一种可生物降解的高分子包装材料
阅读说明：本技术 一种可生物降解的高分子包装材料 (Biodegradable high-molecular packaging material ) 是由 牛宏伟 于 2021-09-03 设计创作，主要内容包括：本发明属于生物降解高分子材料技术领域,特别涉及一种可生物降解的高分子包装材料。由改性聚乙烯醇、稳定剂、增塑剂和助剂制备而成,利用戊二醛对聚乙烯醇进行改性,将戊二醛一端的醛基氧化为羧基与聚乙烯醇分子链上的羟基发生酯化反应,得到改性聚乙烯醇,避免了聚乙烯醇分子链上大量分子内和分子间氢键的形成,同时在改性聚乙烯醇分子链上引入了活泼醛基,使得合成的可生物降解的高分子包装材料在具有优异力学性能的同时能够有效的抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,且具有良好的降解速率。(The invention belongs to the technical field of biodegradable high polymer materials, and particularly relates to a biodegradable high polymer packaging material. The modified polyvinyl alcohol is prepared from modified polyvinyl alcohol, a stabilizer, a plasticizer and an auxiliary agent, wherein the polyvinyl alcohol is modified by glutaraldehyde, aldehyde groups at one end of the glutaraldehyde are oxidized into carboxyl groups to be subjected to esterification reaction with hydroxyl groups on a polyvinyl alcohol molecular chain, so that the modified polyvinyl alcohol is obtained, the formation of a large number of intra-molecular and intermolecular hydrogen bonds on the polyvinyl alcohol molecular chain is avoided, and meanwhile, active aldehyde groups are introduced on the modified polyvinyl alcohol molecular chain, so that the synthesized biodegradable high polymer packaging material has excellent mechanical properties, can effectively inhibit escherichia coli and staphylococcus aureus and has a good degradation rate.)
技术领域
本发明涉及生物降解高分子材料技术领域，具体涉及一种可生物降解的高分子包装材料。
背景技术
随着社会的发展，各种高分子材料应用到日常生产生活中。然而这些材料难以自然降解，对环境造成了严重的污染，这种情况与“绿色发展”的理念严重不符。为了解决污染问题，研究可生物降解的高分子材料成为人们关注的重点。生物降解高分子一般是指具有一定机械强度并能在自然环境中全部或部分被微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类分解为低分子化合物而不造成环境污染的高分子材料。它具有如下特点：可制成堆肥回归大自然；因降解而使体积减少，延长填埋场使用寿命；不存在普通塑料袋要焚烧问题，减少了有害气体的排放；可减少随意丢弃对野生动植物的危害；储存运输方便，不需避光。
