技术领域
本发明涉及高分子材料领域，特别涉及一种高弹性抗菌防静电包装材料及其制备方法。
背景技术
塑料包装材料在塑料工业中发展迅速，由于其优异的性能低廉的价格，在包装市场中一直占有重要地位，塑料包装材料的开发利用，为人们生活以及工业发展都带来了极大的便利之处，对国民经济的建设也起到了积极作用。我国木薯淀粉资源充足，但对其利用率却很低，造成了大量资源与能源的浪费，国内外有研究者尝试将淀粉、蛋白质应用到高分子包装材料领域，从而达到资源的最大化利用，但是由于淀粉、蛋白质这类物质本身的特性，会造成制备得到的材料脆性大，不利于使用，本申请中对木薯淀粉进行改性，再与树脂进行复配，并加入了相容性好的助剂，得到了价格低廉，并且综合性能优良的包装材料，具有很大的开发应用前景。
发明内容
要解决的技术问题：
包装薄膜材料应用范围广泛，但市场上的包装材料品种少，抗菌防静电性能较差，本发明的目的是提供一种高弹性抗菌防静电包装材料及其制备方法。
技术方案：
本发明提供了一种高弹性抗菌防静电包装材料，由以下重量份组分制备而成：
聚氨酯树脂32-49份、
改性木薯淀粉26-37份、
抗氧剂0.3-0.5份、
防静电剂1-5份、
乙酸乙酯5-12份、
纳米二氧化钛2-7份、
增塑剂1-6份、
交联剂0.85-2.6份。
优选的，所述的一种高弹性抗菌防静电包装材料，所述的改性木薯淀粉由下述制备方法制备而成：将木薯淀粉配制成37wt%的溶液，然后取100mL加入到反应釜中，不断搅拌，用2wt%的氢氧化钠溶液将pH调整到9.0，然后缓慢加入含有效氯6%-8%次氯酸钠溶液，在1-2h内将次氯酸钠加完，次氯酸钠用量为木薯淀粉重量的9%，在加次氯酸钠过程中，不断用稀盐酸调节反应液的pH值，使其维持在pH为9.0，次氯酸钠加完后，用稀盐酸将溶液pH调节至6.2，通入二氧化硫气体还原过量的次氯酸钠，用真空过滤机过滤后，再用多级旋液分离器进行清洗，在50℃恒温干燥箱中进行干燥，将水分降低到10%即可。
优选的，所述的一种高弹性抗菌防静电包装材料，所述的抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂CA、抗氧剂1010、抗氧剂164中的一种。
优选的，所述的一种高弹性抗菌防静电包装材料，所述的防静电剂由氧化锌粉末和滑石粉按照重量比2:1混合而成。
优选的，所述的一种高弹性抗菌防静电包装材料，所述的增塑剂为甘油、聚乙二醇和山梨醇按照2:1:1混合而成。
优选的，所述的一种高弹性抗菌防静电包装材料，所述的交联剂为戊二醛。
优选的，所述的一种高弹性抗菌防静电包装材料的制备方法，由以下制备步骤制备而成：
（1）按重量份取所有原料加入密炼机中，温度设定为70℃，进行混合30min后得到胚料；
（2）将胚料转移至单螺杆挤出机上熔融塑化，熔融温度为180℃，挤出厚度为3毫米的原片，然后进行冷却至30℃；
（3）将冷却后的原片在拉膜机中重新加热到180℃进行大幅度拉伸，拉伸完毕后，薄膜进入张紧轮上于200℃下进行短时间的热定形工艺，冷却后即得到所述的薄膜。
有益效果：
本发明提供的包装材料具有很好的外观，良好的抗张强度、伸长率抗菌性能和防静电性能。其抗张强度最高可达27.7 MPa，伸长率最高可达279.4%。将木薯淀粉与树脂进行复配作为材料的基材，降低了生产成本，且生产原料来源丰富，将木薯淀粉进行改性，提高了其稳定性，并且最终制备得到的材料综合性能优异。
具体实施方式
