[发明专利]一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料及其制备方法，包含生物质聚酰胺材料：50～95份、独立碳源供体材料：0.1～25份、聚乙烯醇：0.1～40份。本发明所述的阻隔材料具有价格低廉、阻隔性能好、相对于现有的无机填充阻隔材料，还具有可生物降解和加工性好，易于为市场接受的优点。

技术领域

本发明涉及一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料及其制备方法。

背景技术

近年来,具有高阻隔气体或溶剂渗透的高分子包装材料的发展引起了人们越来越多的关注。在高分子材料中,有些原料本身就具有较好的阻隔性。例如：EVOH，PVDC，PVA，PA等。其中PA具备良好的非极性气体和碳氢溶剂阻隔性，相较于PA,阻隔氧气渗透性质更佳的EVOH树脂,因其价昂及易吸湿等缺陷反而降低其原有的市场应用优势。为使阻隔树脂在维持好的阻隔性质的基础上降低材料的成本价格,近些年来许多研究者使用具有较大表面积和长径比的纳米填充高分子。由于渗透分子在纳米片层存在的高分子扩散时须经历较长的路径,所以这些高分子纳米片层材料比原高分子显示出更好的阻隔性能。层状纳米材料，如层状结构的蒙脱土分散于聚烯烃等塑料基材中，可提高其阻气性能,可有效阻绝水气，氧气，溶剂在基材上的扩散穿透和提高耐溶剂性能。但添加蒙脱土之高分子塑料加工流动性变差，晶点过多且不均匀常造成加工后产品不透明色泽差等缺点。因此亟需价格低廉，可生物降解且阻隔性优异的完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料，提供生质塑料包装行业使用。

发明内容

基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种价格低廉，可生物降解且阻隔性优异的完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料，包含质量组分为：

生物质聚酰胺材料：50～95份；

独立碳源供体材料：0.1～25份；

聚乙烯醇：0.1～40份。

优选地，所述生物质聚酰胺材料为尼龙9、尼龙10、尼龙11、尼龙56、尼龙61、尼龙66、尼龙69、尼龙410、尼龙510、尼龙512、尼龙610、尼龙612、尼龙810、尼龙1010中的一种或几种混合。

优选地，所述独立碳源供体材料为淀粉基树脂、纤维素、蛋白基树脂、聚乳酸、聚己内酯、聚羟基烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、脂肪族芳香族共聚酯、聚碳酸亚丙酯中的一种或几种混合。

优选地，所述聚乙烯醇分子量10000～200000，醇解度98～99.8。

优选地，还包括如下组分：增塑剂：0.1～10份；抗氧剂：0.01～1份。

优选地，所述增塑剂为多元醇类、醇胺类、酰胺类、含氯化合物类、多元醇低聚物类增塑剂中的一种或几种的混合。

优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1098、抗氧剂1010、抗氧剂245、抗氧剂TNPP、抗氧剂DLTP中的一种或几种混合。

本发明还提供上述完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料的制备方法，包含如下步骤：

1)将各组分按质量比通过高速混合机充分混合均匀，在80℃下真空干燥12h～24h；

2)利用双螺杆挤出机对共混物进行挤出造粒，分别设定各加热段温度为：第一段150℃～250℃，第二段160℃～250℃，第三段170～290℃，第四段180℃～310℃，第五段190℃～330℃；

3)将完成造粒的完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合材料在50℃～80℃条件下真空干燥12h～24h，使含水率≤0.1wt％，既得到完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合材料母粒；