本发明属于薄膜包装材料技术领域，具体地说涉及一种改性聚乙烯醇包装薄膜及其制备方法。
背景技术：
聚乙烯醇薄膜(简称PVA)，是唯一可被细菌作为碳源和能源利用的乙烯基聚合物，在细菌和酶的作用下，46天可降解75%，属于一种生物可降解高分子材料,可由非石油路线大规模生产，价格低廉，其耐油、耐溶剂及气体阻隔性能出众，在食品、药品包装方面具有独特优势。吸水性大，浸入水中能溶解，纤维的含水率可达30%-50%，在65%RH, 25℃环境下的含湿率也可达4.5%。能透过水蒸气，但难透过醇蒸汽，更不能透过有机溶剂蒸汽，惰性气体和氢气，聚乙烯醇薄膜的阻隔性甚至优于偏二氯乙烯薄膜。但目前聚乙烯醇薄膜抗拉强度、模量较低，耐热性较差。而且由于聚乙烯醇是亲水性材料，很容易粘连，对薄膜的生产和储存造成诸多不便。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种改性聚乙烯醇包装薄膜及其制备方法，以提供一种不易粘连，抗拉强度、模量、热稳定性都较好的聚乙烯醇包装薄膜。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种改性聚乙烯醇包装薄膜，由以下重量份的成分组成：聚乙烯醇树脂5-50份、淀粉15-25份、纳米氧化锌0.05-0.3份、SiO2 0.5-5份、抗粘连剂0.8-6份、吐温80 0.05-3份、偶联剂0.02-4份、增塑剂0.5-9份、抗氧剂0.1-0.4份、硼酸0.05-0.5份、消泡剂0.01-0.1份和去离子水40-100份。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述SiO2为改性SiO2，所述改性SiO2采用聚醚胺和二氧化硅表面接枝获得。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述抗粘连剂为硬脂酸镁或硬脂酸钙。
优选地，在本发明的较佳实施例中，：所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述增塑剂为甘油或、磷酸三辛酯或邻苯二甲酸二辛酯。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述消泡剂选自正丁醇、磷酸三丁酯或水性硅油中的任意一种。
另外，本发明还提供了一种改性聚乙烯醇包装薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述纳米氧化锌和所述改性SiO2加入到所述去离子水中，并超声分散10-30min，得到分散液；
（2）将所述分散液升温至50-90℃，再加入所述聚乙烯醇树脂、所述淀粉、所述吐温80、所述增塑剂、所述防粘连剂、所述偶联剂、所述抗氧剂和所述硼酸，以100-1000r/min搅拌均匀；溶解完全后加入所述消泡剂，维持温度在50-90℃并继续搅拌，制成聚乙烯醇树脂溶液；
（3）将所述聚乙烯醇树脂溶液静置除泡1-3h,再流涎涂布到镜面钢带上，经干燥成膜后从所述镜面钢带上剥离，然后进入干燥室干燥后，切边收卷获得成品膜。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述聚乙烯醇树脂溶液的固含量为 18-25％。
优选地，在本发明的较佳实施例中，步骤（3）中所述干燥成膜温度为100-110℃，所述干燥室温度为140-180℃。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述成品膜厚度为0.5-1.0mm。
相对于现有技术，本发明的有益效果：本发明通过加入抗粘连剂、纳米氧化锌和改性二氧化硅，获得了一种不易粘连，抗拉强度、模量、热稳定性都较好的改性聚乙烯醇包装薄膜。采用本方法制备聚乙烯醇包装薄膜，原料成本低廉，制备方法工艺简单，效率高，能耗低，可以降低生产成本，达到零排放，无污染，适合大规模生产。而且，采用上述配方和制备方法制得的改性聚乙烯醇包装薄膜外观透明，不易粘连，环保无毒无污染；拉伸强度、张力优于传统塑料薄膜；耐油、耐溶剂性好；透气系数低、气体阻隔性能出众；在食品、药品包装方面具有独特优势。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
