一種可降解功能薄膜的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種可降解功能薄膜，包含淀粉30-100份、聚乳酸10-100份、明膠0-40份、高分子樹(shù)脂0-40份、相容劑1-30份、麥飯石1-20份、功能微膠囊0-10份、助劑0.01-8份。本發(fā)明提供的功能膜為可降解環(huán)境友好薄膜，能溶出有益離子，并具有抑菌效果，材料初始力學(xué)性能好，即使在降解條件下也能較長(zhǎng)時(shí)間保持材料的力學(xué)性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種可降解功能薄膜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一類(lèi)功能薄膜，特別是一種可降解的功能薄膜，屬于高分子領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著高分子材料的不斷發(fā)展，各類(lèi)高分子材料廢棄物已成為主要的污染源之一，白色污染正成為困擾著人類(lèi)的一大難題?；诖?，可降解高分子材料受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注，同時(shí)也正成為研究的ー個(gè)熱點(diǎn)。
[0003]聚乳酸是近年來(lái)開(kāi)發(fā)和研究較多的可降解高分子材料，土壤掩埋后經(jīng)半年左右的時(shí)間后破碎，在微生物分解酶的作用下經(jīng)過(guò)6-12個(gè)月后會(huì)分解成乳酸，最終變成二氧化碳和水。聚乳酸具有良好的性能，但其價(jià)格較高，而淀粉來(lái)源廣泛，可從玉米、高粱、小麥等農(nóng)作物獲得，價(jià)格較低，并且也能徹底降解。
[0004]明膠分子結(jié)構(gòu)上有大量的諸如羥基、羧基、氨基的極性基團(tuán)，使得明膠具有極強(qiáng)的親水性，因而能夠吸收大量的水分，將其添加到材料中可以起到儲(chǔ)水的功效。同吋，明膠也是ー種可完全降解的物質(zhì)，適用于制備可降解材料。
[0005]麥飯石是ー種天然的藥物礦石，含有鉀、鈉、鈣、鎂、磷、鋅、鐵等大量元素，在水的抽提作用下能溶出大量有益元素。同時(shí)麥飯石具有海綿狀多孔結(jié)構(gòu)，對(duì)鎘、鉛等有害元素有很好的吸附效果，對(duì)大腸桿菌等細(xì)菌也具有很高的吸附率，能夠起到很好的抑菌效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的·是為了提供一種可降解功能薄膜。
[0007]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種功能薄膜，其特征在于包含以下比例的組分及重量份數(shù):
[0009]
淀粉30—100
聚乳酸10 —100
明膠0—40
高分子樹(shù)脂0—40
相容劑I 一 30
麥飯石I一20
功能微膠囊0 —10
助劑0.01 —8。
[0010]優(yōu)選的，一種功能薄膜，其特征在于包含以下比例的組分及重量份數(shù):
[0011]淀粉30—100
聚乳酸10 —100
明膠2—40
高分子樹(shù)脂0—40
相容劑I 一 30
麥飯石I 一20
功能微膠囊0—10
助劑0.01 —8。
[0012]優(yōu)選的，一種功能薄膜，其特征在于包含以下比例的組分及重量份數(shù):
[0013]
淀粉30—100
聚乳酸10 —100
明膠0—40
高分子樹(shù)脂10—40
相容劑I 一 30
麥飯石I 一 20
功能微膠囊0 —10
助劑0.01 —8。
[0014]優(yōu)選的，一種功能薄膜，其特征在于包含以下比例的組分及重量份數(shù):
[0015]
淀粉30 —100
聚乳酸10 —100
明膠0—40
高分子樹(shù)脂0—40
相容劑I 一 30
麥飯石I一20
功能微膠囊0.05—10
助劑0.01—8。
[0016]進(jìn)ー步優(yōu)選的，一種功能薄膜，其特征在于包含以下比例的組分及重量份數(shù):
[0017]淀粉30—100
聚乳酸10 —100
明股2一40
麥飯石I一20
[0018]
高分子樹(shù)脂10—40
相容劑I 一 30
功能微膠囊0.05—10
助劑0.01 —8。
[0019]所述的淀粉包括玉米淀粉、木薯淀粉、馬鈴薯淀粉、高粱淀粉、小麥淀粉、紅薯淀粉、改性淀粉的ー種或多種。
[0020]所述的聚乳酸包 括乳酸的聚合物、含乳酸的共聚物的ー種或多種。
[0021]所述的麥飯石粉末的目數(shù)大于100目，優(yōu)選的麥飯石目數(shù)為200-1600目。
