一种可降解的多层高阻隔薄膜及其制备方法和应用与流程

1.本发明属于可降解阻隔薄膜领域，具体涉及一种可降解的多层高阻隔薄膜及其制备方法和应用。


背景技术：

2.聚乙醇酸(简称pga)是一种单元碳数最少、具有可完全分解的酯结构、降解速度最快的脂肪族聚酯类高分子材料，最终分解为水和二氧化碳，是世界公认保护地球环境和生命的材料。聚乙醇酸具有优异的生物相容性、力学强度以及绝佳的气体阻隔性。聚乙醇酸(pga)树脂的阻隔性是pet的100倍、是pla的1000倍，且pga对气体的阻隔性基本不受环境温度影响。因此，聚乙醇酸树脂在制备复合薄膜材料中得到了青睐。
3.专利文件cn 113232395a公开了一种全生物降解和具有阻隔性能的复合薄膜材料及其包装袋，复合薄膜材料从上往下依次包括纤维素层、pga层、pbat层和夹持在pbat层与pga层的第一胶黏剂层、pga层与纤维素层之间的第二胶黏剂层，pbat层、第一胶黏剂层、pga层、第二胶黏剂层和纤维素层之间通过复合成膜技术结合在一起。该专利将具有印刷适应性、但延伸性差、不具热封性的纤维素层与具有阻隔性能的pga通过第二胶黏剂层复合在一起，复合后再与具有热封性和延伸性的pbat层再通过第一胶黏剂层复合在一起，相互之间性能互补，可制成表面润湿张力良好、具备耐温可热封并适应低温冷冻、具有一定阻隔性能的复合薄膜材料，所有材料大部分源于可降解原料，绿色环保。但是，此专利是用热压成型工艺制备复合薄膜材料，该工艺复杂，效率低。
4.专利文件cn 105793040a公开了一种可生物降解的聚酯混合物，其包含：i)相对于组分i)和ii)计，55至90wt％的聚乙醇酸(pga)，以及ii)相对于组分i)和ii)计，10至45wt％的可生物降解的聚酯，其由脂族或由脂族和芳族二羧酸与脂族二醇形成；该专利还涉及包含所述聚合物混合物的单层或多层膜，以及所述膜用于包装食品的用途。此专利起到阻隔作用的均为pga与可降解聚酯的混合物，无纯pga层，制得的膜材料阻隔性能受到限制和影响。
5.专利文件cn114434929a公开了一种生物制药用一次性袋子的可降解薄膜及其应用，该薄膜由外到内依次包括保护层、第一粘合层、高阻隔层、第二粘合层和液体接触层共计5层；其中保护层为pbat：pbs：pga＝(40～70)：(10～40)：(5～30)，所述第一粘合层和所述第二粘合层由粘合树脂制成；所述高阻隔层由全生物降解型乙烯醇共聚物制成；所述液体接触层由生物可降解填料改性的线性低密度聚乙烯制成；在其制备的可降解薄膜中无纯pga层，主要起阻隔作用的是pva，但是其是水溶性的，阻隔性受温度和湿度影响大，且有聚乙烯层，会使得该薄膜材料不能完全生物可降解。
6.因此，在制备多层复合膜时，虽然将pga放置在芯层作为阻隔层，是多层阻隔薄膜的理想材料选择。但是，pga加工温度高、韧性差、与其他树脂(如pbat在此温度下粘辊，无法加工)粘结力差。
7.鉴于此，如何进一步改进包含pga的可生物降解多层薄膜，就成为值得研究的方
向。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于，针对制备可生物降解多层薄膜过程中存在的问题，提供一种可降解的多层高阻隔薄膜及其制备方法和应用，通过对多层薄膜设计多层梯度分布结构，阻隔层采用纯的pga以保持高阻隔性能，粘合层和外层分别采用pga与pbat配比范围不同的共混物，粘合层发挥改善与pga粘性性以及提供力学性能的过渡作用，外层提供韧性以及改善pbat在高温下的加工性，能够制备出加工性能良好、不分层的可全降解的多层高阻隔薄膜。
9.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
10.在第一个方面，提供一种可降解的多层高阻隔薄膜，所述多层高阻隔薄膜包括：依次排布的外层/粘合层/阻隔层/粘合层/外层；其中，
11.所述外层为包括聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯、聚乙醇酸、相容剂的树脂共混物i；
12.所述粘合层为包括聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯、聚乙醇酸、相容剂的树脂共混物ii；
13.所述阻隔层为聚乙醇酸。