高分子生物降解方式一共有三种。第一种是利用微生物对高分子材料进行侵蚀，促使微生物破坏掉高分子的结构，从而使整个高分子材料得以降解。第二种是利用生物酶的特性作用在高分子材料当中，促使微生物对高分子的分子链造成侵蚀。第三种降解方法是利用微生物以及聚合物的配合来完成的。在该种方法下的高分子降解不会使高分子材料完全消失，而是会在与微生物的作用下产生新的物质，该过程比较复杂。
中国专利201010294691.2公开了一种淀粉基热可塑性生物降解材料及其制备方法，由植物淀粉、改性增塑助剂、可降解高分子化合物组成，通过改性增塑助剂将植物淀粉的大分子在混合装置中进行催化改性，降低其分子结构；再对已充分改性后的淀粉小分子进行重新组合。制得的淀粉基热可塑性生物降解材料耐水耐油，耐候性佳，具有优良的热塑成型性能。
中国专利200810123123.9公开了一种微胶囊膨胀阻燃淀粉基可降解材料及其制备方法，将淀粉与增塑剂和增容剂混合，加入可生物降解的高分子化合物与微胶囊化膨胀型阻燃剂和阻燃催化剂，得到膨胀阻燃淀粉基可降解材料。所得产物具有优良的柔韧性和力学性能；具有较好的耐水与耐油性；无毒无害，可完全生物降解；具有较佳的阻燃性能；可用于包装、层压材料和体育卫生用品等领域。
发明内容
为了得到既能满足包装要求又可以实现自动降解的高分子包装材料，本发明提供了一种可生物降解的高分子包装材料，具有优异的力学性能，同时能够有效的抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。
本发明解决上述问题的技术方案如下：
一种可生物降解的高分子包装材料，由改性聚乙烯醇、稳定剂、增塑剂和助剂制备而成；
所述改性聚乙烯醇的化学结构式如式I所示：
作为本发明的进一步改进，所述改性聚乙烯醇的制备方法如下：
S1：将戊二醛与萃取剂和稀释剂混合后加入催化剂，加热搅拌，并向其中持续通入空气，反应过程中向其中滴加NaOH溶液，调节溶液pH为7.5，反应4-6h；
S2：将步骤S1中反应完成后的混合液过滤，静置，得到静置后的母液，将静置后的母液用水进行反萃取，降低温度，反萃后的溶液析出晶体；
S3：在去离子水中加入聚乙烯醇，加热搅拌，待聚乙烯醇溶解后加入硫酸铜，并缓慢加入步骤S2中得到的晶体，反应4-6h后，过滤，得到改性聚乙烯醇。
本发明具有如下有益效果：
利用戊二醛对聚乙烯醇进行改性，将戊二醛一端的醛基氧化为羧基与聚乙烯醇分子链上的羟基发生酯化反应，得到改性聚乙烯醇，避免了聚乙烯醇分子链上大量分子内和分子间氢键的形成，同时在改性聚乙烯醇分子链上引入了活泼醛基，使得合成的可生物降解的高分子包装材料在具有优异力学性能的同时能够有效的抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌，且具有良好的降解速率。
具体实施方式
下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例1
一种可生物降解的高分子包装材料，由改性聚乙烯醇、稳定剂、增塑剂和助剂制备而成；
其中改性聚乙烯醇的制备方法如下：
S1：将80重量份戊二醛与60重量份萃取剂三丁胺和60重量份稀释剂正丁醇混合后加入6重量份催化剂Pd/SiO2，加热搅拌，加热温度为55℃，并向其中持续通入空气，反应过程中向其中滴加0.05mol/LNaOH溶液，并用pH计测试溶液pH，调节溶液pH为7.5，反应4h，反应完成后戊二醛一端的醛基被氧化为羧基，即反应后的产物一端为羧基，另一端为醛基；
S2：将步骤S1中反应完成后的混合液过滤，滤液静置18h，得到静置后的母液，将静置后的母液用水进行反萃取，降低温度至-5℃，反萃后的溶液析出晶体；
S3：在130重量份去离子水中加入85重量份聚乙烯醇，加热搅拌，加热温度为65℃，待聚乙烯醇溶解后加入6重量份硫酸铜，并缓慢加入75重量份步骤S2中得到的晶体，发生酯化反应，反应4h后，过滤，除去催化剂硫酸铜，得到改性聚乙烯醇。采用硫酸铜作为催化剂，由于硫酸铜难溶于反应物和产物中，反应完成后容易除去，简化了分离流程，且经分离后的硫酸铜可重复使用，节约成本，所得产物化学结构式如式I所示：
