專利名稱：一種聚合物薄膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚合物加工領(lǐng)域，尤其涉及一種聚合物薄膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
農(nóng)用薄膜對農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收起著巨大的作用，然而目前所使用的農(nóng)業(yè)薄膜絕大多數(shù)為非降解或光降解農(nóng)膜(聚乙烯)。據(jù)報導(dǎo)，農(nóng)膜殘留3.91^/畝，玉米減產(chǎn)11%-23(%，小麥減產(chǎn)9% -16%，大豆減產(chǎn)5. 5% -9%，蔬菜減產(chǎn)14. 6% -59. 2% ；纏繞在農(nóng)作物上的農(nóng)膜殘片將導(dǎo)致牲畜發(fā)病率和死亡率提高(研發(fā)前沿，16(21)，30-31，2008)。開發(fā)透明性優(yōu)良的全生物降解農(nóng)膜是解決上述農(nóng)用薄膜缺陷的重要途徑之一。食品包裝膜除要求具有優(yōu)良的透明性外，通常要求該膜具有較好的氧氣阻隔性， 以便延長被包裝的食品的貨架壽命。目前市售的食品包裝膜主要是采用PVDC、EVOH、PAN、 PEN、PA66、PA6和PET為阻隔層的包裝膜(塑料包裝，18⑴，42-44.，2008)，由于這些用作阻隔層的材料極難降解和回收，研制透明性優(yōu)良的全生物降解包裝用薄膜也是解決“白色污染”的手段之一。迄今為止已規(guī)模化生產(chǎn)的全生物降解材料有聚丁二酸丁二酯(PBS)、聚丁二醇-丁二酸/己二酸共聚酯(PBSA)、聚乳酸(PLA)、聚己內(nèi)酯(PCL)、聚乙醇酸(PGA)、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT)及聚羥基脂肪酸酯(PHA)(塑料科技，35 (7)，92 97，2007 ； 聚酯工業(yè)，21C3)，3 8，2008)等，除脆性極強，無法單獨成膜的聚β-羥基丁酸酸酯外，都存在氧阻隔性差，不能做為氧阻膜材料使用。高分子量聚碳酸1，2_丙二酯(PPC)除具有全生物降解性能外(Macromolecular Research, 16 (5)，473 480，2008 ；P οlymer Reviews, 48,192 219，2008)，兼具氧阻隔性 (J. Appl. Polym. Symp, 26，257，1975 ；Chemtech, 6，588，1976 ；化學(xué)通報，10，29 34，1997)。中國專利公開號CN1884371A采用PBAT或PLA為基材，通過加防霧劑和表面活性劑的方法制備了全生物降解透明薄膜，據(jù)稱該透明薄膜可用于農(nóng)用薄膜和食品包裝材料。 由于該透明薄膜是以不具有氧氣阻隔性的PBAT或PLA為基質(zhì)的薄膜，其薄膜用于食品包裝將會存在貨架期較短的問題。日本專利JP2000177072則采用在聚乳酸膜表面涂覆皂化值> 95%的聚乙烯醇的方法制備透明度優(yōu)良的具有氧阻隔性的薄膜，由于該膜表面所涂覆的聚乙烯醇是典型的水溶性高分子，且聚乙烯醇只有在特定環(huán)境才能降解，在自然環(huán)境中很難被降解(生物技術(shù)通報，6，51-54，2007)，因此限制了他的應(yīng)用。中國專利CN1006944、CN1736812和CN101016099雖然均宣稱所制備的薄膜是透明性良好、具有氧阻隔性的薄膜，但其使用了降解助劑，即用了使非生物降解材料(PE、PP、PET 等)發(fā)生崩解的崩碎劑，因此不能稱為全生物降解膜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種聚合物薄膜，既擁有良好的氧氣阻隔性和機械性能，又能夠全降解。