14.根据本发明提供的可降解多层高阻隔薄膜，一些实施方案中，作为所述外层的树脂共混物i中，以聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯与聚乙醇酸的总重量为计，所述聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯的含量为60wt％-90wt％(例如，65wt％、70wt％、75wt％、80wt％、85wt％)，所述聚乙醇酸的含量为10wt％-40wt％(例如，15wt％、20wt％、25wt％、30wt％、35wt％)；
15.一些实施方案中，树脂共混物i中，所述相容剂的含量为聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯与聚乙醇酸的总重量的0.5wt％-5wt％(例如，0.8wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、3wt％、4wt％)。
16.一些实施方案中，作为所述粘合层的树脂共混物ii中，以聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯与聚乙醇酸的总重量计，所述聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯的含量为30wt％-50wt％(例如，35wt％、40wt％、45wt％、48wt％)，所述聚乙醇酸的含量为50wt％-70wt％(例如，55wt％、60wt％、65wt％)；
17.一些实施方案中，树脂共混物ii中，所述相容剂的含量为聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯与聚乙醇酸的总重量的0.5wt％-5wt％(例如，0.8wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、3wt％、4wt％)。
18.一些实施方案中，所述聚乙醇酸的分子量为10-30万(例如，12万、15万、20万、25万、28万)，熔融指数为5.0-80g/10min(例如，6g/10min、10g/10min、15g/10min、20g/10min、30g/10min、40g/10min、50g/10min、70g/10min)。
19.一些实施方案中，所述相容剂选自环氧化物、异氰酸酯和过氧化物中的一种或多种。
20.一些实施方案中，所述环氧化物选自苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙酸甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甘油酯共聚物、
poe弹性体-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和苯乙烯-甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甘油酯共聚物中的一种或多种。
21.一些实施方案中，所述异氰酸酯选自甲苯-2,4-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯和聚异氰酸酯中的一种或多种。
22.一些实施方案中，所述过氧化物选自2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)-3-己炔、丁基-4,4-双(叔丁过氧基)戊酸酯、过氧化二(2,4-二氯苯甲酰)、过氧化二(4-甲基苯甲酰)、二(叔-丁基过氧异丙基)苯、过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二枯基、过氧化二叔-丁基、叔丁基枯基过氧化物、叔丁基过氧化-3,5,5三甲基己酸酯、过氧化苯甲酸叔丁酯和叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯中的一种或多种。
23.根据本发明提供的可降解多层高阻隔薄膜，一些实施方案中，所述多层高阻隔薄膜的厚度为50-300μm(例如，55μm、60μm、80μm、100μm、150μm、200μm、250μm)；
24.所述多层高阻隔薄膜中各层的厚度比，外层：粘合层：阻隔层＝2:2:1至1:1:2(例如，2:2:1.5、1:1:1、1:1:1.5)。
25.在第二个方面，提供一种如上所述的可降解多层高阻隔薄膜的制备方法，包括如下步骤：
