本發明專利技術公開了一種生物降解薄膜及其制備方法和應用，屬于材料技術領域。所述提供的生物降解薄膜，包括依次連接的力學支撐層和自粘層；所述力學支撐層，按重量份計，包括以下組分：聚碳酸亞丙酯：5?80份；PBAT：18.5?94.5份；相容劑：0.5?1.5份；所述自粘層為聚碳酸亞丙酯二醇；所述生物降解薄膜的厚度為10?50μm。所述生物降解薄膜厚度均勻、粘度高，具有較高的橫縱向拉斷力，更能滿足日常需求。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及材料，尤其涉及一種生物降解薄膜及其制備方法和應用。
技術介紹
1、生物降解材料受到人們的高度關注與重視。我國生物降解材料在2020年進入飛速發展，聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯(pbat)、聚乳酸(pla)、二氧化碳與環氧丙烷共聚物(ppc)等生物降解材料大批生產線建成。
2、生物降解塑料薄膜技術逐漸趨于成熟，常用的生物降解地膜、手拎袋、垃圾袋、快遞袋等薄膜制品均有較為成熟的商品。但是，生物降解纏繞膜至今仍然性能不足，主要表現在自粘性不足導致纏繞后不易封合，傳統的纏繞膜大部分是通過添加聚異丁烯來增加自粘性，但是聚異丁烯不具有生物降解性且與生物降解材料不相容導致其應用受限。現有技術均是采用松香等自身具有粘結性的材料來提高生物降解纏繞膜的自粘性，但是這類材料直接與生物降解材料熔融共混時，會出現添加量過少導致析出不足，自粘性不夠；添加量過多導致這些具有粘性的小分子材料與加工設備易發生粘連，使得加工困難，另外由于粘度較大使得其與其他材料共混時也很難混合均勻，并且由于熔體強度差在熔融加工時又會導致在吹膜或者流延制備纏繞膜時生產的薄膜出現不均勻現象。
3、因此，研究開發一種新型的具有良好自粘性且厚度均勻的生物降解薄膜具有重要意義。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術要解決的技術問題在于提供一種生物降解薄膜及其制備方法和應用。所述生物降解薄膜厚度均勻、粘度高，具有較高的橫縱向拉斷力。
2、為達到以上目的，本專利技術采用的技術方案如下：
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p>3、本專利技術提供了一種生物降解薄膜，包括依次連接的力學支撐層和自粘層；4、所述力學支撐層，按重量份計，包括以下組分：
5、聚碳酸亞丙酯(ppc)：5-80份；
6、聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯(pbat)：18.5-94.5份；
7、相容劑：0.5-1.5份；
8、所述自粘層為聚碳酸亞丙酯二醇(ppc二元醇)；
9、所述生物降解薄膜的厚度為10-50μm；在本專利技術的一些具體實施例中，優選為20μm或50μm。
10、更優選的，所述力學支撐層，按重量份計，包括以下組分：
11、聚碳酸亞丙酯(ppc)：5份；
12、聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯(pbat)：94.5份；
13、相容劑：0.5份。
14、或者，更優選的，所述力學支撐層，按重量份計，包括以下組分：
15、聚碳酸亞丙酯(ppc)：80份；
16、聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯(pbat)：18.5份；
17、相容劑：1.5份。
18、本專利技術優選的，所述相容劑選自二氧化碳、環氧丙烷和功能單體的三元共聚物，其中所述功能單體選自烯丙基縮水甘油醚或甲基丙烯酸縮水甘油酯。
19、本專利技術優選的，所述聚碳酸亞丙酯(ppc)的數均分子量為100-150kg/mol，更優選為102kg/mol；
20、優選的，所述聚碳酸亞丙酯(ppc)的分子量分布為2.2-3，更優選為2.6。
21、優選的，所述聚碳酸亞丙酯(ppc)的熔融指數為0.3-1.5g/10min；
22、優選的，所述聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯(pbat)的數均分子量為60-80kg/mol，更優選為67kg/mol。優選的，所述pbat的分子量分布為2.2-3，更優選為2.4。
23、優選的，所述聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯(pbat)的熔融指數為3-5g/10min；
24、優選的，所述聚碳酸亞丙酯二醇(ppc二元醇)的數均分子量為2000-2800g/mol，更優選為2200g/mol。
25、優選的，所述聚碳酸亞丙酯二醇(ppc二元醇)的聚碳酸酯含量為40％-48％，更優選為42％.