為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種聚合物薄膜，包括至少一層支撐層與至少一層阻隔層，所述阻隔層包括高分子量聚碳酸1，2-丙二酯或納米蒙脫土改性高分子量聚碳酸1，2_丙二酯；所述支撐層包括全生物降解聚酯。優(yōu)選的，所述阻隔層包括高分子量聚碳酸1，2_丙二酯數(shù)均分子量為40000 300000g/mol，分子量分布為2. 0 7. 0 ；納米蒙脫土改性聚碳酸1，2_丙二酯采用的納米蒙脫土為層間距大于等于2nm的改性納米蒙脫土，重量百分含有量為0. 2 5%。優(yōu)選的，所述支撐層選用的材料包括聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸乙二醇酯、聚
己二酸乙二醇酯、聚己二酸丙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯、聚丁二酸/ 己二酸-丁二醇酯、聚(對苯二甲酸丁二酯酯-co-己二酸丁二醇酯)、聚(對苯二甲酸丁二酯酯-co-丁二酸丁二醇酯)和聚(對苯二甲酸丁二酯酯-co-丁二酸丙二醇酯)中的一種或幾種。優(yōu)選的，所述支撐層選用的材料的數(shù)均分子量為40000 200000g/mol，分子量分布為1. 5 6. 0。優(yōu)選的，所述聚合物薄膜的總厚度為10 μ m 150 μ m。優(yōu)選的，所述阻隔層的厚度為5 50 μ m ；所述支撐層厚度為5_50 μ m。優(yōu)選的，所述阻隔層還包括增塑劑、熱穩(wěn)定劑和防結(jié)塊劑。本發(fā)明還提供了一種聚合物薄膜的制備方法，包括將全生物降解聚酯與高分子量聚碳酸1，2-丙二酯或納米蒙脫土改性高分子量聚碳酸1，2_丙二酯分別至于分層螺桿流延機中；所述全生物降解聚酯與高分子量聚碳酸1，2_丙二酯或納米蒙脫土改性高分子量聚碳酸1，2_丙二酯分別熔融混煉、流延形成聚合物薄膜；其中所述全生物降解聚酯形成至少一層支撐層；所述高分子量聚碳酸1，2_丙二酯或納米蒙脫土改性高分子量聚碳酸1，2-丙二酯形成至少一層阻隔層。優(yōu)選的，所述高分子量聚碳酸1，2_丙二酯的制備方法為將重量百分比為91-97%的高分子量聚碳酸1，2_丙二酯、重量百分比為的增塑劑、重量百分比為1-2%的熱穩(wěn)定劑及重量百分比為-2%的防結(jié)塊劑在高速混合機中共混3 lOmin，得到混合物；將所述混合物在擠出機中熔融混煉，擠出后造粒，得到聚碳酸1，2_丙二酯。優(yōu)選的，所述增塑劑為分子量小于等于2000的聚乙二醇(PEG)、分子量小于 10000的聚酯增塑劑、檸檬酸三丁酯、乙酰檸檬酸三丁酯、三乙酸甘油酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯和丁二酸二丁酯中的一種或多種；熱穩(wěn)定劑為馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、琥珀酸酐、四氫苯酐、六氫苯酐、碳化二亞胺、聚碳化二亞胺和硬脂酸中的一種或多種；防結(jié)塊劑為氣相納米白炭黑、沉淀法白炭黑中的一種多種。本發(fā)明提供了一種聚合物薄膜，包括至少一層支撐層與至少一層阻隔層，所述阻隔層包括高分子量聚碳酸1，2_丙二酯或納米蒙脫土改性高分子量聚碳酸1，2_丙二酯；所述支撐層包括全生物降解聚酯，本發(fā)明提供的聚合物薄膜包括阻隔層和支撐層，阻隔層中包括高分子量聚碳酸1，2-丙二酯或納米蒙脫土改性高分子量聚碳酸1，2-丙二酯，這兩種材料均有很好的氧氣阻隔性，而這種氧氣阻隔性并非將全部氧氣阻隔，而是根據(jù)薄膜使用領(lǐng)域的不同，具有不同的阻隔層，所以氧氣阻隔性是認為可控的。又能夠全生物降解，所述支撐層中包括全生物降解的聚酯，既能提供很好的機械性能，強度和韌性都滿足要求，且能全生物降解。