26.(1)作为外层的树脂共混物i(包含聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯、聚乙醇酸、相容剂)的制备：按照配比将聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯、聚乙醇酸和相容剂混合均匀，然后在双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒，得到树脂共混物i；其中，
27.熔融挤出的条件包括：挤出机的输送段的温度为150-180℃(如，160℃、170℃)，熔融段的温度为210-235℃(如，220℃、230℃)，混炼段的温度为220-250℃(如，230℃、240℃)，排气段的温度为220-250℃(如，230℃、240℃)，均化段的温度为190-210℃(如，200℃)，螺杆转速为50-200rpm(如，60rpm、100rpm、150rpm)；
28.(2)作为粘合层的树脂共混物ii(包含聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯、聚乙醇酸、相容剂)的制备：按照配比将对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯、聚乙醇酸和相容剂共混均匀，然后在双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒，得到树脂共混物ii；其中，
29.熔融挤出的条件包括：挤出机的输送段的温度为160-190℃(如，170℃、180℃)，熔融段的温度为220-235℃(如，230℃)，混炼段的温度为230-250℃(如，240℃)，排气段的温度为230-250℃(如，240℃)，均化段的温度为200-220℃(如，210℃)，螺杆转速为50-200rpm(如，60rpm、100rpm、150rpm)；
30.(3)多层共挤出：在多层共挤出机中，按照比例将作为外层的树脂共混物i、作为粘合层的树脂共混物ii以及作为阻隔层的聚乙醇酸进行多层共挤出，并将经流延或吹膜工艺，得到可降解多层高阻隔薄膜。
31.根据本发明提供的制备方法，一些实施方案中，所述可降解多层高阻隔薄膜的层间粘结力(剥离强度)≥1n/cm(例如，1.1n/cm、1.2n/cm、1.5n/cm、2.0n/cm、3.0n/cm、5.0n/cm)，水蒸气透过率≤10g/(m2·
天)(例如，1g/(m2·
天)、2g/(m2·
天)、4g/(m2·
天)、6g/(m2·
天)、8g/(m2·
天))，氧气透过率≤3cm3/(m2·
天
·
0.1mpa)，例如，0.1cm3/(m2·
天
·
0.1mpa)、0.2cm3/(m2·
天
·
0.1mpa)、0.5cm3/(m2·
天
·
0.1mpa)、1cm3/(m2·
天
·
0.1mpa)、2cm3/(m2·
天
·
0.1mpa)、2.5cm3/(m2·
天
·
0.1mpa)。
32.一些实施方案中，所述多层共挤出的工艺条件包括：
33.所述外层的挤出温度为200-250℃(例如，205℃、220℃、240℃)；
34.所述粘合层的挤出温度为210-260℃(例如，215℃、230℃、250℃)；
35.所述阻隔层的挤出温度为230-260℃(例如，235℃、240℃、250℃)；
36.多层共挤机的模头温度为240-260℃(例如，245℃、250℃、255℃)；
37.多层共挤机的螺杆转速为20-100rpm(如，30rpm、50rpm、80rpm)。
38.在第三个方面，提供一种如上所述可降解多层高阻隔薄膜或如上所述的制备方法制得的可降解多层高阻隔薄膜在包装领域(尤其是食品、电子、药物包装领域)的应用。
39.在本技术中对多层薄膜设计多层梯度分布结构，其中，外层主要是提供韧性，则树脂共混物i中pbat含量需要合理设计，避免因pbat含量偏高则会出现粘辊的问题，通过将pbat与pga的配比控制在合适范围内才能在保证提供高韧性的同时避免粘辊的问题；粘合层不仅发挥外层与阻隔层的粘结作用，还需要对多层薄膜材料的整体韧性起到过渡作用，通过将树脂共混物ii中pbat与pga的配比控制在合适范围内才能在保证粘合层发挥粘结和过渡作用，解决多层结构中层间粘合不佳和性能过渡不佳的问题。相容剂可以起到增容的效果，可以提高pga与pbat的相容性，使两相分散均匀，进一步保证粘结性和韧性的改善。
