本發(fā)明涉及包裝,具體涉及一種改性聚乳酸薄膜及其制備方法。
背景技術(shù):
1、聚乳酸作為一種生物基材料,不僅來(lái)源廣泛并且具有較好的力學(xué)、光學(xué)以及可加工性能,是非常具有前途的生物可降解材料。近些年,隨著可降解材料的發(fā)展,聚乳酸的產(chǎn)能逐漸得到提高,對(duì)于聚乳酸材料的性能要求越來(lái)越高,開發(fā)高端聚乳酸產(chǎn)品的需求也日益增加。
2、聚乳酸薄膜具有高光澤度、優(yōu)異的力學(xué)性能等特性,是一種新型的環(huán)保薄膜材料,在食品、醫(yī)藥、化妝品等包裝領(lǐng)域具有重要用途。包裝用聚乳酸薄膜通常是復(fù)合薄膜,具有多層結(jié)構(gòu),需要具有一定的熱封強(qiáng)度?,F(xiàn)有技術(shù)多通過常規(guī)的擠出-雙向拉伸方法制備聚乳酸薄膜,聚乳酸結(jié)晶度低,在熱封過程中的耐熱性差、熱封強(qiáng)度不高,大大限制了聚乳酸薄膜的發(fā)展以及其商業(yè)化,因此開發(fā)一款具有高熱封強(qiáng)度抗褶皺的聚乳酸薄膜迫在眉睫。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的熱封強(qiáng)度低的問題,提供一種改性聚乳酸薄膜及其制備方法,該改性聚乳酸薄膜具有熱封強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明第一方面提供一種改性聚乳酸薄膜,該薄膜包含聚乳酸基材層和改性層;所述改性層含有丙交酯共聚物和能夠形成氫鍵交聯(lián)的端基功能化丙交酯共聚物。
3、優(yōu)選地,在所述改性層中,所述丙交酯共聚物和所述端基功能化丙交酯共聚物的質(zhì)量比為1:0.4-9。
4、優(yōu)選地,所述丙交酯聚合物選自
5、中的至少一種;所述端基功能化丙交酯共聚物選自
6、中的至少一種,其中m為大于1的整數(shù);n為大于1的整數(shù)。
7、優(yōu)選地,所述聚乳酸基材層為左旋聚乳酸和/或右旋聚乳酸。
8、優(yōu)選地,所述改性層設(shè)置有兩層,兩層所述改性層分別設(shè)置在所述聚乳酸基材層的上下兩側(cè)。
9、進(jìn)一步優(yōu)選地,所述改性層的厚度為2-3μm,所述聚乳酸基材層的厚度為20-22μm。
10、進(jìn)一步優(yōu)選地,所述改性層和所述聚乳酸基材層的厚度比為1:7-10。
11、本發(fā)明第二方面提供一種改性聚乳酸薄膜的制備方法,包括如下步驟:
12、s1、將原料組分進(jìn)行混合得到改性材料;所述原料組分含有丙交酯共聚物和能夠形成氫鍵交聯(lián)的端基功能化丙交酯共聚物;
13、s2、將聚乳酸和所述改性材料通過流延法制備得到包括聚乳酸基材層和改性材料層的多層薄膜。
14、優(yōu)選地,在所述改性材料中,所述丙交酯共聚物和所述端基功能化丙交酯共聚物的質(zhì)量比為1:0.4-9。
15、進(jìn)一步優(yōu)選地,所述丙交酯共聚物和所述端基功能化丙交酯共聚物的分子量為100-150kg/mol。
16、進(jìn)一步優(yōu)選地,所述改性材料的混合條件至少包括:溫度為160-200℃、轉(zhuǎn)速為50-100rpm、時(shí)間為5-10min。
17、優(yōu)選地,所述丙交酯共聚物的聚合單體選自l-丙交酯、ε-己內(nèi)酯和d-丙交酯中的至少一種。
18、進(jìn)一步優(yōu)選地,所述丙交酯共聚物的聚合單體為l-丙交酯和ε-己內(nèi)酯的組合或l-丙交酯和d-丙交酯的組合。
19、進(jìn)一步優(yōu)選地,所述l-丙交酯和所述ε-己內(nèi)酯的摩爾比為1:0.1-0.5,所述l-丙交酯和所述d-丙交酯的摩爾比為1:0.1-0.5。
20、優(yōu)選地,所述原料組分中還包括成核劑,所述成核劑選自tmc300、tmc306、tmc328和tmb5中的至少一種。
21、進(jìn)一步優(yōu)選地,以所述改性材料和所述聚乳酸的總質(zhì)量計(jì),所述成核劑的添加量為0.1-0.5wt%。
22、進(jìn)一步優(yōu)選地,所述流延法的條件至少包括:改性層的擠出溫度為160-200℃,聚乳酸基層的擠出溫度為180-220℃。
23、優(yōu)選地,所述丙交酯共聚物選自
24、中的至少一種;所述端基功能化丙交酯共聚物選自
25、中的至少一種,其中m為大于1的整數(shù);n為大于1的整數(shù)。
26、通過上述技術(shù)方案,本發(fā)明提供的改性聚乳酸薄膜包含聚乳酸基材層和改性層;所述改性層含有丙交酯共聚物和能夠形成氫鍵交聯(lián)的端基功能化丙交酯共聚物,通過端基功能化丙交酯共聚物之間的相互作用,使得制得的聚乳酸薄膜在進(jìn)行熱封時(shí)改性層和改性層之間的結(jié)合更牢固,進(jìn)而使得改性聚乳酸薄膜具有熱封強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。
1.一種改性聚乳酸薄膜,其特征在于,該薄膜包含聚乳酸基材層和改性層;所述改性層含有丙交酯共聚物和能夠形成氫鍵交聯(lián)的端基功能化丙交酯共聚物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚乳酸薄膜,其特征在于,在所述改性層中,所述丙交酯共聚物和所述端基功能化丙交酯共聚物的質(zhì)量比為1:0.4-9。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚乳酸薄膜,其特征在于,所述丙交酯共聚物選自中的至少一種;所述端基功能化丙交酯共聚物選自中的至少一種,其中m為大于1的整數(shù);n為大于1的整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改性聚乳酸薄膜,其特征在于,所述聚乳酸基材層為左旋聚乳酸和/或右旋聚乳酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的改性聚乳酸薄膜,其特征在于,所述改性層設(shè)置有兩層,兩層所述改性層分別設(shè)置在所述聚乳酸基材層的上下兩側(cè);
6.一種改性聚乳酸薄膜的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法,其特征在于,在所述改性材料中,所述丙交酯共聚物和所述端基功能化丙交酯共聚物的質(zhì)量比為1:0.4-9;
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備方法,其特征在于,所述丙交酯共聚物的聚合單體選自l-丙交酯、ε-己內(nèi)酯和d-丙交酯中的至少一種;
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備方法,其特征在于,所述原料組分中還包括成核劑,所述成核劑選自tmc300、tmc306、tmc328和tmb5中的至少一種;
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備方法,其特征在于,所述丙交酯共聚物選自中的至少一種;所述端基功能化丙交酯共聚物選自