本發(fā)明涉及一種薄膜及其制備方法，更具體地涉及一種可完全降解的消耗品薄膜及其制備方法，屬于化工技術領域。
背景技術：
塑料工業(yè)迅速發(fā)展，其用途已經(jīng)滲透到國民經(jīng)濟的各個領域，用途十分廣泛。中國每年產(chǎn)生的廢棄塑料約為500萬噸，其中大多數(shù)廢棄塑料為聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）和聚苯乙烯（PS）材料，這些材料不能夠自然分解。因此，由PP材料、PE材料、PS材料制備的一次性塑料包裝廢棄物及其相應的農(nóng)用薄膜和一次性餐具，如果被隨意丟棄將會因其非降解性堆積在土地上，從而造成嚴重的白色污染，而且這種潛在的污染同時也會隨著人們使用量的增加和時間的積累而加劇，目前我國白色污染嚴重，已經(jīng)引起政府有關部門和社會的普遍關注，相關法律法規(guī)已經(jīng)出臺，尤其是在歐美市場，非可降解塑料的使用受到嚴格的限制。
生物可降解材料是在一定環(huán)境(如溫度、PH值和氧氣)下，并在細菌、真菌、霉菌和藻類等自然界微生物作用下，能發(fā)生化學、生物或物理作用而降解或分解，并最終完全變成二氧化碳、甲烷、水、無機鹽和新的生物質(zhì)的材料。高分子的生物降解過程分二步進行。首先，微生物附著于材料表面，分泌水解酶，促進分子鏈斷裂成小分子物質(zhì)(低聚物、有機酸等)，材料性能下降。接著，小分子物質(zhì)被微生物吸收、分解，在有氧環(huán)境下生成二氧化碳，無氧條件下則生成甲烷等小分子。
聚乳酸(PLA)和聚對苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯(PBAT)是應用最廣泛的生物可降解聚酯，Natureworks和BASF分別是PLA和PBAT全球最大生產(chǎn)商，年產(chǎn)量分別為14萬噸和6.5萬噸。其他生物可降解材料還有聚己內(nèi)酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸己二酸丁二醇酯、脂肪族聚碳酸酯、聚羥基烷基酸酯、淀粉等。生物可降解材料最大的應用市場在薄膜領域，2015年吉林省正式施行“禁塑令”，規(guī)定在全省范圍內(nèi)，禁止生產(chǎn)和銷售一次性不可降解塑料購物袋和塑料餐具，且可降解產(chǎn)品中PLA含量必須大于35％。BASF聯(lián)合上海弘?；ぴ谌珖秶茝VPBAT/PLA復合薄膜在農(nóng)業(yè)領域的應用，已發(fā)現(xiàn)可代替?zhèn)鹘y(tǒng)PE薄膜使用，且對部分農(nóng)作物起到增產(chǎn)效果。雖然PLA和PBAT都有著獨特的性能，但實驗表明PLA強度高柔韌性差，PBAT材料強度不高韌性好，如能結合兩者的優(yōu)點，相互補充，可以制備出性能良好的PLA/PBAT生物降解復合材料。但是PLA和PBAT為一個不相容的兩相體系，分散相PBAT將以較大粒徑分散在PLA基體中，并且PBAT和PLA相容性差，這極大地限制了PBAT對PLA韌性的改善效果。
申請公布號為CN102702696A的中國專利申請公開了一種全降解生物材料及其制品，該全降解生物材料由PBAT和PLA組成，其中，PBAT占75wt%～90wt%，其余為PLA。雖然在該全降解生物材料中PBAT和PLA相容性仍然不佳，但是在該全降解生物材料中PBAT含量較多，占75wt%～90wt%，由于PBAT本身就具有良好的韌性，因此，該全降解生物材料制備的薄膜制品體現(xiàn)出良好的柔韌性。但是由于該全降解生物材料中PBAT和PLA之間的相容性較差，因此，其韌性、強度都有待進一步提高。
嵌段共聚物是由兩種或兩種以上性質(zhì)不同聚合物單元通過化學鍵鏈接而成的特殊聚合物，它可以將不同聚合物的優(yōu)良性質(zhì)組合在一起，得到性能更加優(yōu)越的功能聚合物材料。根據(jù)組成嵌段共聚物的鏈接單元的數(shù)量不同，可分為兩嵌段共聚物，三嵌段共聚物，多嵌段共聚物等。 兩親性嵌段共聚物由疏水性片段和親水性片段組合而成，通常以聚乙二醇(PEG)等為親水段，聚乳酸(PLA)等為疏水段。具有親脂性和親水的嵌段共聚物在選擇性的溶劑中能自組裝形成納米尺度的膠束，其粒徑一般分布在10-1000nm的范圍內(nèi)。
