专利名称：利用同一生物基控制共挤复合薄膜中各层同步降解的方法
技术领域：
本发明涉及一种可生物降解的多层共挤复合薄膜技术领域，特别涉及一种利用同一生物基来控制复合薄膜中各层同步降解的方法。
背景技术：
多层共挤复合薄膜是指由三层或三层以上不同聚合物，采用共挤出吹塑方法、共挤出流延方法或共挤出拉伸方法复合而成的薄膜。这种薄膜作为塑料包装材料广泛用于食品、加工肉类产品、日用品、化妆品、化工产品、农药、军工产品等等，并且可以实现产品的密封软包装以及满足充气或抽真空、热成型等各种包 装功能。在各种环境下具有高阻湿、阻氧、阻油、保香等各种阻隔性能。另外，这种薄膜还可以作为印刷基材通过凹版、凸版、柔版、胶版等方式印制各种图案和文字。二十一世纪是环保世纪，环境保护问题已成为全球关注的焦点，也是各行各业发展的行为准则。为适应新时代的要求，塑料包装材料除了满足市场对包装质量和数量等日益提高的要求外，其发展必然以环保为主题而展开，其中塑料包装材料的可降解性就是本行业技术开发的重点之一。可降解塑料是指在较短的时间内、在自然界条件下能够自行降解的塑料。目前，可降解塑料分为光降解塑料、生物降解塑料、光生物降解塑料和水降解塑料四大类。在这四大类可降解塑料中，生物降解塑料随着现代生物技术的发展越来越受到重视，并已成为研究开发的新一代热点。生物降解塑料是指在自然界微生物(如细菌、霉菌和藻类)的作用下，可完全分解为低分子化合物的塑料。自二十世纪八十年代中期开始，生物降解塑料经过多年研究开发，目前已取得了令人满意的进展。作为最新技术的代表，美国Bio-Tec环境有限责任公司(Bio-Tec Environmental LLC,地址7009 Prospect Ave NE Suite #202 Albuquerque NewMexico 87110 USA,网址www. GoEcoPure. com)研制出一种可以使塑料在被丢弃时产生生物降解的生物活性添加剂(生物基)。该生物活性添加剂由几种独有的生物活性化合物加入到母料中形成，其商品名为“EcoPure”。只要在塑料中添加“EcoPure”，该塑料即具有可生物降解的性能，唯一的条件是要在微生物丰富的环境中，例如填埋场或堆肥装置中才能最大程度地发挥作用。生物降解过程是从特有的膨胀开始，塑料中的生物活性化合物会使含碳聚合物更易受到微生物细菌的侵袭，当微生物细菌吞噬掉生物活性化合物后会产生酸性物质，从而使含碳聚合物基质膨胀。当膨胀接触到热及水分，能够扩张含碳聚合物的分子结构，膨胀在聚合物分子结构中创造空间后，生物活性化合物与母料的结合体就会吸引可以代谢和中和聚合物的微生物群。这些微生物群分泌酸液进一步剪断聚合物的分子长链，直至聚合物被分解成惰性腐殖质、二氧化碳和甲烷。这种生物降解过程可以在有氧环境下进行，也可以在无氧条件下进行。可以在有光照、热量及湿度的条件下进行，也可以在无光照、热量及湿度的条件下进行。与以往研究开发的生物活性添加剂(生物基)相比，“EcoPure”最具价值的特点是不仅可应用于大多数含碳链的普通商用塑料，比如PE、PET、PP、PS、尼龙、PVC、EVOH、聚碳酸酯等等，而且由于“EcoPure”的添加量少完全不影响塑料原有的机械性能和加工性能。然而，美国Bio-Tec环境有限责任公司提供的生物活性添加剂“EcoPure”尽管可以应用于大多数含碳链的普通商用塑料，但对于多层共挤复合薄膜，由于具有多层复合结构，而且各层的聚合物不同，会导致各层材料的生物降解速率不同，最终影响薄膜整体的生物降解效果。据申请人了解，目前有关由不同聚合物共挤而成、具有相同降解速率的复合薄膜的生物降解应用技术还是一个空白，在国内外尚未见相关报道。但从市场需求量迅速增加的现状以及保护生态平衡出发，研究具有可生物降解的多层共挤复合薄膜已迫在眉睫，其中，如何使多层共挤复合薄膜中的各层材料在生物降解过程中的降解速率趋于一致是具有现实意义的重要研究课题。
发明内容
本发明提出一种利用同一生物基控制共挤复合薄膜中各层同步降解的方法，旨在 利用现有生物活性添加剂“EcoPure”对大多数含碳链的普通商用塑料均具有生物降解性能的特点，来解决多层共挤复合薄膜中的各层材料在生物降解过程中的降解速率趋于一致的问题，从而达到开发可生物降解共挤复合薄膜的目的。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种利用同一生物基控制共挤复合薄膜中各层同步降解的方法，该方法针对三层或三层以上结构的共挤复合薄膜，以生物活性添加剂“EcoPure”作为生物基引入共挤复合薄膜的各层中，使共挤复合薄膜获得生物降解性能，其中，共挤复合薄膜中至少有两层为不同聚合物，各层聚合物在以下两类材料限定的范围中选择
第一类材料为下列材料中的一种
乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)；
尼龙 6 (PA6)；
尼龙6、尼龙66 二兀共聚物(PA6, 66)；
尼龙6、尼龙10 二元共聚物(PA6，10)；
尼龙6、尼龙12 二元共聚物(PA6，12)；
尼龙6、尼龙66、尼龙12三元共聚物(PA6，66，12)；
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)；
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET);
聚苯乙烯(PS)；
聚碳酸酯(PC)；
聚偏二氯乙烯均聚物(PVDC)；
聚偏二氯乙烯共聚物(VC-VDC，或者MA-VDC)；
第二类材料为下列材料中的一种，或者一种以上按任意重量比例的混合物
聚丙烯(PP)；
乙烯-丙烯二元共聚物 乙烯-丁烯二元共聚物 乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物茂金属聚丙烯(MPP)；
聚乙烯(PE)；
线性低密度聚乙烯(LLDPE)；
低密度聚乙烯(LDPE)； 中密度聚乙烯(MDPE)；
高密度聚乙烯(HDPE)；
茂金属线性低密度聚乙烯(MLLDPE)；
乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)；
乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)；
乙烯-甲基丙烯酸共聚物(EMA)；
乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)；
钠、锌金属离子型乙烯聚合物；
马来酸酐接枝改性的低密度聚乙烯基聚合物；
马来酸酐接枝改性的线性低密度聚乙烯基聚合物；
马来酸酐接枝改性的高密度聚乙烯基聚合物；
马来酸酐接枝改性的聚丙烯基聚合物；
马来酸酐接枝改性的乙烯-乙酸乙烯基聚合物；
马来酸酐接枝改性的乙烯-甲基丙烯酸基聚合物；
其创新在于
在共挤复合薄膜的结构以及各层聚合物确定的前提下，首先计算出共挤复合薄膜各层碳含量之间的重量比例关系，然后在共挤出制备前的各层聚合物中，以各层碳含量之间的重量比例关系大小为依据来确定各层生物基的添加浓度，以此使共挤复合薄膜的各层降解速率趋于一致；
所述共挤复合薄膜各层碳含量之间的重量比例关系计算方法和步骤如下
第一步，根据共挤复合薄膜中各层聚合物的化学分子式，分别计算出各层聚合物本身含碳元素的重量百分比，计算公式为
Z = XXN^-YX 100%式(I)
式(I)中
Z表示某一层聚合物本身含碳元素的重量百分比；
X表不碳原子的原子量；
N表示某一层聚合物化学分子式中的碳原子数目；
Y表示某一层聚合物化学分子式的分子量；
第二步，根据共挤复合薄膜的各层厚度以及各层聚合物密度，分别计算出各层聚合物重量占共挤复合薄膜总重量的重量百分比，计算公式为
Q = U^-VX 100%式(2)
式(2)中
Q表示某一层聚合物重量占共挤复合薄膜总重量的重量百分比；
U表示某一层聚合物密度与厚度的乘积；
V表示各层聚合物密度与厚度的乘积之和；第三步，根据共挤复合薄膜中各层聚合物本身含碳元素的重量百分比以及各层聚合物重量占共挤复合薄膜总重量的重量百分比，分别计算出共挤复合薄膜的各层碳含量，计算公式为
M = QXffXZ式(3)