[0022]進(jìn)ー步優(yōu)選的，所述的麥飯石使用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行處理。
[0023]所述的高分子樹(shù)脂包括PE、PP、PC、EVA、EAA, PVC的ー種或多種。
[0024]所述的相容劑包括聚烯烴接枝產(chǎn)物、淀粉接枝產(chǎn)物、聚乳酸接枝產(chǎn)物、聚乳酸共聚物接枝產(chǎn)物、EVA、EAA的ー種或多種。
[0025]所述的功能微膠囊包括抑菌類(lèi)微膠囊、驅(qū)蟲(chóng)類(lèi)微膠囊、離子溶出類(lèi)微膠囊的ー種或多種。
[0026]所述的助劑包括紫外光吸收劑、偶聯(lián)劑、防水劑、抗氧劑的ー種或多種。
[0027]所述的功能薄膜，其特征在于所述的薄膜為ー層的或者多層的。
[0028]本發(fā)明提供的功能膜具有如下有益之處:
[0029]1、麥飯石的加入使得功能膜能溶出有益離子，并具有抑菌效果，同時(shí)還能對(duì)材料力學(xué)性能起到增強(qiáng)效果；
[0030]2、本發(fā)明使用麥飯石代替填料，薄膜降解后無(wú)其他對(duì)土壤不利的填料，而麥飯石本身溶出的有益離子反而可以改善土壤土質(zhì)，解決了一般薄膜降解后填料對(duì)土壤的不利影響；
[0031]3、明膠的加入使得離子溶出效果增加；
[0032]4、微膠囊能夠?qū)崿F(xiàn)材料緩釋的功效，通過(guò)加入含有抑制成分的微膠囊可以有效延長(zhǎng)薄膜的使用壽命而不至于過(guò)快被降解，并且利于實(shí)現(xiàn)附加功能的可選擇性；
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一歩理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0034]實(shí)施例1[0035]本實(shí)施例中，功能薄膜包含50份玉米淀粉、10份聚L-乳酸、30份聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐、1份70目麥飯石、1份KH-550U份甘油；功能膜為單層膜。
[0036]將樣品進(jìn)行測(cè)試，拉伸強(qiáng)度為19.1MPa,電導(dǎo)率為2.8 ii s / cm ;將樣品在土壤中掩埋6個(gè)月后拉伸強(qiáng)度為8.5MPa。
[0037]實(shí)施例2
[0038]本實(shí)施例中，功能薄膜包含70份玉米淀粉、30份聚L-乳酸、10份聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐、10份甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚乳酸共聚物、10份200目麥飯石、3份KH-550 ;功能膜為單層膜。
[0039]將樣品進(jìn)行測(cè)試，拉伸強(qiáng)度為19.3MPa，電導(dǎo)率為13.2 ii s / cm ;將樣品在土壤中掩埋6個(gè)月后拉伸強(qiáng)度為9.1MPa0
[0040]實(shí)施例3
[0041]本實(shí)施例中，功能薄膜包含50份玉米淀粉、50份小麥淀粉、50份聚L-乳酸、50份聚乳酸-こ醇酸共聚物、10份聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐、5份甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚乳酸共聚物、15份100目麥飯石、5份200目麥飯石、7份KH-550、1份紫外光吸收劑；功能膜為
單層膜。[0042]將樣品進(jìn)行測(cè)試，拉伸強(qiáng)度為18.5MPa，電導(dǎo)率為12.9 ii s / cm ;將樣品在土壤中掩埋6個(gè)月后拉伸強(qiáng)度為9.3MPa。
[0043]實(shí)施例4
[0044]本實(shí)施例中，功能薄膜包含30份小麥淀粉、10份聚乳酸-こ醇酸共聚物、1份聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐、2份1600目麥飯石、0.01份有機(jī)硅防水劑；功能膜為單層膜。
[0045]將樣品進(jìn)行測(cè)試，拉伸強(qiáng)度為17.8MPa，電導(dǎo)率為5.2 ii s / cm ;將樣品在土壤中掩埋6個(gè)月后拉伸強(qiáng)度為7MPa。
[0046]實(shí)施例5