40.本技术制得的多层高阻隔薄膜中设计了多层梯度分布结构，各层依次排布为外层/粘合层/阻隔层/粘合层/外层，则解决了多层薄膜加工性差、易于粘辊的问题，改善了加工性能；所得多层薄膜不仅可降解，而且层间粘结力(剥离强度)得到提高以及还具有优异的水蒸气阻隔性能和氧气阻隔性能。
具体实施方式
41.为了能够详细地理解本发明的技术特征和内容，下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然实施例中描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
42.《原料来源》
43.聚乙醇酸(pga)，熔融指数为34.0g/10min(240℃，2.16kg)，购自上海浦景化工技术有限公司；
44.生物可降解聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯(pbat)，basf ecoflexf blend c1200，熔融指数为9.0(190℃，2.16kg)；
45.相容剂adr 4468，购自巴斯夫。
46.《测试方法》
47.熔融指数，按照gb/t 3682-2000方法测得；
48.水蒸气透过率，按照gb/t 30412-2013方法测得；
49.氧气透过率，按照gb/t 1038-2000方法测得。
50.断裂伸长率测试，按照gb/t 1040.2-2006方法测试。
51.各实施例和对比例制得的多层薄膜结构示意为：a/b/c/b/a，其中，a代表外层，b代表粘合层，c代表阻隔层。多层薄膜共挤出过程中，外层由外层挤出机控制，粘合层由芯层挤出机控制，阻隔层由内层挤出机控制。
52.作为外层a-1的树脂共混物i的制备：
53.将600g pbat，400g pga，1.0g adr4468在混合装置中混合均匀，然后通过双螺杆挤出机进行熔融挤出和造粒，得到树脂共混物i(标记为外层树脂a-1)；其中，挤出的条件为：挤出机的输送段温度为150℃、熔融段温度为220℃、混炼段温度为240℃、排气段温度为230℃、均化段温度为200℃，螺杆转速为100rpm。
54.作为外层a-2的树脂共混物i的制备：
55.将700g pbat，300g pga，1.0g adr4468在混合装置中混合均匀，然后通过双螺杆挤出机进行熔融挤出和造粒，得到树脂共混物i(标记为外层树脂a-2)；其中，挤出的条件为：挤出机的输送段温度为150℃、熔融段温度为220℃、混炼段温度为240℃、排气段温度为230℃、均化段温度为200℃，螺杆转速为100rpm。
56.作为外层a-3的树脂共混物i的制备：
57.将900g pbat，100g pga，1.0g adr4468在混合装置中混合均匀，然后通过双螺杆挤出机进行熔融挤出和造粒，得到树脂共混物i(标记为外层树脂a-3)；其中，挤出的条件为：挤出机的输送段温度为150℃、熔融段温度为220℃、混炼段温度为240℃、排气段温度为230℃、均化段温度为200℃，螺杆转速为100rpm。
58.作为粘合层b-1的树脂共混物ii制备：
59.将400g pbat，600g pga，1.0g adr4468在混合装置中共混均匀，通过双螺杆挤出机进行熔融挤出和造粒，得到树脂共混物ii(标记为粘合层树脂b-1)；其中，挤出的条件为：挤出机的输送段温度为180℃、熔融段温度为230℃、混炼段温度为240℃、排气段温度为230℃、均化段温度为210℃，螺杆转速为100rpm。
60.作为粘合层b-2的树脂共混物ii制备：
61.将300g pbat，700g pga，1.0g adr4468在混合装置中共混均匀，通过双螺杆挤出机进行熔融挤出和造粒，得到树脂共混物ii(标记为粘合层树脂b-2)；其中，挤出的条件为：挤出机的输送段温度为180℃、熔融段温度为230℃、混炼段温度为240℃、排气段温度为230℃、均化段温度为210℃，螺杆转速为100rpm。
62.作为粘合层b-3的树脂共混物ii制备：
63.将500g pbat，500g pga，1.0g adr4468在混合装置中共混均匀，通过双螺杆挤出机进行熔融挤出和造粒，得到树脂共混物ii(标记为粘合层树脂b-3)；其中，挤出的条件为：挤出机的输送段温度为180℃、熔融段温度为230℃、混炼段温度为240℃、排气段温度为230℃、均化段温度为210℃，螺杆转速为100rpm。
