一种PLA基热收缩膜的制作方法

本发明涉及一种pla基热收缩膜及其制备方法。本发明属于可降解膜领域。

背景技术：

1、

2、

3、目前，关于可生物降解热收缩膜的研究相对较少，在可降解材料中，聚乳酸(pla)是脂肪族聚酯，在堆肥条件下自然分解成为co2和水，是一种绿色环保的生物来源材料；而且它是唯一透明的可生物降解聚合物，并应用在透明包装容器领域和日用品领域。但是其本身偏脆，限制了其应用推广。

4、鉴于上述问题以及pla的透明性优点，针对pla进行改性，提高其加工性、韧性以及收缩性的工作意义重大。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术中基于可生物降解材料制备的热收缩膜通常存在韧性和强度低、热收缩性不佳等缺点的缺陷，提供了一种pla基热收缩膜的制备方法。其通过分子结构设计自制出相容剂、功能助剂，并经配方设计后加入到挤出机中进行挤出、双向拉伸后制备。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

2、本发明提供了一种相容剂的制备方法，包括以下步骤：

3、s11，将乳酸与环氧烯类a在催化剂下进行开环反应，得到乳酸酯；

4、s12，将乳酸酯、芳香族丙烯酸酯、脂肪族丙烯酸酯、环氧烯类b在光引发剂下进行uv固化，得到目标产物，即相容剂。

5、进一步地，所述乳酸与环氧烯类a的用量比按羧基与环氧基的摩尔比为1:1添加。

6、进一步地，

7、所述乳酸酯、芳香族丙烯酸酯、脂肪族丙烯酸酯、环氧烯类b的用量比为0.2-0.4mol：0.2-0.3mol：0.2-0.3mol：0.2-0.3mol。

8、本发明提供了一种相容剂，通过上述相容剂的制备方法所制备。

9、本发明另一目的在于提供了一种功能助剂的制备方法，包括以下步骤：

10、s21，将纳米硅与氨基硅烷偶联剂置于醇溶剂中进行硅烷化偶联反应，得到改性纳米硅；

11、s22，将改性纳米硅与环氧化合物进行开环反应，得到目标产物，即功能助剂。

12、进一步地，所述纳米硅、氨基硅烷偶联剂与醇溶剂的用量比为1g：3.5-5.5g：80ml。

13、进一步地，

14、所述改性纳米硅与环氧化合物的用量比为按氨基与环氧基的摩尔比1:2-6混合；以及

15、所述环氧化合物的分子量为1000-3000。

16、本发明的另一目的在于提供了一种功能助剂，通过上述功能助剂的制备方法所制备。

17、本发明的又一目的在于提供了一种pla基热收缩膜，包括以下重量份的原料：

18、pla 65-85份；

19、pbat 15-35份；

20、相容剂2.0-3.0份；

21、功能助剂4.0-6.0份；

22、抗氧剂0.3-0.5份；

23、润滑剂0.5-1.0份；

24、其中，pla与pbat总质量为100份。

25、本发明的再一目的在于提供了一种pla基热收缩膜的制备方法，包括如下步骤：

26、s31，混料、塑化、流延、冷却，即

27、按配比将共混均匀的原料加至挤出机中，加热熔融共混，经模头挤出，熔体贴附至流延辊表面进行冷却，得到铸片；

28、s32，双向拉伸、热定型，即

29、将所得铸片进行双向拉伸，再经热定型，制得双向取向薄膜；以及

30、s33，牵引、收卷，即

31、将制得双向取向薄膜牵引进行切边，最后收卷，得到pla基热收缩膜。

32、进一步地，所述模头温度为190-200℃；以及

33、所述双向拉伸参数为：拉伸比为3.0-4.0；温度为70-90℃；速率为60-100mm/s。

34、本发明的有益效果：

35、(1)本发明提供了一种pla基热收缩膜，以pla为主体，pbat进行共混增韧，可提供较优的力学强度和韧性且pla与pbat均为可降解材料。

36、(2)本发明提供了一种pla基热收缩膜，原料配方中含有自制的相容剂，为含有芳环侧基、脂肪结构侧基、乳酸结构侧基以及环氧侧基的线型大分子链结构。首先、芳环侧基、脂肪结构侧基以及酯基与pbat具有较好的相容性；脂肪结构侧基以及乳酸结构与pla具有较好的相容性，故相容剂与pla、pbat具有两相增容效果；第二、相容剂中的环氧基结构可与pla、pbat中的羟基进行反应，具有优异的扩链效果，可提升热收缩膜的光学性能；第三、相容剂中的乳酸结构侧基还有端羟基结构，可对pla、pbat具有一定的增塑效果；第四、相容剂中的侧基结构为以柔性链为主，对热收缩膜的收缩率具有积极作用。

37、(3)本发明提供了一种pla基热收缩膜，配方原料中含有自制的功能助剂，为含有多环氧基的超支化纳米硅微球结构。首先、纳米硅具有匀光性，对光透性有积极作用；第二、经有机链结构包覆的超支化纳米硅微球结构具有优异的分散性；且可作为交联点，具有扩链作用，可大大提高力学性能；第三、环氧基结构具有一定的分子量，可有效提高收缩膜在热处理过程中的收缩率。

38、(4)本发明提供了一种pla基热收缩膜的制备方法，经双向拉伸工艺制得，经双向拉伸取向后，可有效提高收缩膜的力学性能，且在热处理后已经取向的大分子链会解取向，向自由状态舒展，可得到更大的收缩率。

技术特征：

1.一种相容剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述相容剂的制备方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述相容剂的制备方法，其特征在于，

4.一种相容剂，其特征在于，通过如权利要求1-3任一所述相容剂的制备方法所制备。

5.一种功能助剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述功能助剂的制备方法，其特征在于，

7.根据权利要求5所述功能助剂的制备方法，其特征在于，

8.一种功能助剂，其特征在于，通过如权利要求5-7任一所述功能助剂的制备方法所制备。

9.一种pla基热收缩膜，其特征在于，包括以下重量份的原料：

10.一种pla基热收缩膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

11.根据权利要求10所述pla基热收缩膜的制备方法，其特征在于，

技术总结本发明属于高分子膜领域。本发明涉及一种PLA基热收缩膜及其制备方法，该包装膜包括以下重量份的原料：PLA 65‑85份；PBAT 15‑35份；相容剂2.0‑3.0份；功能助剂4.0‑6.0份；抗氧剂0.3‑0.5份；润滑剂0.5‑1.0份；其中，PLA与PBAT总质量为100份；将上述原料按配方进行混料，挤出，塑化，双向拉伸，热定型、牵引、分切、收卷等工艺制备；可有效解决现有技术中可生物降解材料制备的热收缩膜通常存在韧性和强度低、热收缩性不佳等缺点的缺陷，同时所用主要原料均为可降解材料，具有较大的应用潜力。技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名受保护的技术使用者：普思微（上海）生物材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18