[0047]本實(shí)施例中，功能薄膜包含70份玉米淀粉、30份聚L-乳酸、2份明膠、10份聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐、10份甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚乳酸共聚物、10份200目麥飯石、3份KH-550 ;功能膜為單層膜。
[0048]將樣品進(jìn)行測(cè)試，拉伸強(qiáng)度為18.7MPa,電導(dǎo)率為14.4 ii s / cm ;將樣品在土壤中掩埋6個(gè)月后拉伸強(qiáng)度為7.2MPa。
[0049]實(shí)施例6
[0050]本實(shí)施例中，功能薄膜包含70份玉米淀粉、30份聚L-乳酸、10份明膠、10份聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐、10份甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚乳酸共聚物、10份200目麥飯石、3份KH-550 ;功能膜為單層膜。
[0051]將樣品進(jìn)行測(cè)試，拉伸強(qiáng)度為18.1MPa,電導(dǎo)率為16.9 ii s / cm ;將樣品在土壤中掩埋6個(gè)月后拉伸強(qiáng)度為6.8MPa。
[0052]實(shí)施例7
[0053]本實(shí)施例中，功能薄膜包含70份玉米淀粉、30份聚L-乳酸、40份明膠、10份聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐、10份甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚乳酸共聚物、10份200目麥飯石、3份KH-550 ;功能膜為單層膜。
[0054]將樣品進(jìn)行測(cè)試，拉伸強(qiáng)度為16.8MPa,電導(dǎo)率為18.1 ii s / cm ;將樣品在土壤中掩埋6個(gè)月后拉伸強(qiáng)度為6.1MPa0
[0055] 實(shí)施例8
[0056]本實(shí)施例中，功能薄膜包含70份玉米淀粉、30份聚L-乳酸、10份聚丙烯、10份聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐、10份甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚乳酸共聚物、10份200目麥飯石、3份KH-550 ;功能膜為單層膜。
[0057]將樣品進(jìn)行測(cè)試，拉伸強(qiáng)度為19.9MPa,電導(dǎo)率為12.4 ii s / cm ;將樣品在土壤中掩埋6個(gè)月后拉伸強(qiáng)度為9.2MPa。
[0058]實(shí)施例9
[0059]本實(shí)施例中，功能薄膜包含70份玉米淀粉、30份聚L-乳酸、20份聚丙烯、10份聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐、10份甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚乳酸共聚物、10份200目麥飯石、3份KH-550 ;功能膜為單層膜。
[0060]將樣品進(jìn)行測(cè)試，拉伸強(qiáng)度為22.5MPa，電導(dǎo)率為11.5 ii s / cm ;將樣品在土壤中掩埋6個(gè)月后拉伸強(qiáng)度為9.7MPa。
[0061]實(shí)施例10
[0062]本實(shí)施例中，功能薄膜包含70份玉米淀粉、30份聚L-乳酸、20份聚丙烯、20份高密度聚乙烯、10份聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐、10份甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚乳酸共聚物、10份200目麥飯石、3份KH-550 ;功能膜為單層膜。
[0063]將樣品進(jìn)行測(cè)試，拉伸強(qiáng)度為22.3MPa,電導(dǎo)率為10.9 ii s / cm ;將樣品在土壤中掩埋6個(gè)月后拉伸強(qiáng)度為10.3MPa
[0064]實(shí)施例11
[0065]本實(shí)施例中，功能薄膜包含70份玉米淀粉、30份聚L-乳酸、10份聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐、10份甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚乳酸共聚物、10份200目麥飯石、0.05份青霉素微膠囊、3份KH-550 ;功能膜為單層膜。
