CN107722477A - 一种氟化疏水聚丙烯薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氟化疏水聚丙烯薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：聚丙烯140‑150、甲基丙烯酸3‑4、棕榈蜡6‑8、全氟烷基乙基醇2‑3、正硅酸乙酯10‑13、4，4'‑二氨基二苯醚0.1‑0.2、硅微粉6‑9、四甲基氢氧化铵1‑2、氰丙基甲基纤维素4‑6、氟化钙2‑3、氯化锌3‑4、硫醇丁基锡0.7‑1，本发明采用甲基丙烯酸处理聚丙烯，然后通过氟化处理，使得成品薄膜表面含有更多的氟原子，且氟原子的半径小，电负性大，形成的C‑F键短，键能高，能够有效的降低成品薄膜的表面亲水性；本发明的各原料相容性好，成品的稳定性强，综合性能优越。

Description

一种氟化疏水聚丙烯薄膜及其制备方法
技术领域
本发明属于领域，具体涉及一种氟化疏水聚丙烯薄膜及其制备方法。
背景技术
聚丙烯流延薄膜(CPP)是通过熔体流延骤冷生产的一种无拉伸、非定向的平挤薄膜。与吹膜相比，其特点是生产速度快，产量高，薄膜透明性、光泽性、厚度均匀性良好，各向性能平衡性优异。同时，由于是平挤薄膜，后续工序如印刷、复合等极为方便，因而广泛应用于纺织品、鲜花、食品、日用品的包装。
CPP的生产有单层流延和多层共挤流延两种方式。单层薄膜主要要求材料低温热封性能和柔韧性好。多层共挤流延膜一般可分为热封层、支撑层、电晕层三层，在材料的选择上较单层膜宽，可单独选择满足各个层面要求的物料，赋予薄膜以不同的功能和用途。其中热封层团要进行热封合加工，要求材料的熔点低，热熔性要好，热封温度要宽，封口要容易；支撑层对薄膜起到支撑作用，增加薄膜的挺性；电晕层要进行印刷或金属化处理，要求有适度的表面张力，对助剂的添加应有严格的限制；
CPP是塑胶工业中通过流延挤塑工艺生产的聚丙烯(PP)薄膜。该类薄膜与BOPP(双向聚丙烯)薄膜不同，属非取向薄膜。严格地说，CPP薄膜仅在纵向(MD)方向存在某种取向，主要是由于工艺性质所致。通过在冷铸辊上快速冷却，在薄膜上形成优异的清晰度和光洁度；与LLDPE、LDPE、HDPE、PET、PVG等其他薄膜相比，成本更低，产量更高。其优点很多：比PE薄膜挺度更高。水气和异味阻隔性优良。多功能，可作为复合材料基膜。可进行金属化处理。作为食品和商品包装及外包装，具有优良的演示性，可使产品在包装下仍清晰可见；
目前聚丙烯流延薄膜材料大多为可重复利用材料，而为了保持材料的清洁会需要经常水洗，然而目前市售的薄膜材料耐水性较差，长时间的浸泡就容易出现软化变形等现象，极大的影响了产品质量。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种氟化疏水聚丙烯薄膜及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种氟化疏水聚丙烯薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：
聚丙烯140-150、甲基丙烯酸3-4、棕榈蜡6-8、全氟烷基乙基醇2-3、正硅酸乙酯10-13、4，4'-二氨基二苯醚0.1-0.2、硅微粉6-9、四甲基氢氧化铵1-2、氰丙基甲基纤维素4-6、氟化钙2-3、氯化锌3-4、硫醇丁基锡0.7-1。
一种氟化疏水聚丙烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)取棕榈蜡，加入到其重量6-8倍的四氢呋喃中，搅拌均匀，得呋喃溶液；
(2)取氯化锌，加入到其重量25-30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入氰丙基甲基纤维素，升高温度为65-70℃，保温搅拌1-2小时，与上述呋喃溶液混合，搅拌至常温，得纤维呋喃溶液；
