[发明专利]一种以可生物降解聚氨酯为涂层的防水淀粉膜及其制备方法

权利要求书

1.一种以可生物降解聚氨酯为涂层的防水淀粉膜，其特征在于：所述防水淀粉膜是由全淀粉基膜材芯层以及芯层两侧的可生物降解聚氨酯涂层组成，所述的可生物降解聚氨酯涂层通过如下方式形成：

(1)将聚己内酯多元醇、多异氰酸酯在氮气保护下充分搅拌反应，制备成预聚物，然后向其中添加亲水扩链剂、催化剂、成盐剂、预聚物溶剂继续充分搅拌反应，最后分散在水中搅拌均匀，制成固含量为20～40wt％的可生物降解聚氨酯水乳液；其中聚己内酯多元醇与多异氰酸酯的摩尔比为1:2～4；

(2)在芯层两个表面分别涂覆步骤(1)制备的可生物降解聚氨酯水乳液，然后干燥成膜，形成可生物降解聚氨酯涂层。

2.如权利要求1所述的以可生物降解聚氨酯为涂层的防水淀粉膜，其特征在于：在步骤(1)制备的可生物降解聚氨酯水乳液中加入封闭型水性异氰酸酯交联剂，其中封闭型水性异氰酸酯交联剂与可生物降解聚氨酯水乳液的质量比为1～3：1，并且步骤(2)中干燥成膜的温度在封闭型水性异氰酸酯交联剂的解封温度以上。

3.如权利要求1或2所述的以可生物降解聚氨酯为涂层的防水淀粉膜，其特征在于：步骤(1)具体按照如下实施：在氮气保护下，控制温度为80-85℃，使多异氰酸酯逐滴滴加到装有聚己内酯多元醇的反应容器中，搅拌1.5～3h，得到预聚物；再加入亲水扩链剂和催化剂，调整温度至40-45℃，搅拌3-4小时，反应过程中加入预聚物溶剂调整粘度使能充分搅拌以使反应能顺利进行；再调整温度至20-25℃加入成盐剂，搅拌1-2小时，最后加入蒸馏水配成固含量为20～40wt％的溶液，搅拌乳化1-3小时，得到可生物降解聚氨酯水乳液。

4.如权利要求1-3之一所述的以可生物降解聚氨酯为涂层的防水淀粉膜，其特征在于：所述的芯层的厚度为0.1～0.5mm；所述的可生物降解聚氨酯涂层的双面总厚度为2～10μm，单面厚度为1～5μm。

5.如权利要求1-3之一所述的以可生物降解聚氨酯为涂层的防水淀粉膜，其特征在于：所述的聚己内酯多元醇为聚己内酯二元醇、聚己内酯三元醇、聚己内酯四元醇中的一种或多种；

所述的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯的一种或多种。

6.如权利要求1-3之一所述的以可生物降解聚氨酯为涂层的防水淀粉膜，其特征在于：所述的亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟基半酯、甲基二乙醇胺、乙二胺基乙磺酸钠的一种或多种；所述亲水扩链剂的质量用量为多异氰酸酯和聚己内酯多元醇总质量用量的4-8wt％。

7.如权利要求1-3之一所述的以可生物降解聚氨酯为涂层的防水淀粉膜，其特征在于：所述的成盐剂为三乙胺、盐酸、醋酸、环氧丙烷的一种或多种；所述成盐剂的质量用量为多异氰酸酯和聚己内酯多元醇总质量用量的4-8wt％。

8.如权利要求1-3之一所述的以可生物降解聚氨酯为涂层的防水淀粉膜，其特征在于：所述的预聚物溶剂为丙酮、N-甲级吡咯烷酮、丁酮、甲乙酮的一种或多种。

9.如权利要求1-3之一所述的以可生物降解聚氨酯为涂层的防水淀粉膜，其特征在于：所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、三乙醇胺或辛酸亚锡；所述催化剂的用量为每0.1mol聚己内酯多元醇使用1～3滴催化剂。

10.一种如权利要求1-3之一所述的以可生物降解聚氨酯为涂层的防水淀粉膜的制备方法，包括以下步骤：

(a)制备全淀粉基膜材；

(b)配制可生物降解聚氨酯水乳液：将聚己内酯多元醇、多异氰酸酯在氮气保护下充分搅拌反应，制备成预聚物，然后向其中添加亲水扩链剂、催化剂、成盐剂、预聚物溶剂继续充分搅拌反应，最后分散在水中搅拌均匀，制成固含量为20～40wt％的可生物降解聚氨酯水乳液；其中聚己内酯多元醇、多异氰酸酯的摩尔比为1:2～4；

(c)表面涂层：将所述的可生物降解聚氨酯水乳液涂覆于所述的全淀粉基膜材的两个表面上，再将含有聚氨酯水乳液表面层的淀粉膜干燥成膜，制得以可生物降解聚氨酯为涂层的防水淀粉膜。