所以本發(fā)明提供的聚合物薄膜既擁有良好的氧氣阻隔性和機械性能，又能夠全降解。適用于農(nóng)用薄膜或食品包裝薄膜。本發(fā)明還提供了一種聚合物薄膜的制備方法，包括將全生物降解聚酯與高分子量聚碳酸1，2-丙二酯或納米蒙脫土改性高分子量聚碳酸1，2-丙二酯分別至于分層螺桿流延機中；所述全生物降解聚酯與高分子量聚碳酸1，2-丙二酯或納米蒙脫土改性高分子量聚碳酸1，2-丙二酯分別熔融混煉、流延形成聚合物薄膜；其中所述全生物降解聚酯形成至少一層支撐層；所述高分子量聚碳酸1，2-丙二酯或納米蒙脫土改性高分子量聚碳酸1， 2-丙二酯形成至少一層阻隔層。本發(fā)明提供的制備方法工序少，簡單易操作，流延法制備薄膜每層之間的結(jié)合力緊密，透明性好。適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施例方式為了進一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的優(yōu)選實施方案進行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點而不是對本發(fā)明專利要求的限制。本發(fā)明提供了一種聚合物薄膜，包括至少一層支撐層與至少一層阻隔層，所述阻隔層包括高分子量聚碳酸1，2-丙二酯或納米蒙脫土改性高分子量聚碳酸1，2_丙二酯；所述支撐層包括全生物降解聚酯，本發(fā)明目的是為了提供一種既擁有良好的氧氣阻隔性和機械性能，又能夠全降解的薄膜。鑒于聚合物薄膜大部分用于農(nóng)用薄膜和食品包裝領(lǐng)域，所以對透明性能也有一定的要求。按照本發(fā)明所述阻隔層為高分子量聚碳酸1，2-丙二酯或納米蒙脫土改性高分子量高分子量聚碳酸1，2_丙二酯聚碳酸1，2-丙二酯數(shù)均分子量優(yōu)選為40000 300000g/ mol，更優(yōu)選為80000 250000g/mol ；分子量分布為2. 0 7. 0，最佳為2. 5 5. 0 ；納米蒙脫土改性聚碳酸1，2-丙二酯中的聚碳酸1，2-丙二酸數(shù)均分子量為40000 300000g/mol， 最佳數(shù)均分子量為80000 250000g/mol，分子量分布為2. 0 7. 0，最佳為2. 5 5. 0 ；納米蒙脫土為層間距大于等于2nm的改性納米蒙脫土，重量百分含量為0. 2 5%，最佳含量為0. 5 3%。按照本發(fā)明，所述支撐層選用的材料優(yōu)選包括韌性良好的聚合物，更優(yōu)選為韌性優(yōu)良的且可全降解的聚酯材料，最優(yōu)選為聚丁二酸丁二醇酯(PB S)、聚丁二酸乙二醇酯 (PES)、聚己二酸乙二醇酯(PEA)、聚己二酸丙二醇酯(PPA)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚己二酸己二醇酯(PHA)、聚丁二酸/己二酸-丁二醇酯(PB SA)、聚(對苯二甲酸丁二酯酯-co-己二酸丁二醇酯)(PBAT)、聚(對苯二甲酸丁二酯酯-co-丁二酸丁二醇酯)(PB ST) 和聚(對苯二甲酸丁二酯酯-co-丁二酸丙二醇酯)(PB SPS)中的一種或多種。所述支撐層選用的材料的數(shù)均分子量優(yōu)選為20000 150000g/mol，更優(yōu)選為 40000 100000g/mol，分子量分布優(yōu)選為1. 5 6. 0，更優(yōu)選為2. 0 4. 0。相比較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的聚合物薄膜可以具有多層結(jié)構(gòu)，包括多層阻隔層和支撐層，按照本發(fā)明，所述聚合物薄膜的結(jié)構(gòu)可以為支撐層/阻隔層/支撐層、支撐層/阻隔層/支撐層/阻隔層/支撐層或支撐層/支撐層/阻隔層/支撐層/支撐層，當(dāng)相鄰兩層同為支撐層時，兩層支撐層使用不同的材料制備。