式(3)中
M表不某一层的碳含量；
Q表示某一层聚合物重量占共挤复合薄膜总重量的重量百分比；
W表示共挤复合薄膜的总重量；
Z表示某一层聚合物本身含碳元素的重量百分比；
从式(3)中可知，由于各层碳含量中共挤复合薄膜的总重量W为相同数值，因此共挤复合薄膜各层碳含量之间的重量比例关系为
每层聚合物重量占共挤复合薄膜总重量的重量百分比与每层聚合物本身含碳元素的重量百分比的乘积之比。上述技术方案中的有关内容解释如下 I.上述方案中，所述生物基是指生物活性添加剂“EcoPure”，具体在本发明背景技术中有详细说明。2.上述方案中，所述各层同步降解的含义是多层共挤复合薄膜中各层降解的速率
趋于一致。3.上述方案中，所限定的各层聚合物既是多层共挤复合薄膜常用的树脂，也是生物活性添加剂“EcoPure”可应用的对象。4.上述方案中，添加生物基是以共混方式将生物基均匀分散到共挤出制备前的各层聚合物中。生物基的具体添加量多少与生物降解的速率有关。对于同种且定量的聚合物来说，生物基的添加量少降解时间长，添加量多降解时间短。实际应用中可根据产品的需要来确定。本发明工作原理是本发明利用现有“EcoPure”生物基的生物降解原理，提出了一种控制共挤复合薄膜中各层同步降解的方法。该方法的核心是在共挤出制备前的各层聚合物中，以各层碳含量之间的重量比例关系大小为依据来确定各层生物基的添加浓度，以此使共挤复合薄膜的各层降解速率趋于一致。从而解决了共挤复合薄膜因功能和结构变化而导致各层聚合物及厚度变化组合所带来的各层降解速率不一致的技术难题。本发明的理论基础是根据共挤复合薄膜各层聚合物的碳含量之间的重量比例关系，采用莫诺特(Monod)动力学模型在微生物生长曲线的对数期和平衡期，细胞的比生长速率与限制性底物浓度的关系，确定单位碳含量的生物活性为一常数来测算生物基在各层聚合物中的相对浓度，通过改变生物基在各层聚合物中的相对浓度获得降解速率趋于一致的可生物降解共挤出复合薄膜。莫诺特(Monod)动力学模型用以下公式表示 μ = PniaxXCs+ (Ks + Cs)
式中
μ表示微生物比生长速率，单位S — 1 ; μ _表示微生物最大比生长速率，单位S 一 1 ;Cs表示生物基(限制性底物)材料浓度，单位g/L ；
Ks表示饱和常数，即当μ = 1/2 μ max时的底物浓度。Monod方程是典型的均衡生长模型，其基本假设如下
(1)细胞的生长为均衡式生长，因此描述细胞生长的唯一变量是细胞的浓度；
(2)培养基中只有一种基质是生长限制性基质，而其他组分为过量，不影响细胞的生
长;
(3)细胞的生长视为简单的单一反应,细胞得率为一常数。按照ASTM D5511-11的规定，塑料生物降解是基于测量总碳气体(CO2和CH4)与时间函数关系来评估其生物降解程度。生物降解性百分率由通过测试材料有机碳转化为气体(CH4和CO2)比率来确定，生物降解率不包括来自自释放的有机碳含量。当降解时间一定时，样本中各层聚合物碳含量与生物基浓度成正比，与降解速率成反比。当样本中各层聚合物碳含量相等时，则降解时间和降解速率趋于一致。最大理论产气量(CO2和CH4),即生物降解释放气体量是通过测试样品中的总碳含量得到的。C + 2H2 —CH4C + O2 — CO2
样本中的每毫摩尔(12mg)有机碳可以转化成每毫摩尔(12mg) CH4或者C02，或者两者的混合物。I毫摩尔气体在标准温度与压力下等于22. 4mL。测量CH4和CO2的百分率，换算气体体积成STP (标准温度压力)。生物降解百分率的计算公式
生物降解百分率={[平均Cg (test) —平均Cg (blank) ]+Ci} X 100%
Cg表示产生CH4和CO2的累积量，单位为g ；
Ci表示测试材料产生的CH4和CO2的理论释放量，单位为g。共挤出复合技术，使得各种功能性聚合物可以沿薄膜厚度方向叠加，从而使共挤复合薄膜的功能呈现组合性功效。从共挤复合薄膜来看，影响各层碳含量的因素主要表现在以下方面第一，不同复合结构中的不同种聚合物所含的碳原子量不同；第二，相同复合结构中因各层聚合物的厚度不同所含的碳原子量不同；第三，随功能和需求的变化，复合结构和各层聚合物的比例(厚度比和重量比)都是变化的，所含的碳原子量也随之发生变化。本发明用降解过程中生成的CO2排放量作为表征材料降解性能的表征方法，在无氧条件下，被厌氧微生物分解并释放CO2或CH4，通过对CO2或CH4的生成量的测定来表征材料的降解率；在有氧条件下，生物降解率由薄膜所产生的CO2量与其CO2的最大理论放出量的比值来表示。因此，通过共挤复合薄膜各层聚合物碳含量的计算可以测算出生物基在各层聚合物中的相对浓度，通过改变生物基在聚合物中的相对浓度使可生物降解共挤复合薄膜的各层降解速率趋于一致。
本发明基于以上原理，结合碳含量是降解速率的函数，同时也是生物基浓度的函数这一关系，为了实现共挤复合薄膜结构中不同聚合物及厚度在相同降解条件下能够同步降解的目的，以各层碳含量之间的重量比例关系大小作为平衡各层聚合物生物活性的参数，使各层不同聚合物的生物活性差异降至最小，通过莫诺特动力学模型调节各层聚合物中生物基的浓度计算出各层聚合物的降解速率，从而较好的解决了共挤复合薄膜生物降解速率不一致的问题。本发明的贡献在于对不同聚合物组成的多层共挤复合薄膜的生物降解过程和降解速率具有可预见的控制能力。通过平衡生物基的浓度提供适于最终处置环境的生物降解率并可保持薄膜在被废弃之前其产品的外观、功能和物理机械性能不变。本发明方法构思巧妙，设计合理并富有逻辑性，是本领域技术的一种新的突破，为多层共挤复合薄膜的生物降解应用提供了一个科学、可行的方法和途径。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步描述
为了简化表述现对以下实施例内容作两点说明 第一，在以下实施例中直接给出共挤复合薄膜各层材料重量占共挤复合薄膜总重量的百分比数值。该数值是按照以下方法计算获得
根据共挤复合薄膜的各层厚度以及各层聚合物密度，计算各层聚合物重量占共挤复合薄膜总重量的重量百分比，计算公式为
Q = U^-VX 100%
式中
Q表示某一层聚合物重量占共挤复合薄膜总重量的重量百分比；
U表示某一层聚合物密度与厚度的乘积；
V表示各层聚合物密度与厚度的乘积之和。第二，在以下实施例中，聚合物的分子量是在分子式基础上，按碳元素C的原子量为12. 011，氢兀素H的原子量为I. 0079，氧兀素O的原子量为15. 999,氮兀素N的原子量为14. 0067，氯元素Cl的原子量为35. 453来计算。实施例I : 一种三层共挤复合薄膜 结构表达式为=B-C-A
式中
B表示第一层，材料为尼龙6 (PA6)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为21. 2% ；
C表示第二层，材料为马来酸酐接枝改性的线性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为10%;
A表示第三层，材料为低密度聚乙烯(LDPE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为68. 8%。本实施例共挤复合薄膜为非对称三层结构PA6/ TIE/ LDPE，其中
PA6 的分子式为-[NH- (CH2) 5-C0]n-
经计算，PA6的分子量为113. 1586，其中碳元素的原子量为72. 0660，因此PA6本身含碳元素的重量百分比为63. 69%οTIE 的分子式为_[CH2-CH2]n-
经计算，TIE的分子量为28. 0536，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此TIE本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。LDPE 的分子式为_[CH2-CH2]n-
经计算，LDPE的分子量为28. 0536，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此LDPE本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。由于共挤复合薄膜各层碳含量之间的重量比例关系为每层聚合物重量占共挤复合薄膜总重量的重量百分比与每层聚合物本身含碳元素的重量百分比的乘积之比。所以本实施例共挤复合薄膜三层碳含量之间的重量比例关系为
