[发明专利]一种纳米阻隔聚乳酸母粒

说明书

本发明涉及提供一种纳米阻隔添加剂，其具有如式Ⅰ所示的结构，POSS是具有如式Ⅱ所示的结构，R具有如式Ⅲ所示的结构。本发明还涉及一种纳米阻隔聚乳酸母粒包括以下质量百分比的组分：聚乳酸73%～80.9%，纳米阻隔添加剂13%～17%，抗氧剂0.1%～1%，分散剂0.5%～2%，相容剂3%～10%。本发明还涉及一种聚乳酸包装膜的制备方法，先将聚乳酸，纳米阻隔添加剂，抗氧剂，分散剂，相容剂，混合挤出造粒，制得纳米阻隔聚乳酸母粒，再将纳米阻隔聚乳酸母粒和聚乳酸，挤出吹塑成型，然后热定型。本发明的纳米阻隔添加剂可以有效阻隔水汽，采用该纳米阻隔添加剂的聚乳酸母粒具有优异的力学性能。

本申请是分案申请，原申请的申请号为201611200521.7，申请日为：2016.12.22，发明创造名称：一种纳米阻隔添加剂及其制备方法和相关产品。

技术领域

本发明涉及一种超支化POSS改性添加剂，以及该添加剂的制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

目前，我们使用较多的塑料如聚乙烯、聚丙烯等均属于石油化工产品，虽然由于质轻、强度高、方便、价廉等特性深受人们的喜爱，但是这些塑料是产生白色污染的罪魁祸首，且随着石油的匮乏，这些塑料的价格也在不断上涨。生物降解塑料的发展是治理和解决白色污染的重要途径，生物降解材料是一类可被环境中的细菌、霉菌、藻类等微生物分解，最终生成对环境无污染的物质的塑料。生物降解材料原料来源于可再生资源，如玉米、大豆等，有利于人类摆脱对石油资源的依赖。

在目前生产及应用的生物降解材料中，聚乳酸(PLA)是人们研究和工业化生产应用最广泛的材料。PLA是一种热塑性聚酯,具有很好的生物降解性、生物相容性和生物可吸收性，且兼具PP、PE、PST等塑料的优点，被产业界认为是最有发展前途的绿色包装材料。聚乳酸应用在绿色包装材料上主要需要解决问题是其阻隔水汽的性能。虽然，已有商品化的PLA食品包装材料应用于市场，但是其阻隔性能依然较差，对食品的保护作用时间依然需要增加。例如，世界上首家采用Nature Works生产的PLA瓶进行全天然有机果汁饮料包装的公司Blue Lake，其仅能保证产品60天货架期，依然满足不了目前果汁饮料至少半年的保质期。

因此，研发一种可用于聚乳酸(PLA)的高效阻隔剂是本领域的技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种可以有效阻隔水汽纳米阻隔添加剂及其制备方法，一种采用该纳米阻隔添加剂具有优异的力学性能的聚乳酸母粒及其制备方法，一种采用该聚乳酸母粒的聚乳酸包装膜的制备方法。

本发明为解决上述技术问题提出的一种技术方案是：一种纳米阻隔添加剂，具有如式Ⅰ所示的结构，

其中，POSS是笼型聚倍半硅氧烷，笼型聚倍半硅氧烷的硅原子数目是8个。

上述笼型聚倍半硅氧烷具有如式Ⅱ所示的结构，

其中，R是具有氨基的官能团。

上述R具有如式Ⅲ所示的结构，

笼型聚倍半硅氧烷是γ-氨丙基倍半硅氧烷。

本发明为解决上述技术问题提出的又一种技术方案是：一种纳米阻隔添加剂的制备方法，适量的笼型聚倍半硅氧烷和三氯氧磷采用酸性催化剂发生反应，生成纳米阻隔添加剂成品，所述笼型聚倍半硅氧烷具有如式Ⅱ所示的结构，

其中，R是具有如式Ⅲ所示的结构，