聚乙烯醇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。但聚乙烯醇含有大量的羟基，能形成大量的分子内和分子间氢键，其熔融温度与分解温度非常接近，难以热塑加工。在本发明中，利用戊二醛对聚乙烯醇进行改性，从而实现聚乙烯醇相关性能的改善。戊二醛具有较活泼的醛基能与细胞壁表面发生反应，引起蛋白质凝固造成细菌死亡。在通入空气的情况下，将戊二醛与三丁胺和正丁醇混合，加入催化剂Pd/SiO2，在加热的条件下，戊二醛一端的醛基被氧化为羧基。在此反应过程中，三丁胺作为萃取剂，使得一端被氧化成羧基的戊二醛进入到有机相中，避免了进一步氧化，使反应朝着有利于产物的方向进行，提高了戊二醛的转化率和产物的选择性。而正丁醇的加入可以与三丁胺产生络合，改善三丁胺的分层速度。在步骤S3中，聚乙烯醇在硫酸铜的催化下与步骤S2中得到的晶体发生酯化反应，聚乙烯醇上含有的羟基发生反应，避免了大量分子内和分子间氢键的形成，便于后续的热塑加工，同时形成的改性聚乙烯醇分子链上含有活泼的醛基，使得合成的可生物降解的高分子包装材料具有良好的杀菌作用。
一种可生物降解的高分子包装材料，由以下原料按重量份制备而成：改性聚乙烯醇70份；稳定剂10份；增塑剂8份；助剂4份。其中，稳定剂为硬脂酸锌；增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯和柠檬酸三辛酯按重量比1:1混合；助剂为没食子酸丙酯。
一种可生物降解的高分子包装材料的制备方法，制备方法如下：将改性聚乙烯醇、稳定剂、增塑剂和助剂按上述比例称量后加入到搅拌机中，搅拌速度800r/min，搅拌15min；将混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机中，于120-160℃下挤出、造粒，得到可生物降解的高分子包装材料。
一种可生物降解的高分子包装材料的应用，应用包括用于日用品、化工、建材、食品、食品添加剂和医药的包装领域。
实施例2
一种可生物降解的高分子包装材料，由改性聚乙烯醇、稳定剂、增塑剂和助剂制备而成；
其中改性聚乙烯醇的制备方法如下：
S1：将100重量份戊二醛与80重量份萃取剂三丁胺和80重量份稀释剂正丁醇混合后加入10重量份催化剂Pd/SiO2，加热搅拌，加热温度为65℃，并向其中持续通入空气，反应过程中向其中滴加0.05mol/LNaOH溶液，并用pH计测试溶液pH，调节溶液pH为7.5，反应6h，反应完成后戊二醛一端的醛基被氧化为羧基，即反应后的产物一端为羧基，另一端为醛基；
S2：将步骤S1中反应完成后的混合液过滤，滤液静置18h，得到静置后的母液，将静置后的母液用水进行反萃取，降低温度至-5℃，反萃后的溶液析出晶体；
S3：在150重量份去离子水中加入95重量份聚乙烯醇，加热搅拌，加热温度为75℃，待聚乙烯醇溶解后加入10重量份硫酸铜，并缓慢加入85重量份步骤S2中得到的晶体，发生酯化反应，反应6h后，过滤，除去催化剂硫酸铜，得到改性聚乙烯醇。采用硫酸铜作为催化剂，由于硫酸铜难溶于反应物和产物中，反应完成后容易除去，简化了分离流程，且经分离后的硫酸铜可重复使用，节约成本。
一种可生物降解的高分子包装材料，由以下原料按重量份制备而成：改性聚乙烯醇70份；稳定剂10份；增塑剂8份；助剂4份。其中，稳定剂为硬脂酸锌；增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯和柠檬酸三辛酯按重量比1:1混合；助剂为没食子酸丙酯。
一种可生物降解的高分子包装材料的制备方法，制备方法如下：将改性聚乙烯醇、稳定剂、增塑剂和助剂按上述比例称量后加入到搅拌机中，搅拌速度800r/min，搅拌15min；将混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机中，于120-160℃下挤出、造粒，得到可生物降解的高分子包装材料。
一种可生物降解的高分子包装材料的应用，应用包括用于日用品、化工、建材、食品、食品添加剂和医药的包装领域。
实施例3
一种可生物降解的高分子包装材料，由改性聚乙烯醇、稳定剂、增塑剂和助剂制备而成；
其中改性聚乙烯醇的制备方法如下：
S1：将80重量份戊二醛与60重量份萃取剂三丁胺和60重量份稀释剂正丁醇混合后加入6重量份催化剂Pd/SiO2，加热搅拌，加热温度为55℃，并向其中持续通入空气，反应过程中向其中滴加0.05mol/LNaOH溶液，并用pH计测试溶液pH，调节溶液pH为7.5，反应4h，反应完成后戊二醛一端的醛基被氧化为羧基，即反应后的产物一端为羧基，另一端为醛基。
S2：将步骤S1中反应完成后的混合液过滤，滤液静置18h，得到静置后的母液，将静置后的母液用水进行反萃取，降低温度至-5℃，反萃后的溶液析出晶体；