B C A = 21. 2%X63. 69% 10%X85. 63% :68. 8%X85. 63% = 13. 50% :8. 56% :58. 91%
如果以每毫摩尔(12mg)有机碳可以转化成每毫摩尔(12mg) CH4或者C02，或者两者的混合物计算
B C A = I. 13 0. 71 4. 91
因此，PA6/ TIE/ LDPE各层引入生物基的浓度比例为I. 13 :0.71 :4. 91，所述引入生物基是指以生物活性添加剂“EcoPure”作为生物基，在共挤出制备前均匀添加到各层聚合物中，从而获得降解速率趋于一致的可生物降解三层共挤出复合薄膜。实施例2 : —种五层共挤复合薄膜 结构表达式为=Ai-Ca-Bh-Cb-Aj
式中
Ai和Aj分别表不第一层和第五层,第一层和第五层的材料均为低密度聚乙烯(LDPE),第一层和第五层材料占共挤复合薄膜总重量的重量百分比均为38. 25% ；
(；和Cb分别表示第二层和第四层，第二层和第四层的材料均为马来酸酐接枝改性的线性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，第二层和第四层材料占共挤复合薄膜总重量的重量百分比均为8% ；
Bh表示第三层，材料为乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH) (32%PE+68%PVA)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为7. 5%。本实施例共挤复合薄膜为对称五层结构
LDPE/TIE/EVOH/TIE/LDPE，其中
LDPE 的分子式为-[CH2-CH2]n-
经计算，LDPE的分子量为28. 0536，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此LDPE本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。TIE 的分子式为_[CH2-CH2]n-
经计算，TIE的分子量为28. 0536，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此TIE本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。EVOH 的分子式为[CH2CH2]m[CH2CHOH] η
经计算，EVOH的分子量为38. 9329，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此EVOH本身含碳元素的重量百分比为61. 70%ο所以本实施例共挤复合薄膜五层碳含量之间的重量比例关系为
Ai Ca Bh Cb Aj = 38. 25%X 85. 63% 8%X85. 63% :7. 5%X61. 70% 8%X85. 63% 38. 25%X85. 63% = 32. 75% :6. 85% :4. 63% :6. 85% :32. 75%
如果以每毫摩尔(12mg)有机碳可以转化成每毫摩尔(12mg) CH4或者C02，或者两者的混合物计算
Ai Ca Bh Cb Aj = 2. 73 0. 57 0. 39 0. 57 :2. 73
因此，LDPE/TIE/EVOH/TIE/LDPE各层引入生物基的浓度比例为2. 73 :0. 57 :0. 39 O.57 2. 73，所述引入生物基是指以生物活性添加剂“EcoPure”作为生物基，在共挤出制备前均匀添加到各层聚合物中，从而获得降解速率趋于一致的可生物降解三层共挤出复合薄膜。实施例3 : —种五层共挤复合薄膜 结构表达式为=Ak-Ca-Bh-Cb-A1
式中
Ak表示第一层，材料为尼龙6 (PA6)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为20% ；(；和Cb分别表示第二层和第四层，第二层和第四层的材料均为马来酸酐接枝改性的线性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，第二层和第四层材料占共挤复合薄膜总重量的重量百分比均为10% ；
Bh表示第三层，材料为乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH) (32%PE+68%PVA)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为10%;
A1表示第五层，材料均为低密度聚乙烯(LDPE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为 50%ο本实施例共挤复合薄膜为非对称五层结构
PA6/TIE/EV0H/TIE/LDPE，其中
PA6 的分子式为-[NH- (CH2) 5-C0]n-
经计算，PA6的分子量为113. 1586，其中碳元素的原子量为72. 0660，因此PA6本身含碳元素的重量百分比为63. 69%οTIE 的分子式为_[CH2-CH2]n-
经计算，TIE的分子量为28. 0536，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此TIE本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。 EVOH 的分子式为[CH2CH2]m[CH2CHOH] η
经计算，EVOH的分子量为38. 9329，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此EVOH本身含碳元素的重量百分比为61. 70%οLDPE 的分子式为_[CH2-CH2]η-
经计算，LDPE的分子量为28. 0536，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此LDPE本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。所以本实施例共挤复合薄膜五层碳含量之间的重量比例关系为
Ak Ca Bh Cb =A1 = 20%X 63. 69% 10%X 85. 63% 10%X61. 70% 10%X85. 63% 50%X 85. 63% = 12. 74% :8. 56% :6. 17% :8. 56% :42. 81%
如果以每毫摩尔(12mg)有机碳可以转化成每毫摩尔(12mg) CH4或者C02，或者两者的混合物计算
Ak Ca Bh Cb =A1 = I. 06 0. 71 0. 51 0. 71 :3. 57
因此，PA6/TIE/EV0H/TIE/LDPE各层引入生物基的浓度比例为I. 06 :0. 71 :0. 51 :0. 71
3.57，所述引入生物基是指以生物活性添加剂“EcoPure”作为生物基，在共挤出制备前均匀添加到各层聚合物中，从而获得降解速率趋于一致的可生物降解三层共挤出复合薄膜。实施例4 :一种七层共挤复合薄膜 结构表达式为=Ak-Ca-Bh-Cb-A1 (a = 3)式中
Ak表示第一层，材料为聚丙烯(PP)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为12% ；
Ca，a=3表示第二层、第三层和第四层，其中，第二层材料为马来酸酐接枝改性的聚丙烯基聚合物(TIE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为10% ;第三层材料为低密度聚乙烯(LDPE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为24% ;第四层材料为乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA) (12%VA+88PE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为10%;
