钛酸丁酯反应5h,离心、加入25份无水乙醇、再次离心、加入25份去离子水、抽滤、干燥、500℃热处理1h后,即为改性碳纳米管;
S2:将23份碳酸钙干燥4h后,升温至75℃,与12份二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯混合均匀,即为改性碳酸钙;
S3:取支撑层所需材料:8份改性碳酸钙、10份聚乳酸、65份聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、15份聚甲基乙撑碳酸脂、6份聚己内酯、1份扩链剂、1份抗氧剂;2份润滑剂;取粘结层所需材料:6份改性碳纳米管、60份聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、20份聚甲基乙撑碳酸脂、7份聚己内酯、5份聚异丁烯、3份扩链剂、0.5份抗氧剂、4.5份润滑剂;
S4:将支撑层材料和粘结层材料分别用高速混合机混合均匀,混合转速为500rpm,混合时间为15min;然后将混合后的支撑层材料和粘结层材料加入双螺杆挤出机进行塑化、分散与挤出切粒后得到支撑层改性材料和粘结层改性材料,双螺杆挤出机温度为180℃,转速为300rpm,螺杆长度与直径比为45:1;
S5:自上而下,依次按照粘结层、支撑层、粘结层的顺序,将支撑层改性材料和粘结层改性材料共挤流延成膜,加工工艺温度为180℃,即为缠绕膜;
S6:(1)将氧化石墨烯溶于去离子水中,制成1mg/mL的水溶液,加入0.1mg/mL的十六烷基三甲基溴化铵的乙醇溶液,氧化石墨烯的水溶液和十六烷基三甲基溴化铵的醇溶液体积比为100:20,升温至70℃,反应8h,静置、洗涤后,溶于去离子水中,制成0.5mg/mL的溶液,调节溶液pH值为7,反应11h,即为氧化石墨烯溶液;
(2)将20份二氧化硅粉体溶于280份甲苯溶液中,油浴升温至90℃,通入氮气,将20份L-丙交酯溶于80份甲苯溶液中,与二氧化硅的甲苯溶液混合均匀,继续升温至150℃,油浴反应18h,即为改性二氧化硅溶液;
(3)取步骤S5的缠绕膜,使用无水乙醇和去离子水的混合溶液对其进行清洗,吹干后浸泡在氧化石墨烯溶液中8min,干燥至恒重后,用去离子水洗涤,继续浸泡在改性二氧化硅溶液中8min,干燥后,即为成品。
本实施例中,粘结层、支撑层、粘结层的膜厚依次为2.8μm、20μm、2.8μm。
所述聚异丁烯的分子量为1000;所述聚甲基乙撑碳酸酯的分子量80000。
实施例6:一种全生物降解缠绕膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:将1份木质素磺酸钠与0.5份羧基化碳纳米管与200份去离子水混合均匀后,反应3h,抽滤、干燥后,溶于150份无水乙醇溶液中反应1h后,加入5份去离子水和8份钛酸丁酯反应6h,离心、加入30份无水乙醇、再次离心、加入30份去离子水、抽滤、干燥、500℃热处理1h后,即为改性碳纳米管;
S2:将25份碳酸钙干燥4h后,升温至80℃,与15份二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯混合均匀,即为改性碳酸钙;
S3:取支撑层所需材料:10份改性碳酸钙、15份聚乳酸、50份聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、20份聚甲基乙撑碳酸脂、10份聚己内酯、1份扩链剂、1份抗氧剂;3份润滑剂;取粘结层所需材料:8份改性碳纳米管、80份聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、10份聚甲基乙撑碳酸脂、5份聚己内酯、1份聚异丁烯、2份扩链剂、0.1份抗氧剂、1份润滑剂;
S4:将支撑层材料和粘结层材料分别用高速混合机混合均匀,混合转速为1000rpm,混合时间为20min;然后将混合后的支撑层材料和粘结层材料加入双螺杆挤出机进行塑化、分散与挤出切粒后得到支撑层改性材料和粘结层改性材料,双螺杆挤出机温度为200℃,转速为500rpm,螺杆长度与直径比为36:1;
S5:自上而下,依次按照粘结层、支撑层、粘结层的顺序,将支撑层改性材料和粘结层改性材料共挤流延成膜,加工工艺温度为210℃,即为缠绕膜;
S6:(1)将氧化石墨烯溶于去离子水中,制成1mg/mL的水溶液,加入0.1mg/mL的十六烷基三甲基溴化铵的乙醇溶液,氧化石墨烯的水溶液和十六烷基三甲基溴化铵的醇溶液体积比为100:20,升温至80℃,反应10h,静置、洗涤后,溶于去离子水中,制成0.5mg/mL的溶液,调节溶液pH值为7,反应12h,即为氧化石墨烯溶液;
(2)将25份二氧化硅粉体溶于300份甲苯溶液中,油浴升温至100℃,通入氮气,将25份L-丙交酯溶于100份甲苯溶液中,与二氧化硅的甲苯溶液混合均匀,继续升温至160℃,油浴反应30h,即为改性二氧化硅溶液;
(3)取步骤S5的缠绕膜,使用无水乙醇和去离子水的混合溶液对其进行清洗,吹干后浸泡在氧化石墨烯溶液中10min,干燥至恒重后,用去离子水洗涤,继续浸泡在改性二氧化硅溶液中10min,干燥后,即为成品。
本实施例中,粘结层、支撑层、粘结层的膜厚依次为3μm、20μm、3μm。
所述聚异丁烯的分子量为5000;所述聚甲基乙撑碳酸酯的分子量100000。
对比例
对比例1:与实施例4做对比,不加入改性碳纳米管,制备方法与实施例4相同。
对比例2:与实施例4做对比,缠绕膜没有浸泡在改性二氧化硅溶液中,制备方法与实施例4相同。
实验数据
拉伸强度、断裂伸长率:按照GB/T 1040.3-2006《塑料拉伸性能的测试》,采用万能力学试验机测试样品的拉伸强度和断裂伸长率,拉伸速率为100mm/min,测试结果为5个样品的平均值。