按照本發(fā)明，所述阻隔層的厚度優(yōu)選為5 50 μ m，更優(yōu)選為10 40 μ m。所述支撐層的厚度為優(yōu)選5-50 μ m,更優(yōu)選為10-40 μ m。膜總厚度優(yōu)選為10 μ m 150 μ m,更優(yōu)選為 25 μ m 100 μ m。本發(fā)明還提供了一種聚合物薄膜的制備方法，包括將全生物降解聚酯與高分子量聚碳酸1，2-丙二酯或納米蒙脫土改性高分子量聚碳酸1，2-丙二酯分別至于分層螺桿流延機中；所述全生物降解聚酯與高分子量聚碳酸1，2_丙二酯或納米蒙脫土改性高分子量聚碳酸1，2_丙二酯分別熔融混煉、流延形成聚合物薄膜；其中所述全生物降解聚酯形成至少一層支撐層；所述高分子量聚碳酸1，2_丙二酯或納米蒙脫土改性高分子量聚碳酸1，2_丙二酯形成至少一層阻隔層。聚碳酸1，2- 二丙酯粒料可以購買或自行制備，本發(fā)明優(yōu)選使用自行制備。將重量百分比為91-97%的高分子量聚碳酸1，2_丙二酯和重量百分比為
的增塑劑、重量百分比為1-2%的熱穩(wěn)定劑及重量百分比為-2%的防結(jié)塊劑在高速混合機中共混3 10分鐘(800-1500r/min)，然后混合物經(jīng)長徑比為20-50，最佳為35-42 的雙螺桿擠出機在100-180°C下熔融共混擠出，采用水冷拉條切?；蛩略炝?，所得粒子經(jīng) 400C -50°C氣流或真空干燥2-10小時后，獲聚碳酸1，2-二丙酯粒料。按照本發(fā)明，增塑劑優(yōu)選為分子量小于等于2000的聚乙二醇(PEG)、分子量小于 10000的聚酯增塑劑、檸檬酸三丁酯、乙酰檸檬酸三丁酯、三乙酸甘油酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯和丁二酸二丁酯的一種或多種混合物。熱穩(wěn)定劑優(yōu)選為馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、琥珀酸酐、四氫苯酐、六氫苯酐、碳化二亞胺、聚碳化二亞胺、硬脂酸的一種或多種混合物。防結(jié)塊劑優(yōu)選為氣相納米白炭黑、沉淀法白炭黑的一種或兩種混合物。納米蒙托土改性聚碳酸1，2- 二丙酯粒料的制備方法將重量百分比為86-96.8%，重量百分比為的增塑劑、重量百分比為的熱穩(wěn)定劑、重量百分比為-2%的防結(jié)塊劑和重量百分比為0. 2-5%的層間距大于等于2納米的納米蒙脫土在高速混合機中共混3-10分鐘(1000-1500r/min)，然后混合物經(jīng)長徑比為20-50，最佳為35-42的雙螺桿擠出機在100 160°C下熔融共混擠出，采用水冷拉條切?；蛩略炝＃昧Ｗ咏?jīng)40°C氣流或真空干燥2 10小時后，獲納米蒙托土改性聚碳酸1，2-二丙酯粒料。增塑劑優(yōu)選為分子量小于等于2000的聚乙二醇(PEG)、分子量小于10000的聚
酯增塑劑、檸檬酸三丁酯、乙酰檸檬酸三丁酯、三乙酸甘油酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯和丁二酸二丁酯的一種或多種混合物。熱穩(wěn)定劑優(yōu)選為馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、琥珀酸酐、四氫苯酐、六氫苯酐、碳化二亞胺、聚碳化二亞胺、硬脂酸的一種或多種混合物。防結(jié)塊劑優(yōu)選為氣相納米白炭黑、沉淀法白炭黑的一種或兩種混合物。按照本發(fā)明，聚合物薄膜的制法如下多層共擠出流延設(shè)備用單螺桿多層共擠流延設(shè)備，將不同全生物降解聚酯分別投入三層或五層共擠流延系統(tǒng)的不同單螺桿擠出機中，其中單螺桿擠出機各段溫度和機頭溫度控制如下擠出機-區(qū)100 --160 0C
