[发明专利]聚乙烯醇/聚乳酸复合薄膜及其制备方法

说明书

本发明涉及聚乙烯醇薄膜领域，具体地，涉及聚乙烯醇/聚乳酸复合薄膜及其制备方法。该聚乙烯醇/聚乳酸复合薄膜包括聚乙烯醇薄膜层和聚乳酸薄膜层，其中，所述聚乙烯醇薄膜层由聚乙烯醇组合物形成，该聚乙烯醇组合物含有聚乙烯醇、增塑剂、润滑剂和任选的助剂；所述增塑剂含有组分A、组分B和组分C；所述组分A为丙三醇、乙二醇、聚乙二醇和季戊四醇中的一种或多种；所述组分B为氯化镁、硝酸镁、氯化钙、硫酸铜和醋酸钠中的一种或多种；所述组分C为水。本发明能够使得较宽醇解度范围的聚乙烯醇经双向拉伸制膜，而且所得的聚乙烯醇/聚乳酸复合薄膜不仅具有可生物降解性，还具有优良的力学强度和阻隔性能。

技术领域

本发明涉及聚乙烯醇薄膜领域，具体地，涉及聚乙烯醇/聚乳酸复合薄膜及其制备方法。

背景技术

聚乙烯醇(PVA)是一种水溶性高分子聚合物，也是为数不多的已工业化生产的可从天然气和煤制备的非石油基高分子材料，其应用范围遍及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、钢铁、高分子化工等领域。PVA的耐酸碱和耐有机溶剂性能优异，生物相容性好，可生物降解，PVA薄膜具有优异的氧气阻隔性能，冲击韧性和耐穿刺性能，但是尺寸稳定性和环境稳定性较差。

聚乙烯醇因其分子链上存在多羟基结构，使其分子内和分子间产生了很强的氢键，导致其熔点和分解温度接近，很难热塑加工，因此其应用目前主要还是基于溶液法工艺。溶液流延法是工业上制备PVA薄膜的常用方法，此方法存在着步骤繁琐，薄膜强度差等缺点。双向拉伸法的生产效率高，并且得到的薄膜力学强度、光学性能和厚度均匀性更佳，但是薄膜成型受工艺条件波动影响显著，薄膜拉伸加工难度大，对于薄膜原料有着更高的要求。而且由于PVA加工的特殊性，还没有针对PVA的双向拉伸法工艺系统研究。

目前有一些针对PVA增塑的研究，希望通过共聚、共混等手段提高PVA的塑性，使其能够进行热塑性加工，以降低其制备成本，扩大其使用范围，但对于热塑性PVA薄膜的研究还很少。目前较多的都是设计采用熔融加工法制备PVA薄膜(例如CN106189010A、CN106189008A、CN101864132A和CN102391598A等)，但均采用流延法或是吹膜法制备薄膜，这两种方法制备薄膜相对来说对原料和工艺要求都相对较低，薄膜的性能也较双向拉伸法差。

CN106189006A提出采用双向拉伸法制备PVA薄膜，但其所述方法需使用95(mol)％≤醇解度99.9(mol)％的PVA原料，对于PVA的适用性较窄；并且所得的PVA薄膜的拉伸强度提高有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的聚乙烯醇/聚乳酸复合薄膜及其制备方法，该聚乙烯醇/聚乳酸复合薄膜将聚乙烯醇薄膜和生物相容性非常好的聚乳酸薄膜复合，能够获得较高的可生物降解性，并且还具有优良的力学强度和阻隔性能。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种聚乙烯醇/聚乳酸复合薄膜，该复合薄膜包括聚乙烯醇薄膜层和聚乳酸薄膜层，其中，所述聚乙烯醇薄膜层由聚乙烯醇组合物形成，该聚乙烯醇组合物含有聚乙烯醇、增塑剂、润滑剂和任选的助剂；所述增塑剂含有组分A、组分B和组分C；所述组分A为丙三醇、乙二醇、聚乙二醇和季戊四醇中的一种或多种；所述组分B为氯化镁、硝酸镁、氯化钙、硫酸铜和醋酸钠中的一种或多种；所述组分C为水。

本发明第二方面提供一种聚乙烯醇/聚乳酸复合薄膜的制备方法，其特征在于，该方法包括：

(1)提供聚乙烯醇薄膜，所述聚乙烯醇薄膜的制备包括：

(a)提供聚乙烯醇组合物所含成分的第一物料；所述聚乙烯醇组合物如前文所定义的；

(b)将所述第一物料进行熔融挤出并流延铸片，得到聚乙烯醇铸片；

(c)将聚乙烯醇铸片进行双向拉伸以成膜，得到聚乙烯醇薄膜；

(2)提供聚乳酸薄膜，所述聚乳酸薄膜的制备包括：