64.实施例1
65.可降解多层薄膜的制备方法为：在内层料斗上加入聚乙醇酸(pga)，在芯层料斗中加入树脂共混物ii(标记为粘合层树脂b-1)，在外层料斗中加入树脂共混物i(标记为外层树脂a-1)；经三台螺杆挤出机(内层、芯层、外层的工作温度分别为240-260℃，230-240℃，220-240℃)进行共挤出，经五层模头流延成膜，收卷，制得多层薄膜；其中，模头温度为240-260℃，轧辊温度为10-40℃。
66.制得的多层薄膜的厚度为150μm，其中，外层厚度：粘合层厚度：阻隔层厚度＝1:1:1。
67.实施例2
68.可降解多层薄膜的制备方法为：在内层料斗上加入聚乙醇酸(pga)，在芯层料斗中
加入树脂共混物ii(标记为粘合层树脂b-2)，在外层料斗中加入树脂共混物i(标记为外层树脂a-2)；经三台螺杆挤出机(内层、芯层、外层的工作温度分别为240-260℃，230-240℃，220-240℃)进行共挤出，经五层模头流延成膜，收卷，制得多层薄膜；其中，模头温度为240-260℃，轧辊温度为10-40℃。
69.制得的多层薄膜的厚度为150μm，其中，外层厚度：粘合层厚度：阻隔层厚度＝1:1:1。
70.实施例3
71.可降解多层薄膜的制备方法为：在内层料斗上加入聚乙醇酸(pga)，在芯层料斗中加入树脂共混物ii(标记为粘合层树脂b-1)，在外层料斗中加入树脂共混物i(标记为外层树脂a-3)；经三台螺杆挤出机(内层、芯层、外层的工作温度分别为240-260℃，230-240℃，220-240℃)进行共挤出，经五层模头流延成膜，收卷，制得多层薄膜；其中，模头温度为240-260℃，轧辊温度为10-40℃。
72.制得的多层薄膜的厚度为150μm，其中，外层厚度：粘合层厚度：阻隔层厚度＝1:1:1。
73.实施例4
74.可降解多层薄膜的制备方法为：在内层料斗上加入聚乙醇酸(pga)，在芯层料斗中加入树脂共混物ii(标记为粘合层树脂b-3)，在外层料斗中加入树脂共混物i(标记为外层树脂a-2)；经三台螺杆挤出机(内层、芯层、外层的工作温度分别为240-260℃，230-240℃，220-240℃)进行共挤出，经五层模头流延成膜，收卷，制得多层薄膜；其中，模头温度为240-260℃，轧辊温度为10-40℃。
75.制得的多层薄膜的厚度为150μm，其中，外层厚度：粘合层厚度：阻隔层厚度＝1:1:1。
76.对比例1
77.可降解多层薄膜的制备方法为：在内层料斗上加入聚乙醇酸(pga)，在芯层料斗中加入pbat，在外层料斗中加入pbat，经三台螺杆挤出机(内层、芯层、外层的工作温度分别为240-260℃，190-210℃，190-210℃)进行共挤出，由五层共挤经模头流延成膜，收卷，制得多层薄膜；其中，模头温度为240-260℃，轧辊温度为10-40℃。
78.制得的多层薄膜的厚度为150μm，其中，外层厚度：粘合层厚度：阻隔层厚度＝1:1:1。
79.对比例2
80.可降解多层薄膜的制备方法为：在内层料斗上加入pbat，在芯层料斗中加入pbat，在外层料斗中加入pbat，经三台螺杆挤出机(内层、芯层、外层的工作温度分别为190-210℃，190-210℃，190-210℃)进行共挤出，由五层共挤经模头流延成膜，收卷，制得多层薄膜；其中，模头温度为190-210℃，轧辊温度为10-40℃。
81.制得的多层薄膜的厚度为150μm，其中，外层厚度：粘合层厚度：阻隔层厚度＝1:1:1。
82.对比例3
83.可降解多层薄膜的制备方法为：在内层料斗上加入聚乙醇酸pga，在芯层料斗中加入树脂共混物ii(标记为粘合层树脂b-1)，在外层料斗中加入树脂共混物ii(标记为粘合层
树脂b-1)，经三台螺杆挤出机(内层、芯层、外层的工作温度分别为240-260℃，220-240℃，220-240℃)进行共挤出，由五层共挤经模头流延成膜，收卷，制得多层薄膜；其中，模头温度为240-260℃，轧辊温度为10-40℃。
84.制备得到的多层薄膜的厚度为150μm，其中，外层厚度：粘合层厚度：阻隔层厚度＝1:1:1。
85.对比例4
86.可降解多层薄膜的制备方法为：在内层料斗上加入聚乙醇酸pga，在芯层料斗中加入树脂共混物i(标记为外层树脂a-1)，在外层料斗中加入树脂共混物i(标记为外层树脂a-1)，经三台螺杆挤出机(内层、芯层、外层的工作温度分别为240-260℃，220-240℃，220-240℃)进行共挤出，由五层共挤经模头流延成膜，收卷，制得多层薄膜；其中，模头温度为240-260℃，轧辊温度为10-40℃。