因此，需要提高PBAT和PLA相容性，使PBAT對PLA的增韌效果更加顯著，從而獲得性能更好、更穩(wěn)定的復合材料。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，為了制備得到一種可完全降解的消耗品薄膜并確保其機械強度，本發(fā)明人對此進行了深入研究，在付出了大量的創(chuàng)造性勞動和經(jīng)過深入研究探索后，從而完成了本發(fā)明。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，擬采用如下技術方案：
本發(fā)明一方面涉及一種可完全降解的消耗品薄膜，其特征在于所述的可完全降解的消耗品薄膜含有：
PBAT 50-70%
PLA-PEG嵌段共聚物 8-20%
淀粉 20-30%
爽滑劑 0.5-2%
開口劑 0.5-2%
防UV劑 0-1%
阻燃劑 0-1%。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述的可完全降解的消耗品薄膜不含有其它相容劑。
在本發(fā)明的另外一個優(yōu)選實施方式中，所述的可完全降解的消耗品薄膜組分之和為100%。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，PLA-PEG嵌段共聚物中PLA的平均聚合度為60-150，PEG的聚合度為20-70。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述的淀粉為未經(jīng)處理的玉米淀粉和/或紅薯淀粉。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述的爽滑劑選自芥酸酰胺和/或油酸酰胺。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述的開口劑為超細硅藻土，優(yōu)選的，所述的超細硅藻土平均粒徑小于5微米。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述的開口劑為白炭黑，優(yōu)選的，所述的白炭黑的平均粒徑3-4微米。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述的防UV劑為二氧化鈦。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述的阻燃劑為十溴二苯醚。
本發(fā)明另一方面還涉及上述可完全降解的消耗品薄膜的制備方法，其特征在于所述的制備方法為單螺桿擠出法。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述的制備方法包括如下步驟：原料預處理：取真空干燥原料按比例混合，常溫下攪拌；
擠出造粒：單螺桿擠出機熔融共混、擠出造粒，擠出溫度為100～135℃，螺桿擠出機的口模溫度為120～200℃、螺桿長徑比為30-50：1，轉速200-300r/min；
加工成型：30℃真空干燥12h，110～130℃流延成膜。（改成130-160℃）
本發(fā)明所述的可完全降解的消耗品薄膜通過采用PLA-PEG嵌段共聚物，利用該嵌段共聚物的親水親油的兩親特性，有效的改善了PBAT與其它成分的相容性，進而改善了薄膜的機械性能，節(jié)約了PBAT的使用量，本產(chǎn)品可制作成：購物袋、浴簾、桌布、止滑抽屜墊、服裝罩、冰袋、雨傘、醫(yī)療耗用品及家居一次性消耗品，具有良好的應用潛力和廣泛的工業(yè)化生產(chǎn)價值。
具體實施方式
若未特別說明，實施例中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規(guī)手段。
實施例1：
提供一種完全可降解的薄膜及其制備方法，所述完全可降解薄膜的組分及含量如下：
PBAT 60%
PLA（平均聚合度為100）-PEG（平均聚合度為30）嵌段共聚物 10%
玉米淀粉 27%
爽滑劑：芥酸酰胺 1%
開口劑：超細硅藻土（平均粒徑小于5微米） 1%
防UV劑（TiO2） 0.5%
阻燃劑（十溴二苯醚） 0.5%
所述制備方法具體包括：
原料預處理：取30℃真空干燥10h的原料按比例混合，常溫下600r/min，高速攪拌3min；
擠出造粒：單螺桿擠出機熔融共混、擠出造粒，擠出溫度為100～135℃，螺桿擠出機的口模溫度為120～200℃、螺桿長徑比為40：1，轉速250r/min；
加工成型：30℃真空干燥12h，110～130℃流延成膜。（改成130-160℃）
實施例2：
所述完全可降解薄膜的組分及含量如下：
PBAT 60%
PLA（平均聚合度為100）-PEG（平均聚合度為30）嵌段共聚物 12%
紅薯淀粉 25%
爽滑劑：油酸酰胺 1%
開口劑：白炭黑（平均粒徑3-4微米） 1%