[0066]將樣品進(jìn)行測(cè)試，拉伸強(qiáng)度為19.3MPa,電導(dǎo)率為13.3 ii s / cm ;將樣品在土壤中掩埋6個(gè)月后拉伸強(qiáng)度為14.5MPa。
[0067]實(shí)施例12
[0068]本實(shí)施例中，功能薄膜包含70份玉米淀粉、30份聚L-乳酸、10份聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐、10份甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚乳酸共聚物、10份200目麥飯石、5份青霉素微膠囊、3份KH-550 ;功能膜為單層膜。
[0069]將樣品進(jìn)行測(cè)試，拉伸強(qiáng)度為18.6MPa,電導(dǎo)率為13.4 ii s / cm ;將樣品在土壤中掩埋6個(gè)月后拉伸強(qiáng)度為15.6MPa。
[0070]實(shí)施例13
[0071]本實(shí)施例中，功能薄膜包含70份玉米淀粉、30份聚L-乳酸、10份聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐、10份甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚乳酸共聚物、10份200目麥飯石、6份青霉素微膠囊、4份驅(qū)蟲(chóng)微膠囊、3份KH-550 ;功能膜為單層膜。
[0072]將樣品進(jìn)行測(cè)試，拉伸強(qiáng)度為17.7MPa，電導(dǎo)率為13.4 U s/cm ;將樣品在土壤中掩埋6個(gè)月后拉伸強(qiáng)度為15.9MPa。
[0073]實(shí)施例14
[0074]本實(shí)施例中，功能薄膜包含70份玉米淀粉、30份聚L-乳酸、2份明膠、10份聚丙烯、10份聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐、10份甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚乳酸共聚物、10份200目麥飯石、0.05份青霉素微膠囊、3份KH-550 ;功能膜為單層膜。
[0075]將樣品進(jìn)行測(cè)試，拉伸強(qiáng)度為19.5MPa，電導(dǎo)率為13.6 U s/cm ;將樣品在土壤中掩埋6個(gè)月后拉伸強(qiáng)度為14.3MPa。
[0076]實(shí)施例15
[0077]本實(shí)施例中，功能薄膜包含70份玉米淀粉、30份聚L-乳酸、10份明膠、20份聚丙烯、10份聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐、10份甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚乳酸共聚物、10份200目麥飯石、5份青霉素微膠囊、3份KH-550 ;功能膜為單層膜。
[0078]將樣品進(jìn)行測(cè)試，拉伸強(qiáng)度為21.8MPa,電導(dǎo)率為14.5 ii s / cm ;將樣品在土壤中掩埋6個(gè)月后拉伸強(qiáng)度為18MPa。
[0079]實(shí)施例16
[0080]本實(shí)施例中，功能薄膜包含70份玉米淀粉、30份聚L-乳酸、40份明膠、20份聚丙烯、20份聚乙烯、10份聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐、10份甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚乳酸共聚物、10份200目麥飯石、7份青霉素微膠囊、3份驅(qū)蟲(chóng)微膠囊、3份KH-550 ;功能膜為單層膜。
[0081]將樣品進(jìn)行測(cè)試，拉伸強(qiáng)度為21.6MPa，電導(dǎo)率為15.2 ii s / cm ;將樣品在土壤中掩埋6個(gè)月后拉伸強(qiáng)度為17.4MPa。
[0082]實(shí)施例17
[0083]通過(guò)共擠出制備實(shí)施例9和實(shí)施例12復(fù)合的薄膜，將樣品進(jìn)行測(cè)試，拉伸強(qiáng)度為20.2MPa，電導(dǎo)率為12.8 ii s / cm將樣品在土壤中掩埋6個(gè)月后拉伸強(qiáng)度為12.8MPa。
[0084]對(duì)照例I
[0085]本實(shí)施例中，功能薄膜包含70份玉米淀粉、30份聚L-乳酸、10份聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐、10份甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚乳酸共聚物、3份KH-550 ;功能膜為單層膜。