下面的实施例可使本专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1-5和对比例1-2中的改性木薯淀粉由下述制备方法制备而成：将木薯淀粉配制成37wt%的溶液，然后取100mL加入到反应釜中，不断搅拌，用2wt%的氢氧化钠溶液将pH调整到9.0，然后缓慢加入含有效氯6%-8%次氯酸钠溶液，在1-2h内将次氯酸钠加完，次氯酸钠用量为木薯淀粉重量的9%，在加次氯酸钠过程中，不断用稀盐酸调节反应液的pH值，使其维持在pH为9.0，次氯酸钠加完后，用稀盐酸将溶液pH调节至6.2，通入二氧化硫气体还原过量的次氯酸钠，用真空过滤机过滤后，再用多级旋液分离器进行清洗，在50℃恒温干燥箱中进行干燥，将水分降低到10%即可；
实施例1
（1）将聚氨酯树脂49份、改性木薯淀粉26份、抗氧剂CA 0.5份加入密炼机中，温度设定为70℃，进行混合5min，然后加入防静电剂1份、乙酸乙酯12份、纳米二氧化钛2份、增塑剂6份、戊二醛0.85份，继续密练30min后得到胚料；
（2）将胚料转移至单螺杆挤出机上熔融塑化，熔融温度为180℃，挤出厚度为3毫米的原片，然后进行冷却至30℃；
（3）将冷却后的原片在拉膜机中重新加热到180℃进行大幅度拉伸，拉伸完毕后，薄膜进入张紧轮上于200℃下进行短时间的热定形工艺，冷却后即得到所述的薄膜；
防静电剂由氧化锌粉末和滑石粉按照重量比2:1混合而成；
增塑剂为甘油、聚乙二醇和山梨醇按照2:1:1混合而成。
实施例2
（1）将聚氨酯树脂32份、改性木薯淀粉37份、抗氧剂CA 0.3份加入密炼机中，温度设定为70℃，进行混合5min，然后加入防静电剂5份、乙酸乙酯5份、纳米二氧化钛7份、增塑剂1份、戊二醛2.6份，继续密练30min后得到胚料；
（2）将胚料转移至单螺杆挤出机上熔融塑化，熔融温度为180℃，挤出厚度为3毫米的原片，然后进行冷却至30℃；
（3）将冷却后的原片在拉膜机中重新加热到180℃进行大幅度拉伸，拉伸完毕后，薄膜进入张紧轮上于200℃下进行短时间的热定形工艺，冷却后即得到所述的薄膜；
防静电剂由氧化锌粉末和滑石粉按照重量比2:1混合而成；
增塑剂为甘油、聚乙二醇和山梨醇按照2:1:1混合而成。
实施例3
（1）将聚氨酯树脂44份、改性木薯淀粉29份、抗氧剂CA 0.43份加入密炼机中，温度设定为70℃，进行混合5min，然后加入防静电剂2份、乙酸乙酯10份、纳米二氧化钛3份、增塑剂4份、戊二醛1.25份，继续密练30min后得到胚料；
（2）将胚料转移至单螺杆挤出机上熔融塑化，熔融温度为180℃，挤出厚度为3毫米的原片，然后进行冷却至30℃；
（3）将冷却后的原片在拉膜机中重新加热到180℃进行大幅度拉伸，拉伸完毕后，薄膜进入张紧轮上于200℃下进行短时间的热定形工艺，冷却后即得到所述的薄膜；
防静电剂由氧化锌粉末和滑石粉按照重量比2:1混合而成；
增塑剂为甘油、聚乙二醇和山梨醇按照2:1:1混合而成。
实施例4
（1）将聚氨酯树脂36份、改性木薯淀粉33份、抗氧剂CA 0.38份加入密炼机中，温度设定为70℃，进行混合5min，然后加入防静电剂4份、乙酸乙酯7份、纳米二氧化钛5份、增塑剂2份、戊二醛2.1份，继续密练30min后得到胚料；
（2）将胚料转移至单螺杆挤出机上熔融塑化，熔融温度为180℃，挤出厚度为3毫米的原片，然后进行冷却至30℃；
（3）将冷却后的原片在拉膜机中重新加热到180℃进行大幅度拉伸，拉伸完毕后，薄膜进入张紧轮上于200℃下进行短时间的热定形工艺，冷却后即得到所述的薄膜；
防静电剂由氧化锌粉末和滑石粉按照重量比2:1混合而成；
增塑剂为甘油、聚乙二醇和山梨醇按照2:1:1混合而成。
