[发明专利]一种高强度双向拉伸聚乳酸薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度双向拉伸聚乳酸薄膜及其制备方法，所述高强度双向拉伸聚乳酸薄膜包括上表层、芯层和下表层，所述芯层的原料包括增韧剂和聚乳酸切片，所述增韧剂的质量占芯层原料总质量的3‑5％；所述增韧剂为硅烷偶联剂改性球形二氧化硅颗粒，所述硅烷偶联剂包括苯基三乙氧基硅烷、γ―(2,3‑环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。本发明的双向拉伸聚乳酸薄膜具有拉伸强度大、热封强度高、厚薄均匀性好、可降解等特点，可以用于绿色包装领域。

技术领域

本发明涉及薄膜技术领域，尤其涉及一种高强度双向拉伸聚乳酸薄膜及其制备方法。

背景技术

塑料是二十世纪最伟大的发明，BOPP/BOPET/BOPA等薄膜已经深入应用到人们生活的各个方面，但伴随而来的塑料垃圾处理问题，也逐渐成为了世界环保的最大难题。随着生产文明建设思想的提出，环保的观念逐渐深入人心，塑料的可降解性能越来越受到重视。

聚乳酸是以乳酸为单体化学合成的，也称聚丙交酯，是具有可生物降解的高分子聚酯材料，其分子式为(C₃H₄O₂)n。聚乳酸的原料来源充分而且可以再生，生产过程无污染，而且产品可以自然降解，实现在自然界中的循环，是理想的绿色高分子材料。聚乳酸薄膜是目前唯一透明的可生物降解聚合物薄膜，具有安全环保、可印刷、可热封等特性，可用于可降解型包装制品领域，被公认为全球最有发展前途的新型包装材料之一。但是，目前国内生产的聚乳酸薄膜存在产膜率低、厚薄均匀性差、拉伸强度低等弊端。其中双向拉伸聚乳酸薄膜的产出薄膜强度较低，约为100-110Mpa，无法满足下游包装加工要求，严重制约了聚乳酸薄膜的市场推广。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高强度双向拉伸聚乳酸薄膜及其制备方法，得到的聚乳酸薄膜具有拉伸强度大、热封强度高、厚薄均匀性好、可降解等特点，可以用于绿色包装领域。

本发明提出的一种高强度双向拉伸聚乳酸薄膜，包括上表层、芯层和下表层，所述芯层的原料包括增韧剂和聚乳酸切片，所述增韧剂的质量占芯层原料总质量的3-5％；

所述增韧剂为硅烷偶联剂改性球形二氧化硅颗粒，所述硅烷偶联剂包括苯基三乙氧基硅烷、γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。

优选地，所述硅烷偶联剂改性球形二氧化硅颗粒的制备方法如下：将球形二氧化硅颗粒均匀分散在有机溶剂中，然后加入苯基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，在30-80℃搅拌5-10h，旋转蒸发去除有机溶剂，然后洗涤、干燥，即得；优选地，所述球形二氧化硅颗粒的粒径为1.0-3.0μm；优选地，所述球形二氧化硅颗粒与有机溶剂的质量比为(5-10)：100；优选地，所述有机溶剂为甲苯。

优选地，所述苯基三乙氧基硅烷、γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的质量比为(4-5)：1。

优选地，所述硅烷偶联剂与球形二氧化硅颗粒的质量比为(3-5)：100。

优选地，所述上表层和下表层的原料包括聚乳酸切片和抗粘剂；优选地，所述抗粘剂为粒径分布为1.0-4.0μm的二氧化硅颗粒；优选地，所述抗粘剂的质量分别占上表层、下表层原料总质量的0.01-5％。

优选地，所述上表层厚度为0.5-1.5μm，芯层厚度为20-25μm，下表层厚度为0.5-1.5μm。

一种所述的高强度双向拉伸聚乳酸薄膜的制备方法，包括下述步骤：

S1、将上表层、芯层和下表层的原料先在60-100℃条件下经过硫化床干燥0.5-1h，再在干燥塔中以60-100℃干燥4-6h；

S2、将干燥后的芯层原料加入主挤出机中，上表层原料和下表层原料分别加入两台辅助挤出机中，在180-240℃温度下加热熔融，得到芯层熔体、上表层熔体和下表层熔体；