本发明涉及一种薄膜及其制备方法，尤其是涉及了一种聚乙烯醇和磷酸类化合物共混薄膜及其制备方法。
背景技术：
众所周知，聚乙烯醇分子链上含有丰富的羟基，易于形成分子间或分子内氢键。基于此，研究者们往往利用聚乙烯醇制备高强度复合材料。例如，大量的研究工作将氧化石墨烯、碳纳米管、纤维素纳米晶须和蒙脱土等加入聚乙烯醇中，制备纳米复合材料。通常，这些类型的纳米复合材料显示较高的拉伸强度，但其质地较脆，断裂伸长率往往较低，从而影响了其应用。因此，如何采用简单且有效的方法制备拉伸强度高且断裂伸长率高的聚乙烯醇复合材料是一个亟待解决的问题。
技术实现要素：
为了克服背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种聚乙烯醇和磷酸类化合物共混薄膜及其制备方法。
为达到上述目的，本发明解决其技术问题采用的技术方案是：
一、一种聚乙烯醇和磷酸类化合物共混薄膜：
由聚乙烯醇和磷酸类化合物两种材料组成，聚乙烯醇为基体材料，磷酸类化合物为改性材料，磷酸类化合物在共混薄膜中的质量分数为0.25～2.5wt％。
所述磷酸类化合物为植酸、多聚磷酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸或氨基三亚甲基膦酸。
二、一种聚乙烯醇和磷酸类化合物共混薄膜的制备方法：
步骤1)制备聚乙烯醇溶液；
步骤2)制备磷酸类化合物溶液；
步骤3)制备聚乙烯醇和磷酸类化合物混合溶液；
步骤4)流延法或刮涂法制备聚乙烯醇和磷酸类化合物共混薄膜的湿膜。
步骤5)干燥去除水分，剥离后加热处理，自然冷却至常温，得到所述的聚乙烯醇和磷酸类化合物共混薄膜。
步骤1)中所述聚乙烯醇溶液的制备方法，是将聚乙烯醇原料加入去离子水中，加热至80～100℃，搅拌至均匀透明，冷却至常温，得到浓度为1～10wt％的聚乙烯醇溶液。
步骤2)中所述磷酸类化合物溶液的制备方法，是将磷酸类化合物原料加入去离子水中，常温下搅拌至均匀透明，得到浓度为0.1～1wt％的磷酸类化合物溶液。
步骤3)中所述聚乙烯醇和磷酸类化合物混合溶液的制备方法，是将步骤2)中制备的磷酸类化合物溶液滴加至步骤1)中制备的聚乙烯醇溶液中，常温下搅拌至均匀透明，得到聚乙烯醇和磷酸类化合物混合溶液，混合溶液中聚乙烯醇和磷酸类化合物的质量比为9.75～9.975：0.25～0.025。
步骤4)中所述流延法制备薄膜，是将聚乙烯醇和磷酸类化合物混合溶液浇注至培养皿中，且流延至均匀平整。
步骤4)中所述刮涂法制备薄膜，是采用玻璃棒或美工刀片将聚乙烯醇和磷酸类化合物混合溶液刮涂在玻璃板或聚酯薄膜一侧表面上。
步骤5)中所述干燥去除水分，是在常温～40℃环境下缓慢蒸发去除水分。
步骤5)中所述加热处理，是将聚乙烯醇和磷酸类化合物共混薄膜在100～200℃环境下加热10～60min。
与背景技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的制备方法简单易行，充分利用了聚乙烯醇和磷酸类化合物的性能特点，所得的共混薄膜同时具有较好的力学性能和韧性，在产品包装领域有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明的实施例如下：
以下实施例中的聚乙烯醇为市购材料，1750±50型；植酸为50wt％的水溶液。
实施例中力学性能测试方法：万能试验机(instron5943，传感器100n，美国)，样品(3×30mm，每组至少五次)，速度10mm/min，标距10mm。
实施例1：
(1)将1g聚乙烯醇原料加入99g去离子水中，加热至80℃，搅拌至均匀透明，冷却至常温，得到浓度为1wt％的聚乙烯醇溶液。
(2)将0.2g浓度为50wt％的植酸水溶液加入99.8g去离子水中，常温下搅拌至均匀透明，得到浓度为0.1wt％的植酸溶液。
(3)将2.5g步骤(2)中制备的植酸溶液滴加至99.75g步骤(1)中制备的聚乙烯醇溶液中，常温下搅拌至均匀透明，得到聚乙烯醇和植酸混合溶液，混合溶液中聚乙烯醇和植酸的质量比为9.975:0.025。
(4)将100g步骤(3)中制备的聚乙烯醇和植酸混合溶液浇注至培养皿中，且流延至均匀平整，得到聚乙烯醇和植酸的湿膜。
(5)40℃环境下缓慢蒸发去除水分，剥离，120℃环境下加热30min，自然冷却至常温，得到所述的聚乙烯醇和植酸共混薄膜。
力学性能测试结果见表1。
实施例2：
(1)将5g聚乙烯醇原料加入95g去离子水中，加热至90℃，搅拌至均匀透明，冷却至常温，得到浓度为5wt％的聚乙烯醇溶液。
(2)将1g浓度为50wt％的植酸水溶液加入99g去离子水中，常温下搅拌至均匀透明，得到浓度为0.5wt％的植酸溶液。
(3)将2g步骤(2)中制备的植酸溶液滴加至19.8g步骤(1)中制备的聚乙烯醇溶液中，常温下搅拌至均匀透明，得到聚乙烯醇和植酸混合溶液，混合溶液中聚乙烯醇和植酸的质量比为9.9:0.1。
(4)将20g步骤(3)中制备的聚乙烯醇和植酸混合溶液浇注至培养皿中，且流延至均匀平整，得到聚乙烯醇和植酸的湿膜。
(5)30℃环境下缓慢蒸发去除水分，剥离，150℃环境下加热60min，自然冷却至常温，得到所述的聚乙烯醇和植酸共混薄膜。
力学性能测试结果见表1。
实施例3：
(1)将10g聚乙烯醇原料加入90g去离子水中，加热至100℃，搅拌至均匀透明，冷却至常温，得到浓度为10wt％的聚乙烯醇溶液。
(2)将2g浓度为50wt％的植酸水溶液加入98g去离子水中，常温下搅拌至均匀透明，得到浓度为1wt％的植酸溶液。
(3)将2.5g步骤(2)中制备的植酸溶液滴加至9.75g步骤(1)中制备的聚乙烯醇溶液中，常温下搅拌至均匀透明，得到聚乙烯醇和植酸混合溶液，混合溶液中聚乙烯醇和植酸的质量比为9.75:0.25。
(4)将10g步骤(3)中制备的聚乙烯醇和植酸混合溶液浇注至培养皿中，且流延至均匀平整，得到聚乙烯醇和植酸的湿膜。
(5)20℃环境下缓慢蒸发去除水分，剥离，200℃环境下加热10min，自然冷却至常温，得到所述的聚乙烯醇和植酸共混薄膜。
各个实施例的力学性能测试结果见表1。
表1
从以上表1中数据可知，本发明的植酸在其质量含量为0.25～2.5wt％时对聚乙烯醇起到了良好的改性作用，同时提高了拉伸强度和模量，且断裂伸长率也较高，拉伸时呈现出较好的韧性。
上述实施例仅用来解释本发明，而不是限制本发明的保护范围。在本发明的精神实质和权利要求保护范围内做出的任何等效变化或修饰，都视为在本发明的保护范围内。