[发明专利]一种氟化物改性聚乙烯醇薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种氟化物改性聚乙烯醇薄膜的制备方法，包括向包含聚乙烯醇的薄膜基材的其中一个表面喷涂包含氟化物的表面处理组合物的步骤；还包括，向包含聚乙烯醇的薄膜基材的其中一个表面喷涂非氟硅氧烷化合物组合物的底涂层的步骤。由本发明的氟化物改性聚乙烯醇薄膜的制备方法制备的薄膜，未改性面保持了聚乙烯醇本体的性质，改性面防水性能优良，不易被水沾湿；水汽环境中仍能较好的保持薄膜的力学性能和阻隔性。

技术领域

本发明涉及一种氟化物改性聚乙烯醇薄膜的制备方法，属于可生物降解包装材料疏水改性技术领域。

背景技术

聚乙烯醇(poly-(vinyl alcohol)，PVA)是一种可生物降解、水溶性的合成高分子聚合物。因其具有生物降解性、水溶性、优异的成膜性、黏结性，同时气体阻隔性能优良，特别是对氧气的阻隔性异常优异，已被广泛应用于食品、医药、农药及工业包装材料领域；同时已被美国农业部批准用于肉、家禽类产品的包装。

PVA有严格的线型结构，其化学性质稳定，分子之间的氢键使其具有足够的热稳定性，分子链上的羟基使其具有高度的亲水性。但是，在环境湿度较大的情况下，PVA薄膜中的羟基极易与水分子形成氢键，从而导致PVA聚集态结构发生变化，使其阻隔性急剧下降，因此改善PVA薄膜的亲水性也成为了人们的研究热点。

目前，对PVA薄膜的亲水改性主要有化学交联和复合改性两大类。尽管上述方法能很好地提高PVA薄膜的耐水性和力学性能，但也存在一些问题有待进一步认识和深入探究。比如化学交联改性的交联温度、交联时间和交联剂种类等诸多因素决定着交联膜的性能，因此需要对这些因素进行精确的控制，才能得到性能优良的PVA膜；而复合改性中涉及的制备工艺复杂，成本较高。

专利CN102807682A公开了一种单面疏水改性聚乙烯醇薄膜的制备方法：首先制备聚乙烯醇薄膜，然后在薄膜的改性面喷涂硅烷偶联剂，风干后再喷涂异氰酸酯，风干后再喷涂脂肪醇，自然风干即得到单面疏水改性聚乙烯醇薄膜。获得的薄膜疏水面接触角可达130°左右，薄膜的拉伸强度较高，断裂伸长率高。然而，由于疏水面仍存在一定的沾湿性，在水汽环境中难以防止水汽的渗入，进而使薄膜的拉伸强度下降，同时也会使阻隔性下降。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种氟化物改性聚乙烯醇薄膜的制备方法，该方法制得的薄膜淋水性能优良，在水汽环境中能较好的保持薄膜的力学性能和阻隔性。

为了实现本发明的目的，采用如下技术方案：

一种氟化物改性聚乙烯醇薄膜的制备方法，包括向包含聚乙烯醇的薄膜基材的其中一个表面喷涂包含氟化物的表面处理组合物的步骤。

所述的包含氟化物的表面处理组合物包括含有全氟聚醚基团的可水解化合物、含有全氟烷基基团的可水解化合物中的至少一种和占可水解化合物0.5wt％的有机酸。

所述的含有全氟聚醚基团的可水解化合物可以用式(1)表示：

PFPE-[A-(-G-Si-(OR¹)₃)_s]_l 式(1)

其中，PFPE为一价或二价全氟聚醚基团，A为s+1价有机基团,G为二价有机基团，R¹为C_1～4的烷基，s为1～6的正整数，l为1或2。

所述的含有全氟烷基基团的可水解化合物可以用式(2)表示：

(R^f)_s’-B-Si-(OR²)₃ 式(2)

其中，R^f为一价全氟烷基基团，s’为1～5的正整数，B为s’+1价有机基团，R²为C_1～4的烷基。