[0086]將樣品進(jìn)行測(cè)試，拉伸強(qiáng)度為16.2MPa，電導(dǎo)率為0.1 ii s / cm將樣品在土壤中掩埋6個(gè)月后拉伸強(qiáng)度為5.2MPa。
[0087]對(duì)照例2
[0088]本實(shí)施例中，功能薄膜包含70份玉米淀粉、30份聚L-乳酸、10份聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐、10份甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚乳酸共聚物、10份碳酸鈣、3份KH-550 ;功能膜為
單層膜。
[0089]將樣品進(jìn)行測(cè)試，拉伸強(qiáng)度為16.8MPa，電導(dǎo)率為0.1 ii s / cm ;將樣品在土壤中掩埋6個(gè)月后拉伸強(qiáng)度為5.4MPa。
[0090]由實(shí)施例2與對(duì)比例1、對(duì)比例2可以看出，麥飯石的加入使得力學(xué)性能增加明顯，土壌中掩埋6個(gè)月后的強(qiáng)度依然較高，可以延長(zhǎng)薄膜的使用時(shí)間，并且有較多的粒子溶出，使得電導(dǎo)率増加明顯。通過(guò)實(shí)施例5-實(shí)施例7的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，明膠的增加可以提高粒子溶出量。實(shí)施例11-實(shí)施例13說(shuō)明青霉素微膠囊的加入使得土壌中掩埋6個(gè)月后的強(qiáng)度減小很少，延長(zhǎng)了薄膜的使用壽命。
[0091]專(zhuān)利中相關(guān)測(cè)試方法如下:
[0092]離子溶出效果采用如下方法測(cè)試:
[0093]將表面積為400cm2的功能膜(尺寸以未經(jīng)拉伸的薄膜計(jì)算)浸入500mL蒸餾水中，2小時(shí)后測(cè)試電導(dǎo)率，電導(dǎo)率越大說(shuō)明離子溶出越多。
【權(quán)利要求】
1.一種可降解功能薄膜，其特征在于包含以下比例的組分及重量份數(shù):
淀粉30 — IOO
聚乳酸10—100
明膠0—40
高分子樹(shù)脂0—40
相容劑I 一 30
麥飯石I 一 20
功能微膠囊0 —10
助劑0.01 —8。
2.—種可降解功能薄膜，其特征在于包含以下比例的組分及重量份數(shù):
淀粉30 —100
聚乳酸10 —100
明膠2—40
高分子樹(shù) 脂0—40
相容劑I 一 30
麥飯石I 一 20
功能微膠囊0—10
助劑0.01 —8。
3.—種可降解功能薄膜，其特征在于包含以下比例的組分及重量份數(shù):
淀粉30 — 100
聚乳酸10—100
明膠0—40
高分子樹(shù)脂10—40
相容劑I 一 30
麥飯石I 一 20
功能微膠囊0 —10
助劑0.01 —8。
4.一種可降解功能薄膜，其特征在于包含以下比例的組分及重量份數(shù):
淀粉30—100
聚乳酸10 —100
明膠0—40高分子樹(shù)脂O—40相容劑I 一 30麥飯石I 一 20功能微膠囊0.05—10助劑0.01—8。
5.一種可降解功能薄膜，其特征在于包含以下比例的組分及重量份數(shù):淀粉30 —100聚乳酸10—100明膠2—40麥飯石I—20高分子樹(shù)脂10—40 相容劑I 一 30功能微膠囊0.05—10助劑0.01—8。
6.如以上任一權(quán)利所述的可降解功能薄膜，其特征在于所述的淀粉包括玉米淀粉、木薯淀粉、馬鈴薯淀粉、高粱淀粉、小麥淀粉、紅薯淀粉、改性淀粉的ー種或多種。
7.如以上任一權(quán)利所述的可降解功能薄膜，其特征在于所述的聚乳酸包括乳酸的聚合物、含乳酸的共聚物的ー種或多種。
8.如以上任一權(quán)利所述的可降解功能薄膜，其特征在于所述的麥飯石目數(shù)大于100目。
9.如以上任一權(quán)利所述的可降解功能薄膜，其特征在于所述的助劑包括紫外光吸收劑、偶聯(lián)劑、防水劑、抗氧劑的ー種或多種。
10.如權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的可降解功能薄膜，其特征在于所述的薄膜為一層的或者多層的。
【文檔編號(hào)】C08K3/34GK103570977SQ201310495032
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月13日
【發(fā)明者】廖張潔, 甘春麗 申請(qǐng)人:甘春麗, 廖張潔