Bh表示第五层，材料为聚偏二氯乙烯均聚物(PVDC)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为10% ；
Cb表示第六层，材料为乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)(12%VA+88PE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为10% ；
A1表示第七层，材料为低密度聚乙烯(LDPE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为
24%。本实施例共挤复合薄膜为非对称七层结构
PP/ (TIE/LDPE/EVA)/PVDC/EVA/LDPE，其中
PP 的分子式为_ [CH2-CH (CH3) ]n-
经计算，PP的分子量为42. 0804，其中碳元素的原子量为36. 0330，因此PP本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。TIE 的单体分子式为-[CH2-CH (CH3) ]n_
经计算，TIE的分子量为42. 0804，其中碳元素的原子量为36. 0330，因此TIE本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。LDPE 的分子式为_[CH2-CH2]n-
经计算，LDPE的分子量为28. 0536，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此LDPE本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。EVA 的分子式为(C2H4) x. (C4H6O2) y
经计算，EVA的分子量为35. 0179，其中碳元素的原子量为26. 9046，因此EVA本身含碳元素的重量百分比为76. 83%。PVDC 的分子式为[CH2-CCl2] η
经计算，PVDC的分子量为96. 9438，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此PVDC本身含碳元素的重量百分比为24. 78%ο所以本实施例共挤复合薄膜七层碳含量之间的重量比例关系为
Ak Cal Ca2 Ca3 Bh Cb =A1 = 12%X85. 63% 10%X85. 63% 24%X85. 63% 10%X 76. 83% 10%X 24. 78% 10%X 76. 83% 24%X85. 63% = 10. 28% :8. 56% :20. 55% :7. 68% :2. 48% :7. 68% 20.55%
如果以每毫摩尔(12mg)有机碳可以转化成每毫摩尔(12mg) CH4或者C02，或者两者的混合物计算
Ak Cal Ca2 Ca3 Bh Cb =A1 = 0. 86 :0. 71 :1. 71 :0. 64 :0. 21 :0. 64 :1. 71 因此，PP/(TIE/LDPE/EVA)/PVDC/EVA/LDPE各层引入生物基的浓度比例为O. 86 :0. 71
I.71 :0. 64 :0. 21 :0. 64 :1. 71，所述引入生物基是指以生物活性添加剂“EcoPure”作为生物基，在共挤出制备前均匀添加到各层聚合物中，从而获得降解速率趋于一致的可生物降解三层共挤出复合薄膜。实施例5 : —种七层共挤复合薄膜 结构表达式为=Ak-Ca-Bh-Cb-A1 (h = 3)
式中
Ak和A1分别表示第一层和第七层，第一层和第七层材料均为线性低密度聚乙烯(LLDPE)，第一层和第七层材料占共挤复合薄膜总重量的重量百分比均为24% ；
Ca和Cb分别表示第二层和第六层，第二层和 第六层材料均为马来酸酐接枝改性的线性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，第二层和第六层材料占共挤复合薄膜总重量的重量百分比均为10% ；
Bh，h=3表示第三层、第四层和第五层，其中，第三层材料为尼龙6 (PA6)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为12% ;第四层材料为乙烯-乙烯醇共聚物(EV0H)(32%PE+68%PVA)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为8% ;第五层材料为尼龙6(PA6)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为12%。本实施例共挤复合薄膜为对称七层结构
LLDPE /TIE/PA6/EV0H/PA6/TIE/LLDPE，其中
LLDPE 的分子式为-[CH2-CH2]n-
经计算，LLDPE的分子量为28. 0536，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此LLDPE本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。TIE 的分子式为_[CH2-CH2]n-
经计算，TIE的分子量为28. 0536，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此TIE本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。PA6 的分子式为-[NH- (CH2) 5_C0]n-
经计算，PA6的分子量为113. 1586，其中碳元素的原子量为72. 0660，因此PA6本身含碳元素的重量百分比为63. 69%οEVOH 的分子式为[CH2CH2]m[CH2CHOH] η
经计算，EVOH的分子量为38. 9329，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此EVOH本身含碳元素的重量百分比为61. 70%ο所以本实施例共挤复合薄膜七层碳含量之间的重量比例关系为
Ak Ca Bhl Bh2 Bh3 Cb =A1 = 24%X85. 63% 10%X85. 63% 12%X63. 69% 8%X61. 70% 12%X63. 69% 10%X85. 63% 24%X85. 63% = 20. 55% :8. 56% :7. 64% :4. 94% :7. 64% :8. 56% 20.55%
如果以每毫摩尔(12mg)有机碳可以转化成每毫摩尔(12mg) CH4或者C02，或者两者的混合物计算
Ak Ca Bhl Bh2 Bh3 Cb =A1 = I. 71 :0. 71 :0. 64 :0. 41 :0. 64 :0. 71 :1. 71 因此，LLDPE /TIE/PA6/EV0H/PA6/TIE/LLDPE各层引入生物基的浓度比例为1.71
O.71 :0. 64 :0. 41 :0. 64 :0. 71 :1. 71，所述引入生物基是指以生物活性添加剂“EcoPure”作为生物基，在共挤出制备前均匀添加到各层聚合物中，从而获得降解速率趋于一致的可生物降解三层共挤出复合薄膜。实施例6 : —种九层共挤复合薄膜结构表达式为=Ak-Ca-Bh-Cb-A1 (a = 3，h = 3)
式中
Ak表不第一层,材料为尼龙6、尼龙66 二兀共聚物(PA6, 66),占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为12% ；