实施例1：
本发明的实施例1提供了一种改性聚乙烯醇包装薄膜，由以下重量份的成分组成：聚乙烯醇树脂5份、淀粉15份、纳米氧化锌0.05份、SiO2 0.5份、抗粘连剂0.8份、吐温80 0.05份、偶联剂0.02份、增塑剂0.5份、抗氧剂0.1份、硼酸0.05份、消泡剂0.01份和去离子水40份。
SiO2为改性SiO2，改性SiO2采用聚醚胺和二氧化硅表面接枝获得。
抗粘连剂为硬脂酸镁
偶联剂为钛酸酯偶联剂。
增塑剂为甘油。
消泡剂为水性硅油。
另外，本实施例还提供了一种改性聚乙烯醇包装薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）将纳米氧化锌和改性SiO2加入到去离子水中，并超声分散10min，得到分散液；
（2）将分散液升温至50℃，再加入聚乙烯醇树脂、淀粉、吐温80、增塑剂、防粘连剂、偶联剂、抗氧剂和硼酸，以100r/min搅拌均匀；溶解完全后加入消泡剂，维持温度在50℃并继续搅拌，制成聚乙烯醇树脂溶液；
（3）将聚乙烯醇树脂溶液静置除泡1h,再流涎涂布到镜面钢带上，经干燥成膜后从镜面钢带上剥离，然后进入干燥室干燥后，切边收卷获得成品膜。
聚乙烯醇树脂溶液的固含量为 18％。
步骤（3）中干燥成膜温度为100℃，干燥室温度为140℃。
成品膜厚度为0.5mm。
实施例2：
本发明的实施例2提供了一种改性聚乙烯醇包装薄膜，由以下重量份的成分组成：聚乙烯醇树脂50份、淀粉25份、纳米氧化锌0.3份、SiO2 5份、抗粘连剂6份、吐温80 3份、偶联剂4份、增塑剂9份、抗氧剂0.4份、硼酸0.5份、消泡剂0.1份和去离子水100份。
SiO2为改性SiO2，改性SiO2采用聚醚胺和二氧化硅表面接枝获得。
抗粘连剂硬脂酸钙。
偶联剂为钛酸酯偶联剂。
增塑剂为磷酸三辛酯。
消泡剂为正丁醇。
另外，本实施例还提供了一种改性聚乙烯醇包装薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）将纳米氧化锌和改性SiO2加入到去离子水中，并超声分散30min，得到分散液；
（2）将分散液升温至90℃，再加入聚乙烯醇树脂、淀粉、吐温80、增塑剂、防粘连剂、偶联剂、抗氧剂和硼酸，以1000r/min搅拌均匀；溶解完全后加入消泡剂，维持温度在90℃并继续搅拌，制成聚乙烯醇树脂溶液；
（3）将聚乙烯醇树脂溶液静置除泡3h,再流涎涂布到镜面钢带上，经干燥成膜后从镜面钢带上剥离，然后进入干燥室干燥后，切边收卷获得成品膜。
聚乙烯醇树脂溶液的固含量为25％。
步骤（3）中干燥成膜温度为110℃，干燥室温度为180℃。
成品膜厚度为1.0mm。
实施例3：
本发明的实施例3提供了一种改性聚乙烯醇包装薄膜，由以下重量份的成分组成：聚乙烯醇树脂27份、淀粉20份、纳米氧化锌0.17份、SiO2 2.7份、抗粘连剂3.4份、吐温80 1.5份、偶联剂2份、增塑剂4.8份、抗氧剂0.25份、硼酸0.27份、消泡剂0.05份和去离子水70份。
SiO2为改性SiO2，改性SiO2采用聚醚胺和二氧化硅表面接枝获得。
抗粘连剂为硬脂酸钙。
偶联剂为钛酸酯偶联剂。
增塑剂为磷酸三辛酯。
消泡剂为磷酸三丁酯。
另外，本实施例还提供了一种改性聚乙烯醇包装薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）将纳米氧化锌和改性SiO2加入到去离子水中，并超声分散20min，得到分散液；
（2）将分散液升温至70℃，再加入聚乙烯醇树脂、淀粉、吐温80、增塑剂、防粘连剂、偶联剂、抗氧剂和硼酸，以550r/min搅拌均匀；溶解完全后加入消泡剂，维持温度在70℃并继续搅拌，制成聚乙烯醇树脂溶液；
（3）将聚乙烯醇树脂溶液静置除泡2h,再流涎涂布到镜面钢带上，经干燥成膜后从镜面钢带上剥离，然后进入干燥室干燥后，切边收卷获得成品膜。
聚乙烯醇树脂溶液的固含量为 21％。
步骤（3）中干燥成膜温度为105℃，干燥室温度为160℃。
成品膜厚度为0.75mm。
实施例1-3制得的改性聚乙烯醇包装薄膜的性能测试如下，测试结果如表 1 中所示：
表 1：改性聚乙烯醇包装薄膜性能测试
从表1可知，通过不同实施例获得的改性聚乙烯醇包装薄膜不易粘连，抗拉强度等综合性能均优于一般塑料薄膜制品。