实施例5
（1）将聚氨酯树脂40份、改性木薯淀粉31份、抗氧剂CA 0.41份加入密炼机中，温度设定为70℃，进行混合5min，然后加入防静电剂3份、乙酸乙酯8份、纳米二氧化钛4份、增塑剂3份、戊二醛1.88份，继续密练30min后得到胚料；
（2）将胚料转移至单螺杆挤出机上熔融塑化，熔融温度为180℃，挤出厚度为3毫米的原片，然后进行冷却至30℃；
（3）将冷却后的原片在拉膜机中重新加热到180℃进行大幅度拉伸，拉伸完毕后，薄膜进入张紧轮上于200℃下进行短时间的热定形工艺，冷却后即得到所述的薄膜；
防静电剂由氧化锌粉末和滑石粉按照重量比2:1混合而成；
增塑剂为甘油、聚乙二醇和山梨醇按照2:1:1混合而成。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于，防静电剂不同。具体地说是：
（1）将聚氨酯树脂49份、改性木薯淀粉26份、抗氧剂CA 0.5份加入密炼机中，温度设定为70℃，进行混合5min，然后加入氧化锌粉末1份、乙酸乙酯12份、纳米二氧化钛2份、增塑剂6份、戊二醛0.85份，继续密练30min后得到胚料；
（2）将胚料转移至单螺杆挤出机上熔融塑化，熔融温度为180℃，挤出厚度为3毫米的原片，然后进行冷却至30℃；
（3）将冷却后的原片在拉膜机中重新加热到180℃进行大幅度拉伸，拉伸完毕后，薄膜进入张紧轮上于200℃下进行短时间的热定形工艺，冷却后即得到所述的薄膜；
增塑剂为甘油、聚乙二醇和山梨醇按照2:1:1混合而成。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于，增塑剂不同。具体地说是:
（1）将聚氨酯树脂49份、改性木薯淀粉26份、抗氧剂CA 0.5份加入密炼机中，温度设定为70℃，进行混合5min，然后加入防静电剂1份、乙酸乙酯12份、纳米二氧化钛2份、增塑剂6份、戊二醛0.85份，继续密练30min后得到胚料；
（2）将胚料转移至单螺杆挤出机上熔融塑化，熔融温度为180℃，挤出厚度为3毫米的原片，然后进行冷却至30℃；
（3）将冷却后的原片在拉膜机中重新加热到180℃进行大幅度拉伸，拉伸完毕后，薄膜进入张紧轮上于200℃下进行短时间的热定形工艺，冷却后即得到所述的薄膜；
防静电剂由氧化锌粉末和滑石粉按照重量比2:1混合而成；
增塑剂为甘油和山梨醇按照2:1混合而成。
将实施例1-5和对比例1-2制备得到的包装材料进行性能测试：
抗张强度和伸长率的测定：将材料剪切成50×15mm的长条，用抗张强度测定仪进行测定，拉伸强度为400mm/s。抗菌性能测试参考QB/T2591-2003，防静电性按照ASTM D257标准进行测试。
抗菌性试验测定，实施例1-5和对比例1-2中的材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到85%以上，具有很好的抑菌性能。
力学性能和抗静电性能测试结果见表格，由测试结果可知：
本发明提供的包装材料具有很好的外观，良好的抗张强度、伸长率和防静电性能。其抗张强度最高可达27.7 MPa，伸长率最高可达279.4%。由对比例1的测试结果可知，当防静电剂中不添加滑石粉成分时，材料的抗静电性能下降，惰性成分滑石粉与氧化锌粉末复配，可以提高氧化锌的分散性能，从而提高材料的抗静电性能，并且能够节约成本。由对比例2的测试结果可知， 增塑剂之间的复配作用可以产生协同增效作用，并且提高增塑剂与膜材之间的相容性，从而更好的提高其力学性能。
表1性能测试结果