[发明专利]一种聚乳酸基层状纳米改性膜及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种聚乳酸基层状纳米改性膜及其制备方法与应用。采用可生物降解高分子材料对聚乳酸进行共混改性，在扩链剂的作用下促使聚合物分子间反应生成长支链聚乳酸(LC‑PLA)，而后通过层状纳米填料复合法，将具有微纳米尺寸结构微区的层状填料负载过氧化钙的有机插层膨润土(B_CaO2)，分散到LC‑PLA基体中，B_CaO2片晶趋向于流动方向取向，可显著提高改性膜强度。改性膜的物理阻隔作用可阻止异味物质扩散，形成宏观阻隔层；膜内B_CaO2可提高异味物质透过路径的曲折度，延长异味分子扩散进入空气的途径，形成微观阻透屏障,可用于农药行业场地非扰动界面土壤异味物质的长效扩散控制。

技术领域

本发明涉及有机污染产地原位修复技术领域，特别是涉及一种 聚乳酸基层状纳米改性膜及其制备方法与应用。

背景技术

农药企业在生产过程会用到大量有机溶剂类原辅材料，如果发 生跑冒滴漏、泄露等生产事故，这些物质将进入土壤和地下水等环 境介质，在短期内难以自然降解，经年累积后成为污染物持续释放 源。目前，市售异味扩散控制材料主要包括植物提取剂、微生物制 剂及泡沫型异味抑制剂等，且多数作为应急控制使用。针对非扰动 场地的长时间异味扩散控制材料的研究较少，尚未见市售产品。

生物降解膜配合相应的覆盖封闭技术，可用于农药行业非扰动场 地异味物质的长效扩散控制，但普通生物降解材料(如PLA等)所制 薄膜具有力学性能较差、气体透过率较高且无异味物质分解功能等问 题。所以研发一种力学性能好、具有异味物质分解功能的膜是目前主 要的研究方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚乳酸基层状纳米改性膜及其制备方 法与应用，以解决上述现有技术存在的问题。本发明聚乳酸基层状纳 米改性膜可用于农药行业场地非扰动界面异味物质的扩散控制，在实 现异味物质高效物理阻隔基础上，还可高效吸附、降解进入膜孔隙的 异味物质，延长异味物质扩散控制时间并显著降低其扩散通量。改性 膜的基体聚乳酸(PLA)和高分子材料颗粒均为可生物降解高分子聚 合物/共聚物；层状纳米填料负载过氧化钙的有机插层膨润土(B_CaO2) 中，膨润土是以蒙脱石为主要成分的非金属矿物，CaO₂是无毒氧化剂。 改性膜的制备过程无有毒有害助剂添加，原位敷设的改性膜在失去异 味物质阻隔与吸附降解功效后，无需回收处置，且不会产生土壤二次 污染。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种聚乳 酸基层状纳米改性膜的制备方法，包括以下步骤：将可生物降解高分 子材料与聚乳酸进行共混然后添加扩链剂制备长支链聚乳酸(LC- PLA)，然后将负载氧化剂的有机插层膨润土(B_CaO2)分散在长支链聚 乳酸基体中，造粒，获得制膜母粒，利用制膜母粒制膜即得聚乳酸基 层状纳米改性膜；

所述可生物降解高分子材料包括聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯 (PBAT)、聚己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二醇酯(PBSA)、聚丁二酸 乙二醇酯(PES)、聚己二酸对苯二甲酸丁四酯(PTMAT)中的至少一 种；

所述扩链剂为多元环氧官能团扩链剂，包括ADR- 4300、ADR-4370、ADR-4468、KL-E4300、KL- E4370、FINE-BLEND^TM SAG-008中的其中一种；

所述氧化剂为过氧化钙。

作为本发明的进一步优化所述PLA包括NatureWorks 3052D、 4032D、6062D、6204D，道达尔LX175中的其中一种，所述PBAT包括 新疆蓝山屯河THJS-5801、THJS-6801、THJS-7801、TH801T，巴斯夫 C1200、ecovi1335中的其中一种。