Ca, a = 3表示第二层、第三层和第四层，其中，第二层材料为马来酸酐接枝改性的线性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为8% ;第三层材料为低密度聚乙烯(LDPE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为15%;第四层材料为马来酸酐接枝改性的线性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为10% ；
Bh，h = 3表示第五层、第六层和第七层，其中，第五层材料为尼龙6、尼龙12 二元共聚物(PA6，12)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为10% ;第六层材料为乙烯-乙烯醇共聚 物(EVOH)(32%PE+68%PVA)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为5% ;第七层为尼龙6、尼龙12 二元共聚物(PA6，12)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为10% ；
Cb表示第八层，材料为马来酸酐接枝改性的线性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为10% ；
A1表示第九层，材料为低密度聚乙烯(LDPE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为
20%。本实施例共挤复合薄膜为非对称九层结构
PA6, 66/TIE/LDPE/TIE/PA6, 12/EV0H/PA6, 12/TIE/LDPE，其中
PA6, 66由85%重量的PA6和15%重量的PA66共聚而成，其中
PA6 的分子式为-[NH- (CH2)5-COJn PA66 的分子式_ [NH (CH2) 6NHC0(CH2) 4C0]n-
经计算，PA6，66的分子量为228. 4342，其中碳元素的原子量为81. 0743，因此PA6，66本身含碳元素的重量百分比为35. 49 %。TIE 的分子式为_[CH2-CH2]n-
经计算，TIE的分子量为28. 0536，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此TIE本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。LDPE 的分子式为_[CH2-CH2]n-
经计算，LDPE的分子量为28. 0536，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此LDPE本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。PA6, 12由85%重量的PA6和15%重量的PA12共聚而成，其中
PA6 的分子式为-[NH- (CH2)5-COJn
PA12 的分子式为-[NH (CH2)6NHCO (CH2) 1QC0]n-
经计算，PA6，12的分子量为142. 7565，其中碳元素的原子量为84. 6776，因此PA6，12本身含碳元素的重量百分比为59. 32%。EVOH 的分子式为[CH2CH2]m[CH2CHOH] η
经计算，EVOH的分子量为38. 9329，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此EVOH本身含碳元素的重量百分比为61. 70%ο所以本实施例共挤复合薄膜九层碳含量之间的重量比例关系为Ak Cal Ca2 Ca3 Bhl Bh2 Bh3 Cb =A1 = 12%X 35. 49 % 8%X85. 63% 15%X85. 63% 10%X85. 63% 10%X 59. 32% 5%X61. 70% 10%X 59. 32% 10%X85. 63% 20%X 85. 63% =
4.26% 6. 85% 12. 84% :8. 56% :5. 93% :3. 09% :5. 93% :8. 56% :17. 13%
如果以每毫摩尔(12mg)有机碳可以转化成每毫摩尔(12mg) CH4或者CO2,或者两者的混合物计算 Ak Cal Ca2 Ca3 Bhl =Bll2 Bh3 Cb :A]_ = 0. 35 :0. 57 :1. 07 :0. 71 :0. 49 :0. 26 :0. 49 :0. 71
I.43
因此，PA6, 66/TIE/LDPE/TIE/PA6, 12/EV0H/PA6, 12/TIE/LDPE 各层引入生物基的浓度比例为O. 35 0. 57 1. 07 :0. 71 :0. 49 :0. 26 :0. 49 :0. 71 :1. 43，所述引入生物基是指以生物活性添加剂“EcoPure”作为生物基，在共挤出制备前均匀添加到各层聚合物中，从而获得降解速率趋于一致的可生物降解三层共挤出复合薄膜。实施例7 : —种八层共挤复合薄膜 结构表达式为=Ak-Ca-Bh-Cb-A1 (a = 3，h = 2)
式中
Ak表示第一层，材料为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为12% ；
Ca, a = 3表示第二层、第三层和第四层，其中，第二层材料为马来酸酐接枝改性的线性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为10% ;第三层材料为低密度聚乙烯(LDPE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为20%;第四层材料为马来酸酐接枝改性的线性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为10% ；
Bh，h = 2表示第五层和第六层，其中，第五层材料为乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)(32%PE+68%PVA)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为6% ;第六层材料为尼龙6、尼龙66二元共聚物(PA6，66)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为12% ；
Cb表示第七层，材料为马来酸酐接枝改性的线性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为10% ；
A1表示第八层，材料为低密度聚乙烯(LDPE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为
20%。本实施例共挤复合薄膜为非对称八层结构
PBT/TIE/LDPE/TIE/EV0H/PA6, 66/TIE/LDPE，其中
PBT 的单体分子式为[(CH2)400CC6H4C00] η
经计算，PBT的分子量为208. 2118，其中碳元素的原子量为132. 1210，因此PBT本身含碳元素的重量百分比为63. 46%οTIE 的分子式为_[CH2-CH2]η-
经计算，TIE的分子量为28. 0536，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此TIE本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。LDPE 的分子式为_[CH2-CH2]n-
经计算，LDPE的分子量为28. 0536，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此LDPE本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。
EVOH 的分子式为[CH2CH2]m[CH2CHOH] η
经计算，EVOH的分子量为38. 9329，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此EVOH本身含碳元素的重量百分比为61. 70%οΡΑ6, 66由85%重量的ΡΑ6和15%重量的ΡΑ66共聚而成，其中