87.制备得到的多层薄膜的厚度为150μm，其中，外层厚度：粘合层厚度：阻隔层厚度＝1:1:1。
88.各实施例和对比例制得的多层薄膜的性能测试结果，如表1所示。
89.表1多层薄膜的性能测试结果
[0090][0091]
注：加工性测试中的优、良、差是指，以不粘辊、可连续生产为准是优，以轻微粘辊、可连续生产为准是良，以粘辊、不能连续生产为准是差。
[0092]
从实施例1与对比例2的比较可以看出，在多层薄膜中通过复合pga作为阻隔层，能显著提高薄膜的阻隔性能。从实施例1-4与对比例1、对比例3、对比例4的比较可以看出，设计合理的梯度分布结构，可同时提高多层膜的剥离强度与韧性(如断裂伸长率)以及改善加工性能。
[0093]
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离本发明主旨的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

技术特征：
1.一种可降解的多层高阻隔薄膜，其特征在于，所述多层高阻隔薄膜包括：依次排布的外层/粘合层/阻隔层/粘合层/外层；其中，所述外层为包括聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯、聚乙醇酸、相容剂的树脂共混物i；所述粘合层为包括聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯、聚乙醇酸、相容剂的树脂共混物ii；所述阻隔层为聚乙醇酸。2.根据权利要求1所述的可降解多层高阻隔薄膜，其特征在于，作为所述外层的树脂共混物i中，以聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯与聚乙醇酸的总重量为计，所述聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯的含量为60wt％-90wt％，所述聚乙醇酸的含量为10wt％-40wt％；所述相容剂的含量为聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯与聚乙醇酸的总重量的0.5wt％-5wt％。3.根据权利要求1所述的可降解多层高阻隔薄膜，其特征在于，作为所述粘合层的树脂共混物ii中，以聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯与聚乙醇酸的总重量计，所述聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯的含量为30wt％-50wt％，所述聚乙醇酸的含量为50wt％-70wt％；所述相容剂的含量为聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯与聚乙醇酸的总重量的0.5wt％-5wt％。4.根据权利要求1所述的可降解多层高阻隔薄膜，其特征在于，所述聚乙醇酸的分子量为10-30万，熔融指数为5.0-80g/10min。5.根据权利要求1所述的可降解多层高阻隔薄膜，其特征在于，所述相容剂选自环氧化物、异氰酸酯和过氧化物中的一种或多种。6.根据权利要求5所述的可降解多层高阻隔薄膜，其特征在于，所述环氧化物选自苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙酸甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甘油酯共聚物、poe弹性体-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和苯乙烯-甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甘油酯共聚物中的一种或多种；和/或所述异氰酸酯选自甲苯-2,4-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯和聚异氰酸酯中的一种或多种；和/或所述过氧化物选自2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)-3-己炔、丁基-4,4-双(叔丁过氧基)戊酸酯、过氧化二(2,4-二氯苯甲酰)、过氧化二(4-甲基苯甲酰)、二(叔-丁基过氧异丙基)苯、过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二枯基、过氧化二叔-丁基、叔丁基枯基过氧化物、叔丁基过氧化-3,5,5三甲基己酸酯、过氧化苯甲酸叔丁酯和叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯中的一种或多种。