S3：在130重量份去离子水中加入85重量份聚乙烯醇，加热搅拌，加热温度为65℃，待聚乙烯醇溶解后加入6重量份硫酸铜，并缓慢加入75重量份步骤S2中得到的晶体，发生酯化反应，反应4h后，过滤，除去催化剂硫酸铜，得到改性聚乙烯醇。采用硫酸铜作为催化剂，由于硫酸铜难溶于反应物和产物中，反应完成后容易除去，简化了分离流程，且经分离后的硫酸铜可重复使用，节约成本。
一种可生物降解的高分子包装材料，由以下原料按重量份制备而成：改性聚乙烯醇80份；稳定剂18份；增塑剂16份；助剂10份。其中，稳定剂为硬脂酸锌；增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯和柠檬酸三辛酯按重量比1:1混合；助剂为没食子酸丙酯。
一种可生物降解的高分子包装材料的制备方法，制备方法如下：将改性聚乙烯醇、稳定剂、增塑剂和助剂按上述比例称量后加入到搅拌机中，搅拌速度1000r/min，搅拌20min；将混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机中，于120-160℃下挤出、造粒，得到可生物降解的高分子包装材料。
一种可生物降解的高分子包装材料的应用，应用包括用于日用品、化工、建材、食品、食品添加剂和医药的包装领域。
实施例4
一种可生物降解的高分子包装材料，由改性聚乙烯醇、稳定剂、增塑剂和助剂制备而成；
其中改性聚乙烯醇的制备方法如下：
S1：将80重量份戊二醛与60重量份萃取剂三丁胺和60重量份稀释剂正丁醇混合后加入6重量份催化剂Pd/SiO2，加热搅拌，加热温度为55℃，并向其中持续通入空气，反应过程中向其中滴加0.05mol/LNaOH溶液，并用pH计测试溶液pH，调节溶液pH为7.5，反应4h，反应完成后戊二醛一端的醛基被氧化为羧基，即反应后的产物一端为羧基，另一端为醛基。
S2：将步骤S1中反应完成后的混合液过滤，滤液静置18h，得到静置后的母液，将静置后的母液用水进行反萃取，降低温度至-5℃，反萃后的溶液析出晶体；
S3：在130重量份去离子水中加入85重量份聚乙烯醇，加热搅拌，加热温度为65℃，待聚乙烯醇溶解后加入6重量份硫酸铜，并缓慢加入75重量份步骤S2中得到的晶体，发生酯化反应，反应4h后，过滤，除去催化剂硫酸铜，得到改性聚乙烯醇。采用硫酸铜作为催化剂，由于硫酸铜难溶于反应物和产物中，反应完成后容易除去，简化了分离流程，且经分离后的硫酸铜可重复使用，节约成本。
一种可生物降解的高分子包装材料，由以下原料按重量份制备而成：改性聚乙烯醇75份；稳定剂12份；增塑剂14份；助剂6份。其中，稳定剂为硬脂酸锌；增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯和柠檬酸三辛酯按重量比1:1混合；助剂为没食子酸丙酯。
一种可生物降解的高分子包装材料的制备方法，制备方法如下：将改性聚乙烯醇、稳定剂、增塑剂和助剂按上述比例称量后加入到搅拌机中，搅拌速度1000r/min，搅拌20min；将混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机中，于120-160℃下挤出、造粒，得到可生物降解的高分子包装材料。
一种可生物降解的高分子包装材料的应用，应用包括用于日用品、化工、建材、食品、食品添加剂和医药的包装领域。
实施例5
一种可生物降解的高分子包装材料，由改性聚乙烯醇、稳定剂、增塑剂和助剂制备而成；
其中改性聚乙烯醇的制备方法如下：
S1：将90重量份戊二醛与70重量份萃取剂三丁胺和70重量份稀释剂正丁醇混合后加入8重量份催化剂Pd/SiO2，加热搅拌，加热温度为60℃，并向其中持续通入空气，反应过程中向其中滴加0.05mol/LNaOH溶液，并用pH计测试溶液pH，调节溶液pH为7.5，反应4.5h，反应完成后戊二醛一端的醛基被氧化为羧基，即反应后的产物一端为羧基，另一端为醛基。
S2：将步骤S1中反应完成后的混合液过滤，滤液静置18h，得到静置后的母液，将静置后的母液用水进行反萃取，降低温度至-5℃，反萃后的溶液析出晶体；
S3：在140重量份去离子水中加入90重量份聚乙烯醇，加热搅拌，加热温度为65℃，待聚乙烯醇溶解后加入8重量份硫酸铜，并缓慢加入80重量份步骤S2中得到的晶体，发生酯化反应，反应4h后，过滤，除去催化剂硫酸铜，得到改性聚乙烯醇。采用硫酸铜作为催化剂，由于硫酸铜难溶于反应物和产物中，反应完成后容易除去，简化了分离流程，且经分离后的硫酸铜可重复使用，节约成本。
