[发明专利]PVA拉伸薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子包装材料领域；具体涉及PVA拉伸薄膜及其制备方法。

背景技术

众所周知的是聚乙烯醇(以下简称PVA)是一种可完全生物降解材料，目前已被人们普遍认识到环保的重要性，西欧和北美以及一些发达国家从限塑道禁塑，因此人们纷纷开发出聚乳酸、聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯等人工合成可降解环保性树脂，无异这些材料应用与发展起到积极作用，但是这些材料价格非常昂贵因此限制了它的发展规模。

本发明人根据国内外对物美价廉的环保材料的渴望经多年努力研究开发以聚乙烯醇做完全生物降解包装材料。

而作为聚乙烯醇生产大国且产能过剩的中国面临新的挑战，我国二十世纪有生产能力73万吨/年发展到2011年的150万吨/年尤其是内蒙双欣投巨资新建33万吨/年。所以用聚乙烯醇开发满足市场需要又环保的包装材料是非常必要的。

聚乙烯醇是含有多羟基聚合物属亲水行性聚合物。多年来多用于造纸、防织胶黏剂，近年来国内外投入大量人力、物力、研究开发熔融挤出的水溶膜等系列产品，因此有了一定的发展。

针对PVA双向拉伸膜，有文献报道(1)湖北工学院以彭少贤等发表的“连续取向工艺生产PVA膜”是以水做溶剂PVA的是含量≥30％且工艺复杂能耗高、产量地。(2)申报发明专利(86104040)“泡管常温双向拉伸制造聚乙烯醇薄膜方法”中也是PVA树脂湿含量40％～55％含有少量的甘油等助剂，该方法虽比湖北工学院工艺简单，但能耗高、产量低还属常温水溶膜(3)由北京化工大学王婧、苑会林发表文章“双向拉伸聚乙烯醇/淀粉膜的制备工艺及其研究”涉及的内容不难看出仍是以湿法以水作溶剂来完成。(4)申报发明专利200410033911.0“以聚乙烯醇做中间层高阻隔高收缩膜及其制备方法”。20051009677.2“低温高收缩高阻隔膜及其生产方法″。200510010548.5″形状记忆低温高收缩膜及其制备方法”它是以聚烯烃和聚乙烯醇多层组合的双泡法双向拉伸膜已在市场应用并取得很好效果，但它不属于完全生物降解产品。(5)广东包装期刊2009-6-11、莫雄勋“双向拉伸PVA薄膜特性及应用”一文中没有披露其加工生产。方法及其聚乙烯醇的改性方法没有改性的PVA是无法实现热塑加工的。(6)广东梅州嘉应学院苑星海文章“拉伸PVA膜法中的拉伸与分子取向关系”仅以理论研究。到目前为止还没发现用干法熔融加工双向拉伸PVA膜方法和此方法生产的产品。现有技术是采用湿法生产，首先把聚乙烯醇用水作溶剂使其充分溶溶在挤出到带有加热循环系统，把大量的水(70％)烘干掉制成膜，这一环节不仅时间长效率低而且需要把空气加热循环带走水分。由于是采用湿法生产需要把大量的水蒸发掉，需要时间和温度，因此生产效率降低50％以上。在生产线上增加一套加热烘干系统，制成膜厚再分别单项拉伸或双线拉伸，工艺复杂。

发明内容

本发明要解决现有技术以水做溶剂加工过程高能耗，低生产效率，工艺复杂和专用设备生产的技术问题；而提供了PVA拉伸薄膜及其制备方法。

本发明通过聚乙烯醇与增塑剂，催化剂，引发剂，乙烯性不饱和单体，相容性聚合物，及其他助剂经熔融反应塑化挤出制成具有可塑性树脂。用该可塑性树脂制备各类包装制品。本发明要解决上述问题；而提供了PVA可塑性树脂和用这种树脂制备PVA拉伸薄膜及其制备方法。

聚乙烯醇拉伸薄膜为单层或三层结构，所述单层结构为B；所述三层结构依次为A/B/A或者B/A/B；所述A层材料为聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、或二氧化碳聚合物；所述B层材料按重量份数比包括40～85份聚乙烯醇、15～30份增塑剂、0.1～5份催化剂、0.1～5份引发剂、0.05～5份稀土稳定剂和5～30份单体。

B层材料按重量份数比还包括0.1～5份的助剂，所述助剂为润滑剂、开口剂、流动剂、着色剂、吸收剂、疏水剂、抗水解剂及纳米级无机粉体中的一种或其中的几种的混合。

所述聚乙烯醇选用醇解度为≥88、粘度≥20、聚合度1700～2700和分子量500000～150000的聚乙烯醇。

所述增塑剂为丙三醇、柠檬酸三丁酯、柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬三丁酯、乙酰柠檬酸三乙酯、低分子量聚酰胺、高分子量聚丙烯酸、硬酯酸丁酯、二乙基三胺、三乙基四胺、乙醇胺、乙酰胺聚乙二醇，乙二撑二甲酰胺及山梨醇中的两种以上的混合物。

所述催化剂为硫酸铵、硫酸钙、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或其中几种的混合。

所述引发剂为己二酸、己二胺、丁二酸、戊二酸、戊二醛中的一种或其中几种的混合。