透光率、雾度:按照GB/T2410-2008《透明塑料透光率和雾度的测定》。
生物分解率:按照GB/T19277.1-2011《受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定采用测定释放的二氧化碳的方法》。
透湿量:按照GB/T1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸汽性试验方法杯式法》。
透氧量:按照GB/T1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法压差法》。
表1实施例1-6、对比例1-2各项检测结果
Figure BDA0003571141400000091
Figure BDA0003571141400000101
表2实施例4-6、对比例1-2阻隔性检测结果
Figure BDA0003571141400000102
结论:
1、实施例1-3与实施例4-6对比,实施例4-6制备的缠绕膜各项检测结果均优于实施例1-3,表明加入改性碳纳米管,并且对缠绕膜进行了后处理,可以提高缠绕膜的力学强度,偶联剂改性的碳酸钙提高了缠绕膜的生物降解率。
2、实施例1-6与对比例1对比,对比例1没有加入改性碳纳米管,导致缠绕膜的力学强度下降。
3、实施例4-6与对比例2对比,对比例2没有将缠绕膜浸泡在改性二氧化硅溶液中,导致缠绕膜的透湿量和透氧量下降,表明二氧化硅可以填补缠绕膜表面的缺陷,提高缠绕膜的致密性,避免水分子与氧化石墨烯的直接接触,降低了水分子进入缠绕膜之间的几率,提高了缠绕膜的阻隔性。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全生物降解缠绕膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:取支撑层和粘结层所需材料,分别混合均匀后,加入双螺杆挤出机进行塑化、分散与挤出切粒后得到支撑层改性材料和粘结层改性材料;
S2:自上而下,依次按照粘结层、支撑层、粘结层的顺序,将支撑层改性材料和粘结层改性材料经过三层共挤或吹膜工艺制成薄膜,即为缠绕膜。
2.根据权利要求1所述的一种全生物降解缠绕膜的制备方法,其特征在于:所述支撑层所需材料包括,以重量计:聚乳酸5-20份、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯40-70份、聚甲基乙撑碳酸脂5-20份、聚己内酯5-10份、扩链剂0.1-3份、抗氧剂0.1-2份;润滑剂0.5-5份;所述粘结层所需材料包括,以重量计:聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯50-80份、聚甲基乙撑碳酸脂5-30份、聚己内酯5-10份、聚异丁烯1-5份、扩链剂0.1-3份、抗氧剂0.1-2份、润滑剂0.5-5份。
3.根据权利要求2所述的一种全生物降解缠绕膜的制备方法,其特征在于:所述抗氧剂为受抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫酯类抗氧剂中的一种或多种;所述润滑剂为脂肪酸及其酯类、脂肪酸酰胺、润滑剂中的一种或多种;所述扩链剂为醇类化合物、胺类化合物、环氧化合物中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种全生物降解缠绕膜的制备方法,其特征在于:所述缠绕膜厚度为15-60μm。
5.根据权利要求2所述的一种全生物降解缠绕膜的制备方法,其特征在于:所述聚异丁烯的分子量为500-5000;所述聚甲基乙撑碳酸酯的分子量为50000-100000。
6.根据权利要求1所述的一种全生物降解缠绕膜的制备方法,其特征在于:所述粘结层中可以加入改性碳纳米管,所述改性碳纳米管的制备方法为:将木质素磺酸钠与羧基化碳纳米管与去离子水混合均匀后,反应0.5-3h,抽滤、干燥后,溶于无水乙醇溶液中反应0.5-1h后,加入去离子水和钛酸丁酯反应4-6h,离心、抽滤、干燥、热处理后,即为改性碳纳米管。
7.根据权利要求1所述的一种全生物降解缠绕膜的制备方法,其特征在于:所述支撑层中可以加入碳酸钙和铝酸脂偶联剂;所述铝酸脂偶联剂为二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯。
8.根据权利要求1所述的一种全生物降解缠绕膜的制备方法,其特征在于:所述缠绕膜最后可以浸泡在氧化石墨烯溶液和改性二氧化硅溶液中,具体制备方法为:
A:将氧化石墨烯溶于去离子水中,加入十六烷基三甲基溴化铵的乙醇溶液,升温至60-80℃,反应6-10h,静置、洗涤后,溶于去离子水中,调节溶液pH值为7,反应10-12h,即为氧化石墨烯溶液;
B:将二氧化硅粉体溶于甲苯溶液中,油浴升温至80-100℃,通入氮气,加入L-丙交酯的甲苯溶液,继续升温至140-160℃,油浴反应12-30h,即为改性二氧化硅溶液;
C:取清洗过的缠绕膜,浸泡在氧化石墨烯溶液中5-10min,干燥至恒重后,用去离子水洗涤,继续浸泡在改性二氧化硅溶液中5-10min,干燥后,即为成品。
9.根据权利要求6所述的一种全生物降解缠绕膜的制备方法,其特征在于:所述热处理温度为500℃,处理时间为1h。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的制备方法制备的一种全生物降解缠绕膜。
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