(3)取正硅酸乙酯，加入到上述纤维呋喃溶液中，搅拌均匀，滴加氨水溶液，调节pH为10-11，常温搅拌2-3小时，过滤，将沉淀用二甲基甲酰胺、水依次洗3-4次，真空60-65℃下干燥完全，得纤维溶胶；
(4)取硅微粉，加入到其重量20-30倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入全氟烷基乙基醇，在60-65℃下保温搅拌40-50分钟，得氟化微粉醇溶液；
(5)取甲基丙烯酸、聚丙烯混合，加入到上述氟化微粉醇溶液中，超声10-20分钟，蒸馏除去乙醇，得氟化微粉改性聚丙烯；
(6)取硫醇丁基锡，加入到其重量5-7倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，得酰胺溶液；
(7)取上述氟化微粉改性聚丙烯、纤维溶胶混合，搅拌均匀，加入到上述酰胺溶液中，升高温度为90-100℃，加入4，4'-二氨基二苯醚，保温搅拌10-20分钟，加入氟化钙，搅拌均匀，经流延机流延成型，即得所述氟化疏水聚丙烯薄膜。
本发明的优点：
本发明以氰丙基甲基纤维素的呋喃溶液与正硅酸乙酯共混，加水水解，得到纤维溶胶溶液，其具有很好的表面疏水性能，本发明采用甲基丙烯酸处理聚丙烯，然后通过氟化处理，使得成品薄膜表面含有更多的氟原子，且氟原子的半径小，电负性大，形成的C-F键短，键能高，能够有效的降低成品薄膜的表面亲水性；本发明的各原料相容性好，成品的稳定性强，综合性能优越。
具体实施方式
实施例1
一种氟化疏水聚丙烯薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：
聚丙烯150、甲基丙烯酸4、棕榈蜡8、全氟烷基乙基醇3、正硅酸乙酯13、4，4'-二氨基二苯醚0.2、硅微粉9、四甲基氢氧化铵2、氰丙基甲基纤维素6、氟化钙3、氯化锌4、硫醇丁基锡1。
一种氟化疏水聚丙烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)取棕榈蜡，加入到其重量6倍的四氢呋喃中，搅拌均匀，得呋喃溶液；
(2)取氯化锌，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入氰丙基甲基纤维素，升高温度为65℃，保温搅拌2小时，与上述呋喃溶液混合，搅拌至常温，得纤维呋喃溶液；
(3)取正硅酸乙酯，加入到上述纤维呋喃溶液中，搅拌均匀，滴加氨水溶液，调节pH为11，常温搅拌3小时，过滤，将沉淀用二甲基甲酰胺、水依次洗4次，真空65℃下干燥完全，得纤维溶胶；
(4)取硅微粉，加入到其重量30倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入全氟烷基乙基醇，在65℃下保温搅拌50分钟，得氟化微粉醇溶液；
(5)取甲基丙烯酸、聚丙烯混合，加入到上述氟化微粉醇溶液中，超声20分钟，蒸馏除去乙醇，得氟化微粉改性聚丙烯；
(6)取硫醇丁基锡，加入到其重量7倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，得酰胺溶液；
(7)取上述氟化微粉改性聚丙烯、纤维溶胶混合，搅拌均匀，加入到上述酰胺溶液中，升高温度为100℃，加入4，4'-二氨基二苯醚，保温搅拌20分钟，加入氟化钙，搅拌均匀，经流延机流延成型，即得所述氟化疏水聚丙烯薄膜。
实施例2
一种氟化疏水聚丙烯薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：
聚丙烯140、甲基丙烯酸3、棕榈蜡6、全氟烷基乙基醇2、正硅酸乙酯10、4，4'-二氨基二苯醚0.1、硅微粉6、四甲基氢氧化铵1、氰丙基甲基纤维素4、氟化钙2、氯化锌3、硫醇丁基锡0.7。
一种如权利要求1所述氟化疏水聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取棕榈蜡，加入到其重量6倍的四氢呋喃中，搅拌均匀，得呋喃溶液；