擠出機二區(qū)140 --200 0C
擠出機三140 --200 0C模頭溫度180 200°C通過不同的喂料速度調(diào)整各層的厚度比，通過牽引速度調(diào)整薄膜總厚度，所用單螺桿擠出機為漸變式，壓縮比控制在2. 8 3. 2之間，擠出機和口模流道盡可能減少銳角和死角，防止物料因為長時間滯留而引起物料的熱降解。本發(fā)明所提供聚合物薄膜具有適當(dāng)氧阻隔性薄膜，具有良好的透明性，可與食品直接接觸，其膜的氧氣透過量和PEN、PA66相當(dāng)，屬中上等級氧阻隔膜；物理機械性能和市售可生物降解膜完全一致或略有提高，該膜可用于農(nóng)業(yè)被覆薄膜，并防止造成白色污染；也可應(yīng)用于食品包裝，有利于延長食品的貨架壽命。以下將用具體實施例闡述本發(fā)明方案實施例1 將重量百分比為96%的PPC，重量百分比為2%的鄰苯二甲酸二烯丙酯、重量百分比為的硬脂酸和重量百分比為的氣相白炭黑在高速混合機中共混5分鐘(IOOOr/ min)，然后混合物經(jīng)長徑比為35的雙螺桿擠出機在100 160°C下熔融共混擠出，采用水冷拉條切粒，所得粒子經(jīng)40°C真空干燥10小時后，獲聚碳酸1，2- 二丙酯粒料(PPC粒料)。分別將PBAT/PPC粒料/PB S作為外、中、內(nèi)層投入三層單螺桿流延機組中，內(nèi)外層螺桿三段溫度分別為150°C、190°C和190°C。中間層溫度為110°C、180°C、10(rC .機頭溫度190°C。同時啟動三臺擠出機組，制備復(fù)合氧阻隔薄膜，薄膜厚度為15 μ m,各層厚度為 5 μ m、5 μ m、5 μ m，薄膜性能見附表。實施例2:將重量百分比為91. 5%的PPC，重量百分比為3%的聚乙二醇400、重量百分比為的硬脂酸、重量百分比為的馬來酸酐、重量百分比為1.5%的白炭黑和重量百分比
為2%的納米蒙脫土(浙江豐虹公司DK-2)在高速混合機中共混10分鐘(1500r/min)，然后混合物經(jīng)長徑比為42的雙螺桿擠出機在100 160°C下熔融共混擠出，采用水冷拉條切粒，所得粒子經(jīng)45°C熱風(fēng)干燥5小時后，獲納米蒙脫土改性聚碳酸1，2_ 二丙酯粒料(納米蒙脫土改性PPC粒料)。分別將PBAT/PBS/納米蒙脫土改性PPC/PBS/PBAT分別作為1_5層，投入五層單螺桿流延機組中，PB S和PBAT層溫度為140°C、190°C和185°C。納米蒙脫土改性PPC層溫度為110°C、180°C、18(rC .機頭溫度195°C。同時啟動五臺擠出機組，制備復(fù)合氧阻隔薄膜， 薄膜厚度為40 μ m,各層厚度為10 μ m、5 μ m、10 μ m，5 μ m，10 μ m薄膜性能見附表。實施例3 將重量百分比為95%的PPC，重量百分比為2%的鄰三乙酸甘油酯、重量百分比為 1 %的聚碳化二亞胺和重量百分比為2 %的氣相白炭黑在高速混合機中共混8分鐘(IOOOr/ min)，然后混合物經(jīng)長徑比為27的雙螺桿擠出機在100 160°C下熔融共混擠出，采用水下切粒，所得粒子經(jīng)40°C真空干燥10小時后，獲聚碳酸1，2- 二丙酯粒料(PPC粒料)。
分別將PBAT/PPC粒料/PBAT/PPC粒料/PBAT作為1_5層投入五層單螺桿流延機組中，PBAT層螺桿三段溫度分別為160°C、190°C和200°C。PPC層溫度為120°C、180°C、 190°C .機頭溫度190°C。同時啟動三臺擠出機組，制備復(fù)合氧阻隔薄膜，薄膜厚度為50 μ m, 各層厚度為10 μ m、10 μ m、10 μ m，10 μ m、10 μ m薄膜性能見附表。實施例4 將重量百分比為95. 5%的PPC，重量百分比為1 %的聚乙二醇1000、重量百分比為的硬脂酸、重量百分比為的鄰苯二甲酸酐、重量百分比為的白炭黑和重量百分
