專利名稱：一種水溶性納米復合塑料薄膜及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種水溶性納米復合塑料薄膜及其制備方法。
背景技術：
隨著塑料制品在人類日常生活中的廣泛應用，隨之而來的是塑料廢棄物也越來越多，由于大部分塑料廢棄物難于自然降解，從而給地球造成了大量的永久性的垃圾，為環境帶來了嚴重的白色污染問題。隨著社會的發展和進步，人類越來越注意保護我們賴以生存的環境，因此，以聚乙烯醇為原料的水溶性無污染的綠色環保塑料成為世界各國爭相研究的對象。WO03060007報道了含羧基的聚乙烯醇樹脂形成的隔熱水溶性膜；JP2002037967和JP2002020507報道了一種聚乙烯醇水溶性膜，含有聚乙烯醇、表面活性劑和增塑劑；JP2002020506提供了一種具有高抗沖擊性聚乙烯醇水溶性膜；GB2090603提供一種由聚乙烯醇和聚丙烯酸組成的水溶性膜，容易溶解在冷水和熱水中，透明、易處理、機械性能好；EP0236011和JP62275145提供了一種由聚乙烯醇和季戊四醇組成的水溶性膜；JP1029408提供了一種易溶于冷水且長期穩定，耐酸堿的膜，由醋酸化的聚乙烯醇制備；JP53024351、US4119604提供了一種用于汽車包裝設備的水溶性包裝膜，由聚乙烯醇、乙烯不飽和酯和聚乙二醇增塑劑組成。蘇州大學學報報道了用聚乙烯醇和丙烯酰胺制備水速溶性聚乙烯醇薄膜的方法[蘇州大學學報(自然科學版)18(2)96-100]。上述文獻所述塑料薄膜的共同缺點是不能同時具備拉伸強度高，水溶性好，且原料價格低廉，制備工藝簡單等特點。
發明內容
本發明的目的在于改進現有技術之缺點而提供一種拉伸強度高、水溶性好、價格低廉、制備工藝簡單，而且在固態時穩定，一旦溶解就能生物降解的水溶性納米塑料。
本發明的另一目的在于提供一種水溶性納米塑料的制備方法。
本發明的目的可通過以下技術方案實現所述水溶性納米塑料是由下述重量份數的原料組成的聚乙烯醇100鎳基蒙脫土 1-7消泡劑 0.2-2 流平劑 0.2-2
水 1000-3000 增塑劑 少許所述聚乙烯醇聚合度為2400-2500；所述聚乙烯醇/鎳基蒙脫土水溶性納米復合薄膜制備方法如下將鎳基蒙脫土、聚乙烯醇、水按比例混合，在80℃-95℃的溫度條件下進行反應至聚乙烯醇中的羥基與蒙脫土中的Ni2+離子完全絡合為止，待反應冷卻至室溫后，再加入消泡劑和流平劑，也可再加入少許增塑劑，如山梨醇、甘油等，攪勻后制膜。所述消泡劑是Byk028；所述流平劑是Byk346；所述聚乙烯醇/鎳基蒙脫土水溶性納米復合薄膜的另一制備方法如下將鎳基蒙脫土與水混合后邊攪拌邊升溫至80℃-95℃，加入聚乙烯醇，在80℃-95℃條件下進行反應至聚乙烯醇中的羥基與蒙脫土中的Ni2+離子完全絡合為止，待反應冷卻至室溫后，再加入消泡劑和流平劑，也可再加入少許增塑劑，如山梨醇、甘油等，攪勻后制膜。
所述聚乙烯醇/鎳基蒙脫土水溶性納米復合薄膜的第三種制備方法如下聚乙烯醇與水混合后邊攪拌邊升溫至80℃-95℃，加入鎳基蒙脫土，在80℃-95℃條件下進行反應至聚乙烯醇中的羥基與蒙脫土中的Ni2+離子完全絡合為止，待反應冷卻至室溫后，再加入消泡劑和流平劑，也可再加入少許增塑劑，如山梨醇、甘油等，攪勻后制膜。
本發明與現有技術相比具有如下優點1、利用聚乙烯醇中的羥基與蒙脫土中的Ni2+離子絡合形成高分子螯合物，由于聚乙烯醇的直接嵌入導致蒙脫土層被撐開，使之剝離成納米片層分散在連續相的聚合物基質中，形成的聚合物納米復合材料。因此該薄膜具有高的拉伸強度，如表1所示。
表1 鎳基蒙脫土含量與膜機械性能的關系
2.本發明具有溶解性好的特點，在5分鐘之內、30℃以上溫度的自來水中可以完全溶解，能回收利用，從而減少白色污染和對環境的危害，如表2所示。
表2 在一定厚度的前提下，鎳基蒙脫土含量與溶解溫度的關系
3本發明溶于稀酸，但不溶于稀堿和油脂。
4本發明透明度好。
5本發明生產過程采用一鍋法，制備工藝簡單。
6本發明原料采用價格低廉的蒙脫土，成本低。