7.根据权利要求1-6中任一项所述的可降解多层高阻隔薄膜，其特征在于，所述多层高阻隔薄膜的厚度为50-300μm；所述多层高阻隔薄膜中各层的厚度比，外层：粘合层：阻隔层＝2:2:1至1:1:2。8.如权利要求1-7中任一项所述的可降解多层高阻隔薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)作为外层的树脂共混物i的制备：按照配比将聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯、聚乙醇酸和相容剂混合均匀，然后在双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒，得到树脂共混物i；其中，
熔融挤出的条件包括：挤出机的输送段的温度为150-180℃，熔融段的温度为210-235℃，混炼段的温度为220-250℃，排气段的温度为220-250℃，均化段的温度为190-210℃，螺杆转速为50-200rpm；(2)作为粘合层的树脂共混物ii的制备：按照配比将对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯、聚乙醇酸和相容剂共混均匀，然后在双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒，得到树脂共混物ii；其中，熔融挤出的条件包括：挤出机的输送段的温度为160-190℃，熔融段的温度为220-235℃，混炼段的温度为230-250℃，排气段的温度为230-250℃，均化段的温度为200-220℃，螺杆转速为50-200rpm；(3)多层共挤出：在多层共挤出机中，按照比例将作为外层的树脂共混物i、作为粘合层的树脂共混物ii以及作为阻隔层的聚乙醇酸进行多层共挤出，并将经流延或吹膜工艺，得到可降解多层高阻隔薄膜；优选地，所述可降解多层高阻隔薄膜的层间粘结力(剥离强度)≥1n/cm，水蒸气透过率≤10g/(m2·
天)，氧气透过率≤3cm3/(m2·
天
·
0.1mpa)。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述多层共挤出的工艺条件包括：所述外层的挤出温度为200-250℃；所述粘合层的挤出温度为210-260℃；所述阻隔层的挤出温度为230-260℃；多层共挤机的模头温度为240-260℃；多层共挤机的螺杆转速为20-100rpm。10.如权利要求1-7中任一项所述可降解多层高阻隔薄膜或权利要求8-9中任一项所述的制备方法制得的可降解多层高阻隔薄膜在包装领域的应用。

技术总结
本发明属于可降解阻隔薄膜领域，具体涉及一种可降解的多层高阻隔薄膜及其制备方法和应用，所述多层高阻隔薄膜包括：依次排布的外层/粘合层/阻隔层/粘合层/外层；其中，所述外层为聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯、聚乙醇酸、相容剂的树脂共混物I；所述粘合层为聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯、聚乙醇酸、相容剂的树脂共混物II；所述阻隔层为聚乙醇酸。本发明通过对多层薄膜设计多层梯度分布结构，粘合层改善与PGA粘性性以及提供力学性能的过渡作用，外层提供韧性以及改善PBAT在高温下的加工性，能够制备出加工性能良好、不分层的可全降解的多层高阻隔薄膜。层高阻隔薄膜。


技术研发人员：尹甜 王荣 温亮 孙小杰 冯申 孙苗苗 蒋志魁 葛喜慧 刘胜峰 朱鹤翔 李鸿举
受保护的技术使用者：北京低碳清洁能源研究院
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/2