ΡΑ6 的分子式为-[NH- (CH2)5-COJn
ΡΑ66 的分子式_ [NH (CH2) 6NHC0(CH2) 4C0]n-
经计算，PA6，66的分子量为228. 4342，其中碳元素的原子量为81. 0743，因此PA6，66本身含碳元素的重量百分比为35. 49 %。所以本实施例共挤复合薄膜八层碳含量之间的重量比例关系为
Ak Cal Ca2 Ca3 Bhl Bh2 Cb =A1 = 12%X 63. 46% 10%X 85. 63% 20%X85. 63% 10%X 85. 63% 6%X61. 70% 12%X 35. 49% 10%X 85. 63% 20%X 85. 63% = 7. 61% :8. 56% 17. 13% 8. 56% 3. 70% :4. 26% :8. 56% :17. 13%
如果以每毫摩尔(12mg)有机碳可以转化成每毫摩尔(12mg) CH4或者C02，或者两者的混合物计算
Ak Cal Ca2 Ca3 Bhl =Bh2 Cb =A1 = 0. 63 :0. 71 :1. 43 :0. 71 :0. 31 :0. 35 :0. 71 :1. 43因此，PBT/TIE/LDPE/TIE/EV0H/PA6, 66/TIE/LDPE各层引入生物基的浓度比例为O. 63 :0.71 :1.43 :0.71 :0.31 :0. 35 :0.71 :1. 43，所述引入生物基是指以生物活性添加剂“EcoPure”作为生物基，在共挤出制备前均匀添加到各层聚合物中，从而获得降解速率趋于一致的可生物降解三层共挤出复合薄膜。实施例8 : 一种i^一层共挤复合薄膜
结构表达式为Ak-Ca-Bh-Cb_Ai (a = 3, b = 3, h = 3)
式中
Ak表示第一层，材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为12%。Ca, a = 3表示第二层、第三层和第四层，其中，第二层材料为马来酸酐接枝改性的线性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为8% ;第三层材料为低密度聚乙烯(LDPE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为10% ;第四层材料为马来酸酐接枝改性的线性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为8% ；
Bh，h = 3表示第五层、第六层和第七层，其中，第五层材料为尼龙6 (PA6)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为8% ;第六层材料为乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)(32%PE+68%PVA),占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为5% ;第七层材料为尼龙6 (PA6)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为8% ；
Cb, b = 3表示第八层、第九层和第十层，其中，第八层材料为马来酸酐接枝改性的线性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为8% ;第九层材料为低密度聚乙烯(LDPE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为10% ;第十层材料为乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA) (12%VA+88PE),占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为8% ；
A1表示第十一层，材料为聚丙烯(PP)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为15%。本实施例共挤复合薄膜为非对称i^一层结构PET/TIE/LDPE/TIE/PA6/EV0H/PA6/TIE/LDPE/EVA/PP，其中
PET 的分子式为[-ch2-ch2ococ6h4co]- 经计算，PET的分子量为176. 1702，其中碳元素的原子量为120. 1100，因此PET本身含碳元素的重量百分比为68. 18%。TIE 的分子式为_[CH2-CH2]n-
经计算，TIE的分子量为28. 0536，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此TIE本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。LDPE 的分子式为_[CH2-CH2]n-
经计算，LDPE的分子量为28. 0536，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此LDPE本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。PA6 的分子式为-[NH- (CH2) 5-C0]n_
经计算，PA6的分子量为113. 1586，其中碳元素的原子量为72. 0660，因此PA6本身含碳元素的重量百分比为63. 69%οEVOH 的分子式为[CH2CH2]m[CH2CHOH] η
经计算，EVOH的分子量为38. 9329，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此EVOH本身含碳元素的重量百分比为61. 70%οEVA 的分子式为(C2H4) x. (C4H6O2) y
经计算，EVA的分子量为35. 0179，其中碳元素的原子量为26. 9046，因此EVA本身含碳元素的重量百分比为76. 83%。PP 的分子式为_ [CH2-CH (CH3) ]n_
经计算，PP的分子量为42. 0804，其中碳元素的原子量为36. 0330，因此PP本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。所以本实施例共挤复合薄膜i^一层碳含量之间的重量比例关系为
Ak Cal Ca2 Ca3 Bhl =Bh2 Bh3 Cbl Cb2 Cb3 =A1 = 12% X 68. 18% 8%X85. 63% 10% X 85. 63% 8%X 85. 63% 8%X 63. 69% 5%X61. 70% 8%X63. 69% 8%X85. 63% 10%X85. 63% 8%X 76. 83% 15%X85. 63% = 8. 18% :6. 85% :8. 56% :6. 85% :5. 09% :3. 09% :5. 09% :6. 85% 8. 56% 6. 15% 12. 84%
如果以每毫摩尔(12mg)有机碳可以转化成每毫摩尔(12mg) CH4或者C02，或者两者的混合物计算
Ak Cal Ca2 Ca3 Bhl Bh2 Bh3 Cbl Cb2 Cb3 A1 = O. 68 O. 57 O. 71 0. 57 O. 42 O. 26 O. 42 0. 57 0. 71 :0. 51 :1. 07
因此，PET/TIE/LDPE/TIE/PA6/EV0H/PA6/TIE/LDPE/EVA/PP 各层引入生物基的浓度比例为 O. 68 0. 57 :0.71 0. 57 0. 42 0. 26 0. 42 0. 57 :0.71 :0.51 :1. 07，所述引入生物基是指以生物活性添加剂“EcoPure”作为生物基，在共挤出制备前均匀添加到各层聚合物中，从而获得降解速率趋于一致的可生物降解三层共挤出复合薄膜。实施例9 :一种十层共挤复合薄膜
结构表达式为Ak-Ca-Bh-Cb_Ai (a = 3, b = 2, h = 3)
式中
Ak表示第一层，材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为12% ；