26、優選的，所述聚碳酸亞丙酯二醇(ppc二元醇)的粘度為2800-3400pa·s；更優選為2890pa·s。
27、上述粘度的測試條件為：80℃，3#轉子攪拌下。
28、本專利技術還提供了上述的生物降解薄膜的制備方法，包括以下步驟：
29、將上述的力學支撐層的組分混合、熔融造粒，然后經過流延得到力學支撐層薄膜，冷卻后在力學支撐層薄膜表面涂覆含有聚碳酸亞丙酯二醇(ppc二元醇)的溶液，經干燥、收卷得到所述的生物降解薄膜。
30、本專利技術優選的，所述熔融造粒的溫度為140℃-160℃；
31、優選的，所述流延的溫度為180℃-200℃。
32、本專利技術優選的，所述含有聚碳酸亞丙酯二醇(ppc二元醇)的溶液中聚碳酸亞丙酯二醇(ppc二元醇)占溶劑的質量含量為10wt％-30wt％。
33、本專利技術優選的，所述溶劑選自乙酸乙酯、甲醇或丁酮。
34、優選的，所述冷卻的溫度為4℃-15℃；更優選為8℃-10℃。
35、優選的，所述干燥的溫度為25℃-45℃；更優選為30℃-40℃。
36、上述制備方法中的熔融造粒優選采用雙螺旋桿進行。
37、所述雙螺旋桿的溫度為140℃-160℃。
38、所述流延優選采用流延機進行。
39、在本專利技術的一些具體實施例中，將經過流延機流延出的力學支撐層薄膜經冷輥冷卻。
40、冷卻后，在力學支撐層薄膜表面涂覆含有聚碳酸亞丙酯二醇(ppc二元醇)的溶液，然后經過烘道將溶液中的溶劑揮發，收卷得到所述的生物降解薄膜。
41、所述流延機加工溫度優選為180℃-200℃。
42、所述冷輥的溫度優選為4℃-15℃；更優選為10℃。
43、所述烘道的溫度優選為25℃-45℃，更優選為30℃。
44、經過烘道的時間優選為0.2-1.5min。
45、本專利技術還提供了上述的生物降解薄膜或上述的制備方法制備得到的生物降解薄膜在農業、垃圾收集和處理、食品包裝中的應用。
46、優選的，所述生物降解薄膜的粘性大于等于2.2±0.1n；
47、優選的，所述生物降解薄膜的膜厚度誤差小于8％。
48、與現有技術相比，本專利技術提供的生物降解薄膜，包括依次連接的力學支撐層和自粘層；所述力學支撐層，按重量份計，包括以下組分：聚碳酸亞丙酯：5-80份；pbat：18.5-94.5份；相容劑：0.5-1.5份；所述自粘層為聚碳酸亞丙酯二醇；所述生物降解薄膜的厚度為10-50μm。所述生物降解薄膜厚度均勻、粘度高，具有較高的橫縱向拉斷力，更能滿足日常需求。
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【技術保護點】
1.一種生物降解薄膜，其特征在于，包括依次連接的力學支撐層和自粘層；
2.根據權利要求1所述的生物降解薄膜，其特征在于，所述相容劑選自二氧化碳、環氧丙烷和功能單體的三元共聚物，其中所述功能單體選自烯丙基縮水甘油醚或甲基丙烯酸縮水甘油酯。
3.根據權利要求1所述的生物降解薄膜，其特征在于，所述聚碳酸亞丙酯的數均分子量為100-150kg/mol，分子量分布為2.2-3，熔融指數為0.3-1.5g/10min；
4.權利要求1-3任一項所述的生物降解薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述熔融造粒的溫度為140℃-160℃；
6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述含有聚碳酸亞丙酯二醇的溶液中聚碳酸亞丙酯二醇占溶劑的質量含量為10wt％-30wt％。
7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述溶劑選自乙酸乙酯、甲醇或丁酮。
8.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述冷卻的溫度為4℃-15℃；
9.權利要求1-3任一項所述的生物降解薄膜或權利要求4-8任一項所述的制備方法制備得到的生物降解薄膜在農業、垃圾收集和處理、食品包裝中的應用。
10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于，所述生物降解薄膜的粘性大于等于2.2±0.1N；
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【技術特征摘要】
1.一種生物降解薄膜，其特征在于，包括依次連接的力學支撐層和自粘層；
2.根據權利要求1所述的生物降解薄膜，其特征在于，所述相容劑選自二氧化碳、環氧丙烷和功能單體的三元共聚物，其中所述功能單體選自烯丙基縮水甘油醚或甲基丙烯酸縮水甘油酯。
3.根據權利要求1所述的生物降解薄膜，其特征在于，所述聚碳酸亞丙酯的數均分子量為100-150kg/mol，分子量分布為2.2-3，熔融指數為0.3-1.5g/10min；
4.權利要求1-3任一項所述的生物降解薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述熔融造粒的溫度為14...
【專利技術屬性】
技術研發人員：何鵬宇，趙迪，高鳳翔，王獻紅，
申請(專利權)人：中國科學院長春應用化學研究所，
類型：發明
國別省市：
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