比為0. 5%的納米蒙脫土(十六烷基三甲基溴化銨改性蒙脫土，層間距為2nm)在高速混合機中共混10分鐘(lOOOr/min)，然后混合物經(jīng)長徑比為35的雙螺桿擠出機在100 160°C 下熔融共混擠出，采用水冷拉條切粒，所得粒子經(jīng)40°C熱風(fēng)干燥4小時后，獲納米蒙脫土改性聚碳酸1，2- 二丙酯粒料(納米蒙脫土改性PPC粒料)。分別將PBS/納米蒙脫土改性PPC/PBAT/納米蒙脫土改性PPC/PBS分別作為1_5 層，投入五層單螺桿流延機組中，PB S和PBAT層溫度為140°C、190°C和185°C。納米蒙脫土改性PPC層溫度為110°C、18(TC、18(rC .機頭溫度195°C。同時啟動五臺擠出機組，制備復(fù)合氧阻隔薄膜，薄膜厚度為130 μ m，各層厚度為10μ 、30μπ 、50μπ ，30μπ ，10μπ 薄膜性能見附表。實施例5 將重量百分比為91%的PPC，重量百分比為的檸檬酸三丁酯、重量百分比為 2%的三乙酸甘油酯、重量百分比為的四氫苯酐、重量百分比為的氣相白炭黑和重量百分比為4%的納米蒙脫土(美國南方粘土公司cloisite 20Α)在高速混合機中共混7 分鐘(1500r/min)，然后混合物經(jīng)長徑比為42的雙螺桿擠出機在100 160°C下熔融共混擠出，采用水冷拉條切粒，所得粒子經(jīng)40°C熱風(fēng)干燥2小時后，獲納米蒙脫土改性聚碳酸1， 2- 二丙酯粒料(納米蒙脫土改性PPC粒料)。分別將PBAT/納米蒙脫土改性PPC/PBAT/分別作為1_3層，投入三層單螺桿流延機組中，PB S和PBAT層溫度為140°C、190°C和200°C。納米蒙脫土改性PPC層溫度為 110°C、180°C、19(rC.機頭溫度195°C。同時啟動三臺擠出機組，制備復(fù)合氧阻隔薄膜，薄膜厚度為90 μ m,各層厚度為30 μ m、30 μ m、30 μ m,薄膜性能見附表。實施例6 將重量百分比為91. 5%的PPC，重量百分比為3%的聚乙二醇400、重量百分比為的硬脂酸、重量百分比為的馬來酸酐、重量百分比為1.5%的白炭黑和重量百分比
為2%的納米蒙脫土(浙江豐虹公司DK-2)在高速混合機中共混10分鐘(1500r/min)，然后混合物經(jīng)長徑比為42的雙螺桿擠出機在100 160°C下熔融共混擠出，采用水冷拉條切粒，所得粒子經(jīng)45°C熱風(fēng)干燥5小時后，獲納米蒙脫土改性聚碳酸1，2- 二丙酯粒料(納米蒙脫土改性PPC粒料)。分別將PBAT/PES/納米蒙脫土改性PPC/PEA/PBAT分別作為1_5層，投入五層單螺桿流延機組中，支撐層溫度為140°C、19(TC和185°C。納米蒙脫土改性PPC層溫度為 IlO0CUSO0CUSO0C .機頭溫度195°C。同時啟動五臺擠出機組，制備復(fù)合氧阻隔薄膜，薄膜厚度為40 μ m,各層厚度為10 μ m、5 μ m、10 μ m，5 μ m，10 μ m薄膜性能見附表。實施例7
將重量百分比為95. 5%的PPC，重量百分比為1 %的聚乙二醇1000、重量百分比為的硬脂酸、重量百分比為的鄰苯二甲酸酐、重量百分比為的白炭黑和重量百分
比為0. 5%的納米蒙脫土(十六烷基三甲基溴化銨改性蒙脫土，層間距為2nm)在高速混合機中共混10分鐘(lOOOr/min)，然后混合物經(jīng)長徑比為35的雙螺桿擠出機在100 160°C 下熔融共混擠出，采用水冷拉條切粒，所得粒子經(jīng)40°C熱風(fēng)干燥4小時后，獲納米蒙脫土改性聚碳酸1，2- 二丙酯粒料(納米蒙脫土改性PPC粒料)。分別將PBSA/納米蒙脫土改性PPC/PBST/納米蒙脫土改性PPC/PBSA分別作為1_5 層，投入五層單螺桿流延機組中，支撐層溫度為140°C、19(TC和185°C。納米蒙脫土改性 PPC層溫度為110°C、180°C、18(rC .機頭溫度195°C。