Ca, a = 3表示第二层、第三层和第四层，其中，第二层材料为马来酸酐接枝改性的线性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为8% ;第三层材料为低密度聚乙烯(LDPE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为10%;第四层材料为马来酸酐接枝改性的线性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为8% ；
Bh,h = 3表不第五层、第六层和第七层,其中，第五层材料为尼龙6 (PA6),占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为8% ;第六层材料为马来酸酐接枝改性的线性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为8% ;第七层材料为尼龙6(PA6)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为8% ；
C；，b = 2表示第八层和第九层，其中，第八层材料为马来酸酐接枝改性的线性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为8% ;第九层材料为高密度聚乙烯(HDPE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为10% ；
A1表示第十层，材料为茂金属聚丙烯(MPP)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为
15%。本实施例共挤复合薄膜为非对称十层结构 PET/TIE/LDPE/TIE/PA6/TIE/PA6/TIE/HDPE/MPP，其中
PET 的分子式为[-ch2-ch2ococ6h4co]-
经计算，PET的分子量为176. 1702，其中碳元素的原子量为120. 1100，因此PET本身含碳元素的重量百分比为68. 18%。TIE 的分子式为_[CH2-CH2]n-
经计算，TIE的分子量为28. 0536，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此TIE本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。LDPE 的分子式为_[CH2-CH2]n-
经计算，LDPE的分子量为28. 0536，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此LDPE本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。PA6 的分子式为-[NH- (CH2) 5_C0]n-
经计算，PA6的分子量为113. 1586，其中碳元素的原子量为72. 0660，因此PA6本身含碳元素的重量百分比为63. 69%οHDPE 的分子式为_[CH2-CH2]n-
经计算，HDPE的分子量为28. 0536，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此HDPE本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。MPP 的分子式为_ [CH2-CH (CH3) ] n_
经计算，MPP的分子量为42. 0804，其中碳元素的原子量为36. 0330，因此MPP本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。
所以本实施例共挤复合薄膜十层碳含量之间的重量比例关系为
Ak Cal Ca2 Ca3 Bhl Bh2 Bh3 Cbl Cb2 =A1 = 12%X 68. 18% 8%X85. 63% 10%X 85. 63% 8%X 85. 63% 8%X 63. 69% 8%X85. 63% 8%X63. 69% 8%X85. 63% 10%X85. 63% 15%X85. 63% = 8. 18% :6. 85% :8. 56% :6. 85% :5. 09% :6. 85% :5. 09% :6. 85% :8. 56% :12. 84%如果以每毫摩尔(12mg)有机碳可以转化成每毫摩尔(12mg) CH4或者CO2,或者两者的混合物计算
Ak Cal Ca2 Ca3 Bhl Bh2 Bh3 Cbl Cb2 :Ai = 0. 68 :0. 57 :0. 71 :0. 57 :0. 42 :0. 57 :0. 42 0. 57 0. 71 1. 07
因此，PET/TIE/LDPE/TIE/PA6/TIE/PA6/TIE/HDPE/MPP各层引入生物基的浓度比例为O. 68 :0. 57 :0. 71 :0. 57 :0. 42 :0. 57 :0. 42 :0. 57 :0. 71 :1. 07，所述引入生物基是指以生物活性添加剂“EcoPure”作为生物基，在共挤出制备前均匀添加到各层聚合物中，从而获得降解速率趋于一致的可生物降解三层共挤出复合薄膜。实施例10 : —种三层共挤复合薄膜 结构表达式为Ak -C-A1 式中
Ak表示第一层，材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为10% ；
C表示第二层，材料为马来酸酐接枝改性的线性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为15%;
A1表示第三层，材料由80%重量的低密度聚乙烯(LDPE)和20%重量的乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)混合形成，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为75%。本实施例共挤复合薄膜为非对称三层结构
PET/TIE/ (80%LDPE+209i)EVA)，其中
PET 的分子式为[-ch2-ch2ococ6h4co]-
经计算，PET的分子量为176. 1702，其中碳元素的原子量为120. 1100，因此PET本身含碳元素的重量百分比为68. 18%。TIE 的分子式为_[CH2-CH2]n-
经计算，TIE的分子量为28. 0536，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此TIE本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。LDPE 的分子式为_[CH2-CH2]n-
经计算，LDPE的分子量为28. 0536，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此LDPE本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。EVA 的分子式为(C2H4) x. (C4H6O2) y
经计算，EVA的分子量为35. 0179，其中碳元素的原子量为26. 9046，因此EVA本身含碳元素的重量百分比为76. 83%。所以本实施例共挤复合薄膜三层碳含量之间的重量比例关系为
Ak C =A1 = 10%X 68. 18% 15%X 85. 63% :75%X (80%X 85. 63%+20%X76. 83%)= 6. 82% 12. 84% 83. 87%
如果以每毫摩尔(12mg)有机碳可以转化成每毫摩尔(12mg) CH4或者C02，或者两者的混合物计算
Ak C =A1 = O. 57 1. 07 :6. 99
因此，PET/TIE/ (80%LDPE+20%EVA)各层引入生物基的浓度比例为O. 57 :1. 07 :6. 99，所述引入生物基是指以生物活性添加剂“EcoPure”作为生物基，在共挤出制备前均匀添加到各层聚合物中，从而获得降解速率趋于一致的可生物降解三层共挤出复合薄膜。实施例11 : 一种五层共挤复合薄膜 结构表达式为=Ak-Ca-Bh-Cb-A1