一种可生物降解的高分子包装材料，由以下原料按重量份制备而成：改性聚乙烯醇75份；稳定剂12份；增塑剂14份；助剂6份。其中，稳定剂为硬脂酸锌；增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯和柠檬酸三辛酯按重量比1:1混合；助剂为没食子酸丙酯。
一种可生物降解的高分子包装材料的制备方法，制备方法如下：将改性聚乙烯醇、稳定剂、增塑剂和助剂按上述比例称量后加入到搅拌机中，搅拌速度1000r/min，搅拌20min；将混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机中，于120-160℃下挤出、造粒，得到可生物降解的高分子包装材料。
一种可生物降解的高分子包装材料的应用，应用包括用于日用品、化工、建材、食品、食品添加剂和医药的包装领域。
实施例6
一种可生物降解的高分子包装材料，由改性聚乙烯醇、稳定剂、增塑剂和助剂制备而成；
其中改性聚乙烯醇的制备方法如下：
S1：将95重量份戊二醛与75重量份萃取剂三丁胺和75重量份稀释剂正丁醇混合后加入8重量份催化剂Pd/SiO2，加热搅拌，加热温度为55℃，并向其中持续通入空气，反应过程中向其中滴加0.05mol/LNaOH溶液，并用pH计测试溶液pH，调节溶液pH为7.5，反应4.5h，反应完成后戊二醛一端的醛基被氧化为羧基，即反应后的产物一端为羧基，另一端为醛基。
S2：将步骤S1中反应完成后的混合液过滤，滤液静置20h，得到静置后的母液，将静置后的母液用水进行反萃取，降低温度至-5℃，反萃后的溶液析出晶体；
S3：在135重量份去离子水中加入88重量份聚乙烯醇，加热搅拌，加热温度为65℃，待聚乙烯醇溶解后加入8重量份硫酸铜，并缓慢加入80重量份步骤S2中得到的晶体，发生酯化反应，反应4.5h后，过滤，除去催化剂硫酸铜，得到改性聚乙烯醇。采用硫酸铜作为催化剂，由于硫酸铜难溶于反应物和产物中，反应完成后容易除去，简化了分离流程，且经分离后的硫酸铜可重复使用，节约成本。
一种可生物降解的高分子包装材料，由以下原料按重量份制备而成：改性聚乙烯醇75份；稳定剂12份；增塑剂14份；助剂6份。其中，稳定剂为对苯二甲酸二环氧丙酯；增塑剂为柠檬酸三丁酯；助剂为丁基羟基茴香醚。
一种可生物降解的高分子包装材料的制备方法，制备方法如下：将改性聚乙烯醇、稳定剂、增塑剂和助剂按上述比例称量后加入到搅拌机中，搅拌速度900r/min，搅拌20min；将混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机中，于120-160℃下挤出、造粒，得到可生物降解的高分子包装材料。
一种可生物降解的高分子包装材料的应用，应用包括用于日用品、化工、建材、食品、食品添加剂和医药的包装领域。
对比例1
与实施例4相比，不对聚乙烯醇进行改性，直接使用聚乙烯醇作为原料，并加入戊二醛，其余条件不变。
一种可生物降解的高分子包装材料，由聚乙烯醇、戊二醛、稳定剂、增塑剂和助剂制备而成；
一种可生物降解的高分子包装材料，由以下原料按重量份制备而成：聚乙烯醇75份；戊二醛75份；稳定剂12份；增塑剂14份；助剂6份。其中，稳定剂为硬脂酸锌；增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯和柠檬酸三辛酯按重量比1:1混合；助剂为没食子酸丙酯。
一种可生物降解的高分子包装材料的制备方法，制备方法如下：将聚乙烯醇、戊二醛、稳定剂、增塑剂和助剂按上述比例称量后加入到搅拌机中，搅拌速度1000r/min，搅拌20min；将混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机中，于120-160℃下挤出、造粒，得到可生物降解的高分子包装材料。
一种可生物降解的高分子包装材料的应用，应用包括用于日用品、化工、建材、食品、食品添加剂和医药的包装领域。
对比例2
与实施例4相比，不对聚乙烯醇进行改性，直接使用聚乙烯醇作为原料，其余条件相同。
一种可生物降解的高分子包装材料，由聚乙烯醇、稳定剂、增塑剂和助剂制备而成；
