本發(fā)明涉及一種膜的制備方法,尤其涉及一種具有優(yōu)異強(qiáng)度、優(yōu)異阻隔性的聚乳酸環(huán)保復(fù)合膜的制備方法。
背景技術(shù):塑料材料雖然擁有較優(yōu)異的性能和廣泛的適用性,但其來(lái)源于石油產(chǎn)品且無(wú)法降解,在資源危機(jī)和環(huán)境污染越發(fā)嚴(yán)重的今天,尋找性能優(yōu)良且可再生的替代材料則成為目前材料領(lǐng)域研究的重中之重。目前,膜用量越來(lái)越大,而廣泛采用的塑料膜如PE膜、PP膜、PET膜等雖然具有良好的力學(xué)性能,且制備簡(jiǎn)易,但無(wú)法降解,造成了嚴(yán)重的白色污染。在可降解材料中,淀粉因其便宜的價(jià)格和廣泛的來(lái)源已被深入研究并通過(guò)改性與復(fù)合制備了多種生活與工業(yè)用品,如淀粉基膜、淀粉餐具等。但淀粉有其天然的缺陷,它的力學(xué)性能差,性能不穩(wěn)定,只能運(yùn)用于對(duì)力學(xué)性能要求低的領(lǐng)域。而聚乳酸的出現(xiàn)改變了這一現(xiàn)狀。聚乳酸(PLA)是脂肪族聚酯,以乳酸(2-羥基丙酸)為基本結(jié)構(gòu)單元。PLA可通過(guò)發(fā)酵玉米等天然原料制得,也可采用乳酸縮聚制得。PLA及其終端產(chǎn)品可在堆肥條件下自然分解成為CO2和水,降低了固體廢棄物排放量,是一種綠色環(huán)保的生物來(lái)源材料。聚乳酸雖然具有良好的生物可降解性,可加工性,優(yōu)良的力學(xué)性能,但是其性脆易碎,缺乏彈性和柔韌性,很大程度上限制了聚乳酸膜的應(yīng)用。就膜需要而言,除了對(duì)力學(xué)性能有較高要求外,在某些特殊領(lǐng)域還提出了功能性的要求,如在食品藥品包裝領(lǐng)域需要防水、隔氣、抗菌、防銹等,單純的可降解材料膜很難實(shí)現(xiàn)功能化。采用多層共擠出的方式制備性能優(yōu)異的多功能膜是一種在薄膜制備領(lǐng)域常見(jiàn)的手段,如CN104191584A公開(kāi)的一種醫(yī)用多層共擠膜制造方法,通過(guò)內(nèi)封層、核心層和耐溫層的復(fù)合,為膜提供了良好的力學(xué)與耐熱性能。CN103481616A公開(kāi)了一種防靜電多層共擠膜及其制備方法,該復(fù)合膜采用多種阻隔抗靜電材料有機(jī)搭配熔融共擠成膜使得復(fù)合膜具有了優(yōu)異的強(qiáng)度及阻隔抗靜電性。通過(guò)多層配合的方式,結(jié)合不同層的特性疊加,來(lái)實(shí)現(xiàn)包括更好的強(qiáng)度、韌性、或其他的功能性如彈性、阻隔性、阻燃性等無(wú)疑是一種非常簡(jiǎn)單而實(shí)用的方法。本發(fā)明中,通過(guò)多層功能性聚乳酸膜的搭配,來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的膜強(qiáng)度及阻隔性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是為了單層聚乳酸膜強(qiáng)度差、且無(wú)法實(shí)現(xiàn)阻隔性的缺陷,提供一種具有優(yōu)異強(qiáng)度和阻隔性的復(fù)合膜的制備方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種多層聚乳酸復(fù)合阻隔高強(qiáng)度膜,由多層復(fù)合而得,包括外層的聚乳酸疏水膜層、中間層聚乳酸阻隔膜層、底層聚乳酸增強(qiáng)膜層。其特征還在于:外層的聚乳酸疏水膜層和中間層聚乳酸阻隔膜層,中間層聚乳酸阻隔膜層和底層聚乳酸增強(qiáng)膜層之間均設(shè)有熱熔膠膜層。進(jìn)一步,所述聚乳酸疏水膜層為以聚乳酸、聚乳酸接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯、POSS改性物、增強(qiáng)物為主要原料,加入少量助劑包括抗氧劑、防水劑、抗紫外劑成膜;其中,主料中,聚乳酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于40%-80%之間,聚乳酸接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于8%-15%之間,POSS改性物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于2%-5%之間,增強(qiáng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于8%-25%之間,助劑抗氧劑、防水劑、抗紫外劑的用量皆為聚乳酸質(zhì)量的2-4%之間。進(jìn)一步,所述POSS改性物為八臂(3-羥基-3-甲基丁基二甲基硅氧烷基)POSS,英文名為:Octa(3-hydroxy-3-methylbutyldimethylsiloxy)POSS,POSS是一種具有八面體籠狀結(jié)構(gòu)的硅氧結(jié)構(gòu),多面體低聚硅倍半氧烷(POSS)在籠狀結(jié)構(gòu)的角落上存在8個(gè)可進(jìn)行改性的基團(tuán)R。本發(fā)明中R基團(tuán)為3-羥基-3甲基丁基二甲基硅氧烷,其分子結(jié)構(gòu)式如下:進(jìn)一步,所述的聚乳酸接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯為在聚乳酸表面接入甲基丙烯酸縮水甘油酯鏈段。接入方法可采用熔融接入法,即以聚乳酸和甲基丙烯酸縮水甘油...