同時啟動五臺擠出機組，制備復(fù)合氧阻隔薄膜，薄膜厚度為130 μ m，各層厚度為10μπ 、30μπ 、50μπ ，30μπ ，10μπ 薄膜性能見附表。實施例8 將重量百分比為95%的PPC，重量百分比為2%的鄰三乙酸甘油酯、重量百分比為 1 %的聚碳化二亞胺和重量百分比為2 %的氣相白炭黑在高速混合機中共混8分鐘(IOOOr/ min)，然后混合物經(jīng)長徑比為27的雙螺桿擠出機在100 160°C下熔融共混擠出，采用水下切粒，所得粒子經(jīng)40°C真空干燥10小時后，獲聚碳酸1，2- 二丙酯粒料(PPC粒料)。分別將PHA/PPC粒料/PBST/PPC粒料/PHA作為1_5層投入五層單螺桿流延機組中，支撐層螺桿三段溫度分別為160°C、190°C和200°C。PPC層溫度為120°C、180°C、 190°C .機頭溫度190°C。同時啟動三臺擠出機組，制備復(fù)合氧阻隔薄膜，薄膜厚度為50 μ m, 各層厚度為10 μ m、10 μ m、10 μ m，10 μ m、10 μ m薄膜性能見附表。實施例9 將重量百分比為91%的PPC，重量百分比為的檸檬酸三丁酯、重量百分比為 2%的三乙酸甘油酯、重量百分比為的四氫苯酐、重量百分比為的氣相白炭黑和重量百分比為4%的納米蒙脫土(美國南方粘土公司cloisite 20A)在高速混合機中共混7 分鐘(1500r/min)，然后混合物經(jīng)長徑比為42的雙螺桿擠出機在100 160°C下熔融共混擠出，采用水冷拉條切粒，所得粒子經(jīng)40°C熱風(fēng)干燥2小時后，獲納米蒙脫土改性聚碳酸1， 2- 二丙酯粒料(納米蒙脫土改性PPC粒料)。分別將PPA/納米蒙脫土改性PPC/PBSPS/分別作為1_3層，投入三層單螺桿流延機組中，支撐層溫度為140°C、19(TC和200°C。納米蒙脫土改性PPC層溫度為110°C、 180°C U90°C.機頭溫度195°C。同時啟動三臺擠出機組，制備復(fù)合氧阻隔薄膜，薄膜厚度為 90 μ m,各層厚度為30 μ m、30 μ m、30 μ m,薄膜性能見附表。實施例10 將重量百分比為96%的PPC，重量百分比為2%的鄰苯二甲酸二烯丙酯、重量百分比為的硬脂酸和重量百分比為的氣相白炭黑在高速混合機中共混5分鐘(IOOOr/ min)，然后混合物經(jīng)長徑比為35的雙螺桿擠出機在100 160°C下熔融共混擠出，采用水冷拉條切粒，所得粒子經(jīng)40°C真空干燥10小時后，獲聚碳酸1，2- 二丙酯粒料(PPC粒料)。分別將PBST/PPC粒料/PHA作為外、中、內(nèi)層投入三層單螺桿流延機組中，內(nèi)外層螺桿三段溫度分別為150°C、190°C和190°C。中間層溫度為110°C、180°C、10(rC .機頭溫度190°C。同時啟動三臺擠出機組，制備復(fù)合氧阻隔薄膜，薄膜厚度為15 μ m,各層厚度為5 μ m、5 μ m、5 μ m，薄膜性能見附表。表1實施例1 10制備的聚合物薄膜機械性能
權(quán)利要求
1.一種聚合物薄膜，其特征在于，包括至少一層支撐層與至少一層阻隔層，所述阻隔層包括高分子量聚碳酸1，2-丙二酯或納米蒙脫土改性高分子量聚碳酸1，2_丙二酯；所述支撐層包括全生物降解聚酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物薄膜，其特征在于，所述阻隔層包括高分子量聚碳酸 1，2-丙二酯數(shù)均分子量為40000 300000g/mol，分子量分布為2. 0 7. 