一种可生物降解的高分子包装材料，由以下原料按重量份制备而成：聚乙烯醇75份；稳定剂12份；增塑剂14份；助剂6份。其中，稳定剂为硬脂酸锌；增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯和柠檬酸三辛酯按重量比1:1混合；助剂为没食子酸丙酯。
一种可生物降解的高分子包装材料的制备方法，制备方法如下：将聚乙烯醇、稳定剂、增塑剂和助剂按上述比例称量后加入到搅拌机中，搅拌速度1000r/min，搅拌20min；将混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机中，于120-160℃下挤出、造粒，得到可生物降解的高分子包装材料。
一种可生物降解的高分子包装材料的应用，应用包括用于日用品、化工、建材、食品、食品添加剂和医药的包装领域。
对比例3
该对比例为市售的可降解高分子包装材料。
各实施例及对比例的力学性能测试如表1所示：
材料性能的测试方法按照国家标准中的有关规定进行测定。
表1
样品
拉伸强度/MPa
断裂伸长率/％
冲击强度/MPa
实施例1
49
46
19
实施例2
53
52
20
实施例3
56
55
22
实施例4
62
60
25
实施例5
52
54
21
实施例6
55
49
22
对比例1
34
38
13
对比例2
35
36
12
对比例3
36
38
13
各实施例及对比例的抑菌率如表2所示：
大肠杆菌和金黄色葡萄球菌分别接种于包含10mL胰蛋白胨大豆肉汤培养基(TSB)的三角烧瓶中，37℃培养12h，然后分别稀释成1×106CFU/mL的细菌悬浮液。
将大小10×10mm的样品置于12孔板中，分别加入1mL上述得到的细菌TSB悬浮液，37℃培养箱分别培养48h。然后将样品放置于10mL0.9％NaCl溶液中超声清洗10min(200W，40kHz)，促使粘附在样品表面的细菌分散于NaCl溶液中。之后另取100μL各细菌悬浮液用于涂板法观察细菌生长状况并计算抑菌率。
表2
样品
大肠杆菌抑菌率
金黄色葡萄球菌抑菌率
实施例1
98.2％
97.8％
实施例2
99.3％
97.5％
实施例3
99.7％
98.7％
实施例4
100％
100％
实施例5
97.8％
99.6％
实施例6
97.5％
98.3％
对比例1
98.6％
97.9％
对比例2
15.1％
20.2％
对比例3
2.5％
0％
各实施例及对比例的质量损失率如表3所示：
将各实施例及对比例中得到的高分子包装材料，每组质量25g，放在室温下，与土壤混合，放置3个月后，将样品进行清洁、干燥，称重，计算质量损失率。
表3
由表1数据对比可以看出，本发明制备的可生物降解的高分子包装材料的力学性能优于市售的可降解高分子材料的力学性能，且由表2和表3数据对比发现，本发明制备的可降解的高分子包装材料能够有效的抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌，且降解速率得到了明显的提升。由此可以推断，本发明制备的可生物降解的高分子包装材料可替代目前的可降解高分子材料。
在本发明中，聚乙烯醇的改性过程反应如下：
聚乙烯醇在细菌和酶的作用下可自动分解，但聚乙烯醇由于存在大量的羟基，形成大量的分子内和分子间氢键，其熔融温度与分解温度接近，为了对此进行改善，本发明中对聚乙烯醇进行改性。在本发明中将戊二醛与三丁胺和正丁醇混合，在催化剂Pd/SiO2存在下，通入空气，经反应后，戊二醛一端的醛基被氧化为羧基，其中三丁胺作为萃取剂使得一端被氧化成羧基的戊二醛进入到有机相中，避免了进一步氧化，使反应朝着有利于产物的方向进行；正丁醇的加入与三丁胺产生络合，改善了三丁胺的分层速度。聚乙烯醇在硫酸铜的催化下与上述产物发生酯化反应，得到改性聚乙烯醇，避免了大量分子内和分子间氢键的形成，有效地改善了聚乙烯醇的相关性能，同时由于形成的改性聚乙烯醇分子链上含有活泼的醛基，使得合成的可生物降解的高分子包装材料具备良好的杀菌作用。由表1-3的数据分析可知，本发明制备的可生物降解的高分子包装材料具有优异的力学性能，能够有效的抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌，进一步提高了降解速率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本申请的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由所附权利要求及其等同物限定。