防UV劑（TiO2） 0.5%
阻燃劑（十溴二苯醚） 0.5%
所述制備方法具體包括：
原料預處理：取30℃真空干燥10h的原料按比例混合，常溫下600r/min，高速攪拌3min；
擠出造粒：單螺桿擠出機熔融共混、擠出造粒，擠出溫度為100～135℃，螺桿擠出機的口模溫度為120～200℃、螺桿長徑比為40：1，轉速250r/min；
加工成型：30℃真空干燥12h，110～130℃流延成膜。（改成130-160℃）
實施例3
所述完全可降解薄膜的組分及含量如下：
PBAT 60%
PLA（平均聚合度為80）-PEG（平均聚合度為50）嵌段共聚物 10%
玉米淀粉 27%
爽滑劑：油酸酰胺） 1%
開口劑：超細硅藻土（平均粒徑小于5微米） 1%
防UV劑（TiO2） 0.5%
阻燃劑（十溴二苯醚） 0.5%
所述制備方法具體包括：
原料預處理：取30℃真空干燥10h的原料按比例混合，常溫下600r/min，高速攪拌3min；
擠出造粒：單螺桿擠出機熔融共混、擠出造粒，擠出溫度為100～135℃，螺桿擠出機的口模溫度為120～200℃、螺桿長徑比為40：1，轉速250r/min；
加工成型：30℃真空干燥12h，110～130℃流延成膜。（改成130-160℃）
實施例4
所述完全可降解薄膜的組分及含量如下：
PBAT 55%
PLA（平均聚合度為100）-PEG（平均聚合度為50）嵌段共聚物 15%
玉米淀粉 27%
爽滑劑：芥酸酰胺 1%
開口劑：白炭黑（平均粒徑3-4微米） 1%
防UV劑（TiO2） 0.5%
阻燃劑（十溴二苯醚） 0.5%
所述制備方法具體包括：
原料預處理：取30℃真空干燥10h的原料按比例混合，常溫下600r/min，高速攪拌3min；
擠出造粒：單螺桿擠出機熔融共混、擠出造粒，擠出溫度為100～135℃，螺桿擠出機的口模溫度為120～200℃、螺桿長徑比為40：1，轉速250r/min；
加工成型：30℃真空干燥12h，110～130℃流延成膜。（改成130-160℃）
實施例5
所述完全可降解薄膜的組分及含量如下：
PBAT 62%
PLA（平均聚合度為110）-PEG（平均聚合度為60）嵌段共聚物 10%
玉米淀粉 25%
爽滑劑：油酸酰胺 1%
開口劑：超細硅藻土（平均粒徑小于5微米） 1%
防UV劑（TiO2） 0.5%
阻燃劑（十溴二苯醚） 0.5%
所述制備方法具體包括：
原料預處理：取30℃真空干燥10h的原料按比例混合，常溫下600r/min，高速攪拌3min；
擠出造粒：單螺桿擠出機熔融共混、擠出造粒，擠出溫度為100～135℃，螺桿擠出機的口模溫度為120～200℃、螺桿長徑比為40：1，轉速250r/min；
加工成型：30℃真空干燥12h，110～130℃流延成膜。（改成130-160℃）
對比例1：
所述完全可降解薄膜的組分及含量如下：
PBAT 60%
PLA（平均聚合度為100） 7%
PEG（平均聚合度為30） 3%
玉米淀粉 27%
爽滑劑：油酸酰胺 1%
開口劑：白炭黑（平均粒徑3-4微米） 1%
防UV劑（TiO2） 0.5%
阻燃劑（十溴二苯醚） 0.5%
所述制備方法具體包括：
原料預處理：取30℃真空干燥10h的原料按比例混合，常溫下600r/min，高速攪拌3min；
擠出造粒：單螺桿擠出機熔融共混、擠出造粒，擠出溫度為100～135℃，螺桿擠出機的口模溫度為120～200℃、螺桿長徑比為40：1，轉速250r/min；
加工成型：30℃真空干燥12h，110～130℃流延成膜。（改成130-160℃）
對比例2：
所述完全可降解薄膜的組分及含量如下：
PBAT 63%
PLA（平均聚合度為100） 7%
玉米淀粉 27%
爽滑劑：芥酸酰胺 1%
開口劑：超細硅藻土（平均粒徑小于5微米） 1%
防UV劑（TiO2） 0.5%
阻燃劑（十溴二苯醚） 0.5%
所述制備方法具體包括：
原料預處理：取30℃真空干燥10h的原料按比例混合，常溫下600r/min，高速攪拌3min；
擠出造粒：單螺桿擠出機熔融共混、擠出造粒，擠出溫度為100～135℃，螺桿擠出機的口模溫度為120～200℃、螺桿長徑比為40：1，轉速250r/min；
加工成型：30℃真空干燥12h，110～130℃流延成膜。（改成130-160℃）
測試實施例：
對所得產(chǎn)品進行力學性能測試及吹膜實驗。測試結果如下表1所示
表1：不同條件下得到產(chǎn)品的性能測試數(shù)據(jù)
注：為了便于比較，以上膜性能數(shù)據(jù)均取自膜厚度為10μm的實驗薄膜。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。