0 ；納米蒙脫土改性聚碳酸1，2-丙二酯采用的納米蒙脫土為層間距大于等于2nm的改性納米蒙脫土，重量百分含有量為0.2 5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物薄膜，其特征在于，所述支撐層選用的材料包括聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸乙二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯、聚丁二酸/己二酸-丁二醇酯、聚(對苯二甲酸丁二酯酯-co-己二酸丁二醇酯)、聚(對苯二甲酸丁二酯酯-co-丁二酸丁二醇酯)和聚(對苯二甲酸丁二酯酯-co-丁二酸丙二醇酯)中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚合物薄膜，其特征在于，所述支撐層選用的材料的數(shù)均分子量為40000 200000g/mol，分子量分布為1. 5 6. 0。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物薄膜，其特征在于，所述聚合物薄膜的總厚度為 10 μ m 150 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物薄膜，其特征在于，所述阻隔層的厚度為5 50μπι； 所述支撐層厚度為5-50 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物薄膜，其特征在于，所述阻隔層還包括增塑劑、熱穩(wěn)定劑和防結(jié)塊劑。
8.一種聚合物薄膜的制備方法，其特征在于，包括將全生物降解聚酯與高分子量聚碳酸1，2-丙二酯或納米蒙脫土改性高分子量聚碳酸 1，2-丙二酯分別至于分層螺桿流延機中；所述全生物降解聚酯與高分子量聚碳酸1，2_丙二酯或納米蒙脫土改性高分子量聚碳酸1，2_丙二酯分別熔融混煉、流延形成聚合物薄膜；其中所述全生物降解聚酯形成至少一層支撐層；所述高分子量聚碳酸1，2-丙二酯或納米蒙脫土改性高分子量聚碳酸1，2_丙二酯形成至少一層阻隔層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述高分子量聚碳酸1，2_丙二酯的制備方法為將重量百分比為91-97%的高分子量聚碳酸1，2_丙二酯、重量百分比為1-5%的增塑劑、重量百分比為1-2%的熱穩(wěn)定劑及重量百分比為-2%的防結(jié)塊劑在高速混合機中共混3 lOmin，得到混合物；將所述混合物在擠出機中熔融混煉，擠出后造粒，得到聚碳酸1，2_丙二酯。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述增塑劑為分子量小于等于 2000的聚乙二醇(PEG)、分子量小于10000的聚酯增塑劑、檸檬酸三丁酯、乙酰檸檬酸三丁酯、三乙酸甘油酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯和丁二酸二丁酯中的一種或多種；熱穩(wěn)定劑為馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、琥珀酸酐、四氫苯酐、六氫苯酐、碳化二亞胺、聚碳化二亞胺和硬脂酸中的一種或多種；防結(jié)塊劑為氣相納米白炭黑、沉淀法白炭黑中的一種多種。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種聚合物薄膜，包括至少一層支撐層與至少一層阻隔層，所述阻隔層包括高分子量聚碳酸1，2-丙二酯或納米蒙脫土改性高分子量聚碳酸1，2-丙二酯；所述支撐層包括全生物降解聚酯，既擁有良好的氧氣阻隔性和機械性能，又能夠全降解。本發(fā)明還提供了一種聚合物薄膜的制備方法。
文檔編號B32B27/36GK102350844SQ20111019388
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月12日
發(fā)明者周慶海, 李穎, 王佛松, 王獻紅, 趙曉江, 高鳳翔 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所