實施例1所述水溶性納米塑料是由下述重量份數的原料組成的聚乙烯醇100 鎳基蒙脫土 1消泡劑 0.2 流平劑 0.2水 1500 增塑劑 少許所述聚乙烯醇聚合度為2400-2500；所述聚乙烯醇/鎳基蒙脫土水溶性納米復合薄膜制備方法如下將鎳基蒙脫土、聚乙烯醇、水按上述比例混合，在80℃的溫度條件下進行反應至聚乙烯醇中的羥基與蒙脫土中的Ni2+離子完全絡合為止，待反應冷卻至室溫后，再加入消泡劑Byk028，流平劑Byk346，可再加入少許山梨醇，攪勻后制膜，干燥后即得聚乙烯醇/鎳基蒙脫土水溶性納米復合薄膜。
實施例2所述水溶性納米塑料是由下述重量份數的原料組成的聚乙烯醇 100 鎳基蒙脫土7消泡劑2 流平劑2
水3000增塑劑少許所述聚乙烯醇聚合度為2400-2500；所述聚乙烯醇/鎳基蒙脫土水溶性納米復合薄膜的制備方法如下將鎳基蒙脫土與水按比例混合后邊攪拌邊升溫至90℃，加入聚乙烯醇，在90℃條件下進行反應至聚乙烯醇中的羥基與蒙脫土中的Ni2+離子完全絡合為止，待反應冷卻至室溫后，再加入消泡劑和流平劑，可再加入少許增塑劑甘油，攪勻后制膜，干燥后即得聚乙烯醇/鎳基蒙脫土水溶性納米復合薄膜。
實施例3所述水溶性納米塑料是由下述重量份數的原料組成的聚乙烯醇100 鎳基蒙脫土4消泡劑 0.5 流平劑0.5水 1000 增塑劑少許所述聚乙烯醇聚合度為2400-2500；將聚乙烯醇與水按比例混合后邊攪拌邊升溫至95℃，加入鎳基蒙脫土，在95℃條件下進行反應至聚乙烯醇中的羥基與蒙脫土中的Ni2+離子完全絡合為止，待反應冷卻至室溫后，再加入消泡劑和流平劑，可再加入少許增塑劑甘油，攪勻后制膜，干燥后即得聚乙烯醇/鎳基蒙脫土水溶性納米復合薄膜。
權利要求
1.一種水溶性納米復合塑料薄膜，其特征在于所述水溶性納米塑料薄膜是由下述重量份數的原料組成的聚乙烯醇 100 鎳基蒙脫土 1-7消泡劑 0.2-2 流平劑 0.2-2水 1000-3000所述聚乙烯醇聚合度為 2400-2500；
2.根據權利要求1所述的一種水溶性納米復合塑料薄膜，其特征在于所述水溶性納米塑料薄膜原料還有少許增塑劑山梨醇、甘油。
3.根據權利要求1所述的一種水溶性納米復合塑料薄膜，其特征在于所述消泡劑是Byk028；
4.根據權利要求1所述的一種水溶性納米復合塑料薄膜，其特征在于所述流平劑是Byk346；
5.一種如權利要求1所述的聚乙烯醇/鎳基蒙脫土水溶性納米復合薄膜的制備方法，其特征在于將鎳基蒙脫土、聚乙烯醇、水按比例混合，在80℃-95℃的溫度條件下進行反應至聚乙烯醇中的羥基與蒙脫土中的Ni2+離子完全絡合為止，待反應冷卻至室溫后，再加入消泡劑和流平劑，也可再加入少許增塑劑，攪勻后制膜。
6.一種如權利要求1所述的聚乙烯醇/鎳基蒙脫土水溶性納米復合薄膜的制備方法，其特征在于將鎳基蒙脫土與水混合后邊攪拌邊升溫至80℃-95℃，加入聚乙烯醇，在80℃-95℃條件下進行反應至聚乙烯醇中的羥基與蒙脫土中的Ni2+離子完全絡合為止，待反應冷卻至室溫后，再加入消泡劑和流平劑，也可再加入少許增塑劑，攪勻后制膜。
7.一種如權利要求1所述的聚乙烯醇/鎳基蒙脫土水溶性納米復合薄膜的制備方法，其特征在于聚乙烯醇與水混合后邊攪拌邊升溫至80℃-95℃，加入鎳基蒙脫土，在80℃-95℃條件下進行反應至聚乙烯醇中的羥基與蒙脫土中的Ni2+離子完全絡合為止，待反應冷卻至室溫后，再加入消泡劑和流平劑，也可再加入少許增塑劑，攪勻后制膜。
全文摘要
本發明涉及一種水溶性納米復合塑料薄膜及其制備方法，它是由下述重量份數的原料組成的聚乙烯醇(100)、鎳基蒙脫土(1－7)、消泡劑(0.2－2)、流平劑(0.2－2)、水(1000－3000)、少許增塑劑，所述聚乙烯醇聚合度為2400－2500；其制備方法如下將鎳基蒙脫土、聚乙烯醇、水按比例混合，在80℃－95℃的溫度條件下進行反應至聚乙烯醇中的羥基與蒙脫土中的Ni
文檔編號C08J5/18GK1557871SQ20041000076
公開日2004年12月29日 申請日期2004年1月18日 優先權日2004年1月18日
發明者王云普, 王利平, 張發愛, 袁昆, 李全蓮 申請人:西北師范大學