原位引入聚丁二酸丁二醇酯纳米片制备全降解型高强高阻隔聚乳酸薄膜

摘要

本发明公开了一种全降解型高强高阻隔聚乳酸薄膜的制备方法。该方法是首先将聚乳酸与PBS在强剪切中熔融共混挤出，使PBS熔滴在基体中剧烈破碎为纳米粒子，通过“狭缝挤出-热拉伸-淬冷”技术提供的强拉伸/剪切场将PBS纳米粒子转变为纳米纤维，最后利用“受限成片”方法在模压机或双辊连续挤压成型装置中将PBS纳米纤维转变为规整致密的PBS纳米片，获得含PBS纳米片的聚乳酸高强高阻隔薄膜。本发明制备的含PBS纳米片的聚乳酸薄膜制品一方面保留了PBS和聚乳酸的良好生物降解性能，另一方面大量取向伸直的PBS纳米片可以阻挡气体/水分子的渗入并充当自增强结构单元，获得了力学性能和阻隔性能的同时提高。

主权项

原位引入聚丁二酸丁二醇酯纳米片制备全降解型高强高阻隔聚乳酸薄膜的步骤如下：(1)原料干燥：将聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯(以下简称PBS)充分干燥，使水分重量含量少于0.01％；(2)熔融共混挤出：将所得干燥聚乳酸(95～5wt％)与PBS(5～95wt％)在双螺杆挤出机中在100～170℃下熔融共混挤出，在挤出共混过程中使用高的喂料速度(50～300g/min)以减少物料在螺杆中的停留时间，同时配合较高的螺杆转速(150～300rpm)以增加对物料剪切和拉伸效果，最后将挤出的料条暴露在冷空气中充分冷却后切粒；(3)“狭缝挤出‑热拉伸‑淬冷”原位形成PBS纤维：将聚乳酸/PBS共混挤出料充分干燥，使水分重量含量少于0.01％，然后将干燥后的共混物粒料通过“狭缝挤出‑热拉伸‑淬冷”工艺挤出获得复合片材，加工温度为100‑200℃，拉伸比为2～10；(4)“受限成片”方法成型聚乳酸薄膜：将步骤3中得到的原位纳纤复合材料充分干燥，使水分重量含量少于0.01％，随后将干燥后的纳纤复合材料置于挤压受限成型设备(例如，模压机或双棍连续滚压机)上进行成型为聚乳酸薄膜，成型温度为160‑200℃，成型压力为0.5‑50MPa，最终得到的全降解型聚乳酸薄膜厚度为20‑500微米。以上所用物料的份数均为重量份。