式中
Ak表不第一层,材料为尼龙6 (PA6),占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为25% ；
Ca表示第二层，材料由25%重量的马来酸酐接枝改 性的线性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)和75%重的低密度聚乙烯(LDPE)混合形成，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为10% ；
Bh表示第三层，材料为低密度聚乙烯(LDPE)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为
30% ；
Cb表示第四层，材料由25%重量的马来酸酐接枝改性的线性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)和75%重量的低密度聚乙烯(LDPE)混合形成，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为 10% ；
A1表示第五层，材料为尼龙6 (PA6)，占共挤复合薄膜总重量的重量百分比为25%。本实施例共挤复合薄膜为对称五层结构
PA6/ (25%TIE+75%LDPE) /LDPE/ (25%TIE+75%LDPE)/PA6，其中
PA6 的分子式为-[NH- (CH2)5-COJn-
经计算，PA6的分子量为113. 1586，其中碳元素的原子量为72. 0660，因此PA6本身含碳元素的重量百分比为63. 69%οTIE 的分子式为_[CH2-CH2]n-
经计算，TIE的分子量为28. 0536，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此TIE本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。LDPE 的分子式为_[CH2-CH2]n-
经计算，LDPE的分子量为28. 0536，其中碳元素的原子量为24. 0220，因此LDPE本身含碳元素的重量百分比为85. 63%。所以本实施例共挤复合薄膜五层碳含量之间的重量比例关系为
Ak Ca Bh Cb =A1 = 25%X 63. 69% 10%X (25%X 85. 63%+75%X85. 63%) 30%X 85. 63% 10%X(25%X85. 63%+75%X85. 63%)25%X63. 69% = 15. 92% :8. 56% :25. 69% :8. 56% :15. 92%如果以每毫摩尔(12mg)有机碳可以转化成每毫摩尔(12mg) CH4或者C02，或者两者的混合物计算
Ak Ca Bh Cb =A1 = I. 33 0. 71 :2. 14 :0. 71 :1. 33
因此,PA6/ (25%TIE+75%LDPE)/LDPE/ (25%TIE+75%LDPE)/PA6 各层引入生物基的浓度比例为I. 33 :0. 71 :2. 14 :0. 71 :1. 33，所述引入生物基是指以生物活性添加剂“EcoPure”作为生物基，在共挤出制备前均匀添加到各层聚合物中，从而获得降解速率趋于一致的可生物降解三层共挤出复合薄膜。上述实施例给出了三层至十一层共挤复合薄膜中有关本发明的一些具体应用，只为说明本发明的技术方案及特点，其目的在于让本领域技术人员了解本发明的内容并可以据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种利用同一生物基控制共挤复合薄膜中各层同步降解的方法，该方法针对三层或三层以上结构的共挤复合薄膜，以生物活性添加剂“EcoPure”作为生物基引入共挤复合薄膜的各层中，使共挤复合薄膜获得生物降解性能，其中，共挤复合薄膜中至少有两层为不同聚合物，各层聚合物在以下两类材料限定的范围中选择 第一类材料为下列材料中的一种 乙烯-乙烯醇共聚物； 尼龙6 ； 尼龙6、尼龙66 二兀共聚物； 尼龙6、尼龙10 二元共聚物； 尼龙6、尼龙12 二元共聚物； 尼龙6、尼龙66、尼龙12三元共聚物； 聚对苯二甲酸丁二醇酯； 聚对苯二甲酸乙二醇酯； 聚苯乙烯； 聚碳酸酯； 聚偏二氯乙烯均聚物； 聚偏二氯乙烯共聚物； 第二类材料为下列材料中的一种，或者一种以上按任意重量比例的混合物 聚丙紐; 乙烯-丙烯二元共聚物 乙烯-丁烯二元共聚物 乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物 茂金属聚丙烯； 聚乙紐； 线性低密度聚乙烯； 低密度聚乙烯； 中密度聚乙烯； 高密度聚乙烯； 茂金属线性低密度聚乙烯； 乙烯-丙烯酸共聚物； 乙烯-丙烯酸乙酯共聚物； 乙烯-甲基丙烯酸共聚物； 乙烯-乙酸乙烯共聚物； 钠、锌金属离子型乙烯聚合物； 马来酸酐接枝改性的低密度聚乙烯基聚合物； 马来酸酐接枝改性的线性低密度聚乙烯基聚合物； 马来酸酐接枝改性的高密度聚乙烯基聚合物； 马来酸酐接枝改性的聚丙烯基聚合物； 马来酸酐接枝改性的乙烯-乙酸乙烯基聚合物；马来酸酐接枝改性的 乙烯-甲基丙烯酸基聚合物； 其特征在于 在共挤复合薄膜的结构以及各层聚合物确定的前提下，首先计算出共挤复合薄膜各层碳含量之间的重量比例关系，然后在共挤出制备前的各层聚合物中，以各层碳含量之间的重量比例关系大小为依据来确定各层生物基的添加浓度，以此使共挤复合薄膜的各层降解速率趋于一致； 所述共挤复合薄膜各层碳含量之间的重量比例关系计算方法和步骤如下 第一步，根据共挤复合薄膜中各层聚合物的化学分子式，分别计算出各层聚合物本身含碳元素的重量百分比，计算公式为 Z = XXN^-YX 100%式(I) 式(I)中 Z表示某一层聚合物本身含碳元素的重量百分比； X表不碳原子的原子量； N表示某一层聚合物化学分子式中的碳原子数目； Y表示某一层聚合物化学分子式的分子量； 第二步，根据共挤复合薄膜的各层厚度以及各层聚合物密度，分别计算出各层聚合物重量占共挤复合薄膜总重量的重量百分比，计算公式为 Q = U^-VX 100%式(2) 式(2)中 Q表示某一层聚合物重量占共挤复合薄膜总重量的重量百分比； U表示某一层聚合物密度与厚度的乘积； V表示各层聚合物密度与厚度的乘积之和； 第三步，根据共挤复合薄膜中各层聚合物本身含碳元素的重量百分比以及各层聚合物重量占共挤复合薄膜总重量的重量百分比，分别计算出共挤复合薄膜的各层碳含量，计算公式为 M = QXffXZ式(3) 式(3)中 M表不某一层的碳含量； Q表示某一层聚合物重量占共挤复合薄膜总重量的重量百分比； W表示共挤复合薄膜的总重量； Z表示某一层聚合物本身含碳元素的重量百分比； 从式(3)中可知，由于相对于各层碳含量中共挤复合薄膜的总重量W为相同数值，因此共挤复合薄膜各层碳含量之间的重量比例关系为 每层聚合物重量占共挤复合薄膜总重量的重量百分比与每层聚合物本身含碳元素的重量百分比的乘积之比。
全文摘要
一种利用同一生物基控制共挤复合薄膜中各层同步降解的方法，针对三层或三层以上共挤复合薄膜，以生物活性添加剂“EcoPure”作为生物基，其特征在于首先计算出共挤复合薄膜各层碳含量之间的重量比例关系，然后在共挤出制备前的各层聚合物中，以各层碳含量之间的重量比例关系大小为依据来确定各层生物基的添加浓度，以此使共挤复合薄膜的各层降解速率趋于一致。本发明的贡献在于对不同聚合物组成的多层共挤复合薄膜的生物降解过程和降解速率具有可预见的控制能力。通过平衡生物基的浓度提供适于最终处置环境的生物降解率并可保持薄膜在被废弃之前其产品的外观、功能和物理机械性能不变。
文档编号B32B27/18GK102627013SQ2012101004
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月9日 优先权日2012年4月9日
发明者唐敏艳, 夏嘉良, 夏瑜, 高学文 申请人:圣夏药品食品包装新材料(昆山)有限公司