本发明属于阻隔薄膜，具体涉及一种高阻隔薄膜涂布液及其制备方法和应用。
背景技术：
1、近年来，随着国内人民生活水平的提高，食品种类的日益丰富，人们对食品的包装材料要求越来越高，其主要目的是为了延长食品保持期，进而要求包装材料具备高阻隔性。高阻隔包装材料的应用不仅减少了食品的浪费，而且保障了人民的健康与安全。
2、高阻隔材料的发展历经4个阶段：1、高阻隔聚合物材料，主要包括聚偏二氯乙烯、聚乙烯、乙烯/乙烯醇共聚物等。但目前该类材料的气体阻隔性已无法满足目前食品包装的要求。2、无机物掺杂高阻隔材料，其主要方式有表面沉积氧化硅、氧化铝等氧化薄膜，直接添加无机物填料与聚合物共混进行挤出加工。蒸镀薄膜对设备要求非常高，价格昂贵，且不耐扭折变形。3、多层共挤膜，通过层合不同的材料来提高其阻隔性能，应用范围广，目前已有近10层的多层共挤膜，薄膜厚度也不断在增加，成本也随之提高。4、水溶性薄膜和可降解性材料，2002年，国家经济贸易委员会发布的《工业行业近期发展导向》中提出“开发高阻隔性容器、包装材料、多功能薄膜、水溶性薄膜和可降解性材料的工艺和设备”。水溶性薄膜，即水溶性高分子材料，通过特定的成膜工艺制作而成，是一种水溶性的新颖的绿色可降解包装材料。水溶性薄膜加工工艺简单，成本低廉，绿色环保。
3、聚乙烯醇(pva)是一种水溶性高分子，具有生物降解性能，成膜性好，具有良好的透明度、力学性能、气体阻隔性等优点。其阻氧性甚至优于乙烯/乙烯醇共聚物，但单纯的pva薄膜，其阻隔性依然无法满足要求较高的包装制品，在一定程度上限制了其的应用。
4、目前，对pva高阻隔涂布液的改性研究，主要是在溶液中添加片层结构的蒙脱土、石墨烯、云母等微纳级无机材料。但在实际应用中，该类无机材料难以避免发生团聚沉淀，从而导致涂布液在涂布施工时导致薄膜的阻隔性批次不稳定，甚至影响薄膜的透明度和外观。而且单纯的物理共混，难以实现高阻隔性的要求。
技术实现思路
1、针对上述高阻隔薄膜所存在的种种问题，本发明旨在提供一种新型可降解高阻隔薄膜涂布液及其制备方法和应用，工艺简单、绿色环保。
2、本发明请求保护的新型高阻隔薄膜涂布液，通过加热促进正硅酸乙酯水解，制备出具有活性硅羟基、水分散性良好的纳米二氧化硅，在涂层施工后固化过程中，活性硅羟基能与pva中的羟基结合，提高气体阻隔性和耐水性。在此基础上，在pva水溶液中加入一定量的尿素，通过加热，尿素与pva分子链中的部分羟基结合交联，进一步提升气体阻隔性。
3、为保证食品安全，本发明在制备涂布液的过程中，不加入任何额外的分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂、催化剂等。
4、基于上述目的，本发明提供如下技术方案：
5、本发明提供了一种新型可降解高阻隔薄膜涂布液，由如下质量百分比的组份组成：聚乙烯醇(pva)8％-10％，正硅酸乙酯0.5％-1.5％，尿素0-2％，乙醇0-12％，余量为水。
6、优选地，所述聚乙烯醇为食品级，醇解度为97.5％-99％，挥发份≤5％，灰份≤0.4％。
7、优选地，所述正硅酸乙酯纯度≥99％。
8、优选地，所述尿素为食品级，纯度≥99％。
9、优先地，所述乙醇为食品级，纯度≥99.8％。
10、优选地，所述水为去离子水。
11、进一步，本发明采用一体法制备新型可降解高阻隔薄步骤：
12、步骤1、按质量百分比分别称取：聚乙烯醇8％-10％，正硅酸乙酯0.5％-1.5％，尿素0-2％，乙醇0-12％，余量为水；
13、步骤2，将步骤1中称取的聚乙烯醇分批加入在搅拌的常温水中，然后再依次加入正硅酸乙酯、尿素，继续搅拌开始加热，加热至95-100℃后，保温回流1-2小时，然后自然降温至60℃，继续保温回流2-48小时，自然冷却至30℃以下，再加入乙醇，整个过程保持搅拌。
14、优选地，步骤2中初始搅拌速度为400-600rpm，半小时后搅拌速度调整至800rpm以上。
15、进一步，本发明提供了上述新型可降解高阻隔薄膜涂布液在高阻隔包装材料中的应用。
16、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
17、(1)本发明提供的新型可降解高阻隔薄膜涂布液，采用一体法制备，利用水解产物的活硅羟基与pva的羟基在干燥过程中缩合交联，提高了涂层的阻隔性能。
18、(2)本发明制备的新型可降解高阻隔薄膜涂布液，利用pva高分子来稳定正硅酸乙酯的水解产物，缓解涂布液在存储过程中的自缩聚和交联，体系可长时间保持稳定，同时保证了阻隔膜的透明性。
19、(3)本发明制备的新型可降解高阻隔薄膜涂布液，所使用原料均为高纯度，食品级，不加入任何额外的分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂、催化剂等，绿色环保，工艺简单，保证了食品阻隔膜的使用安全性。
20、(4)本发明制备的新型可降解高阻隔薄膜涂布液，最后加入一定量的乙醇，可抑制正硅酸乙酯水解产物的过快缩聚，同时在涂布后加快水份的挥发，实现低温或室温成膜，提高涂布生产的效率。
1.一种新型可降解高阻隔薄膜涂布液，其特征在于：由如下质量百分比的组份组成：聚乙烯醇8％-10％，正硅酸乙酯0.5％-1.5％，尿素0-2％，乙醇0-12％，余量为水。
2.如权利要求1所述的新型可降解高阻隔薄膜涂布液，其特征在于：所述聚乙烯醇为食品级，醇解度为97.5％-99％，挥发份不高于5％，灰份不高于0.4％。
3.如权利要求1所述的新型可降解高阻隔薄膜涂布液，其特征在于：所述正硅酸乙酯纯度不低于99％。
4.如权利要求1所述的新型可降解高阻隔薄膜涂布液，其特征在于：所述尿素为食品级，纯度不低于99％。
5.如权利要求1所述的新型可降解高阻隔薄膜涂布液，其特征在于：所述乙醇为食品级，纯度不低于99.8％。
6.如权利要求1所述的新型可降解高阻隔薄膜涂布液，其特征在于：所述水为去离子水。
7.一种如权利要求1-6任一所述的新型可降解高阻隔薄膜涂布液的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的新型可降解高阻隔薄膜涂布液的制备方法，其特征在于：步骤2中初始搅拌速度为400-600rpm，半小时后搅拌速度调整至800rpm以上。
9.一种如权利要求1-6任一所述的新型可降解高阻隔薄膜涂布液在高阻隔包装材料中的应用。