(2)取氯化锌，加入到其重量25倍的去离子水中，搅拌均匀，加入氰丙基甲基纤维素，升高温度为65℃，保温搅拌1小时，与上述呋喃溶液混合，搅拌至常温，得纤维呋喃溶液；
(3)取正硅酸乙酯，加入到上述纤维呋喃溶液中，搅拌均匀，滴加氨水溶液，调节pH为10，常温搅拌2小时，过滤，将沉淀用二甲基甲酰胺、水依次洗3次，真空60℃下干燥完全，得纤维溶胶；
(4)取硅微粉，加入到其重量20倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入全氟烷基乙基醇，在60℃下保温搅拌40分钟，得氟化微粉醇溶液；
(5)取甲基丙烯酸、聚丙烯混合，加入到上述氟化微粉醇溶液中，超声10分钟，蒸馏除去乙醇，得氟化微粉改性聚丙烯；
(6)取硫醇丁基锡，加入到其重量5倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，得酰胺溶液；
(7)取上述氟化微粉改性聚丙烯、纤维溶胶混合，搅拌均匀，加入到上述酰胺溶液中，升高温度为90℃，加入4，4'-二氨基二苯醚，保温搅拌10分钟，加入氟化钙，搅拌均匀，经流延机流延成型，即得所述氟化疏水聚丙烯薄膜。
性能测试：
将本发明的氟化疏水聚丙烯薄膜、市售聚丙烯薄膜分别放在清水中浸泡100分钟，出料干燥后测试：
本发明的氟化疏水聚丙烯薄膜：
断裂伸长率降低率为0.3-0.5％；
拉伸强度降低率为1.1-2％；
市售聚丙烯薄膜：
断裂伸长率降低率为2.6-4％；
拉伸强度降低率为3.7-5％。
可以看出，本发明的薄膜具有更好的表面疏水性能。

Claims (2)

1.一种氟化疏水聚丙烯薄膜，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
聚丙烯140-150、甲基丙烯酸3-4、棕榈蜡6-8、全氟烷基乙基醇2-3、正硅酸乙酯10-13、4，4'-二氨基二苯醚0.1-0.2、硅微粉6-9、四甲基氢氧化铵1-2、氰丙基甲基纤维素4-6、氟化钙2-3、氯化锌3-4、硫醇丁基锡0.7-1。
2.一种如权利要求1所述的氟化疏水聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取棕榈蜡，加入到其重量6-8倍的四氢呋喃中，搅拌均匀，得呋喃溶液；
(2)取氯化锌，加入到其重量25-30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入氰丙基甲基纤维素，升高温度为65-70℃，保温搅拌1-2小时，与上述呋喃溶液混合，搅拌至常温，得纤维呋喃溶液；
(3)取正硅酸乙酯，加入到上述纤维呋喃溶液中，搅拌均匀，滴加氨水溶液，调节pH为10-11，常温搅拌2-3小时，过滤，将沉淀用二甲基甲酰胺、水依次洗3-4次，真空60-65℃下干燥完全，得纤维溶胶；
(4)取硅微粉，加入到其重量20-30倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入全氟烷基乙基醇，在60-65℃下保温搅拌40-50分钟，得氟化微粉醇溶液；
(5)取甲基丙烯酸、聚丙烯混合，加入到上述氟化微粉醇溶液中，超声10-20分钟，蒸馏除去乙醇，得氟化微粉改性聚丙烯；
(6)取硫醇丁基锡，加入到其重量5-7倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，得酰胺溶液；
(7)取上述氟化微粉改性聚丙烯、纤维溶胶混合，搅拌均匀，加入到上述酰胺溶液中，升高温度为90-100℃，加入4，4'-二氨基二苯醚，保温搅拌10-20分钟，加入氟化钙，搅拌均匀，经流延机流延成型，即得所述氟化疏水聚丙烯薄膜。
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