CN107892090B - 一种铝箔基复合包装材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝箔基复合包装材料及其制备方法，所述铝箔基复合包装材料由内至外的结构为：热封层、第一石墨烯层、铝箔层、第二石墨烯层、第一粘结层、牛皮纸层、第二粘结层、薄膜层和印刷层。本发明制备的铝箔基复合包装材料具有良好的抗撕裂性能和密封性能均较好，同时通过对重金属析出的安全监测，其重金属析出量在食品安全范围；此外，该复合包装材料耐酸碱性能好，可广泛应用于食品包装领域。

Description

一种铝箔基复合包装材料及其制备方法
技术领域
本发明属于包装材料技术领域，具体涉及一种铝箔基复合包装材料及其制备方法。
背景技术
铝质包装材料主要有纯铝板、合金铝板和铝箔等。铝箔是用纯铝经压延而成，厚度在0.005-0.2mm之间。它质轻有光泽，反射能力强，可作防热绝缘包装，具有阻隔性好，不透气体和水汽，易于加工成各种形状，便于印刷、上胶、上漆、着色、压印、印花等，对温度适应性强，高温或低温时形状稳定且遮光性优良等优点。
铝箔在包装行业应用广泛，其大多与纸、塑料薄膜等制成复合材料应用，常见的铝箔包装材料有：铝塑复合纸、铝塑复合软膜、铝塑复合软管、铝塑复合罐材等。其中铝塑复合纸是用热塑性塑料薄膜作为粘结层，将铝箔与纸张复合在一起可制成多层铝塑复合纸。这种复合纸综合了铝箔的高阻隔性、塑料薄膜的柔韧性和纸材的耐折性和抗冲击性，而成为一种高性能的包装材料，且不会造成对内装物和人体的污染，易于达到包装的卫生安全标准；同时由于其中的树脂在加热至高温时可以分解，使纸和铝箔分离，因而大大提高了材料的回收再生性，降低了材料的浪费和对环境造成的负担。铝塑复合纸虽然具有许多上述优点，但是其不耐酸和强碱，耐刮耐撕裂强度较低，并且铝塑复合纸中由于使用了铝箔作为原料，会产生一些微量重金属，尤其是重金属铅会严重危害人体健康，因此在食品包装领域受到一定的限制。
发明内容
为此，本发明提供一种铝箔基复合包装材料及其制备方法，解决现有技术中至少一种技术问题。
为此，本发明提供一种铝箔基复合包装材料，所述铝箔基复合包装材料由内至外的结构为：热封层、第一石墨烯层、铝箔层、第二石墨烯层、第一粘结层、牛皮纸层、第二粘结层、薄膜层和印刷层；
所述热封层由以下重量份的原料制备而成：茂金属聚乙烯32-50份、乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物15-32份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物6-18份、2-丙烯腈4-13份、柠康酸2-11份、甲氧基聚乙二醇4-15份、尼龙纤维3-8份和乙酸纤维素2-9份；
所述第一粘结层和第二粘结层均由以下重量份的原料制备而成：聚碳化二亚胺22-36份、二甲基二氯硅烷5-18份、胺改性环氧丙烯酸酯4-13份、2-氨基异丁腈2-8份、马来酸酐5-11份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2-7份和萜烯树脂5-12份；
所述第一石墨烯层和第二石墨烯层通过将铝箔层浸于石墨烯溶液中并通过电化学沉积得到；
所述热封层、牛皮纸层、薄膜层的厚度比为1:0.5-1.2:0.2-0.6。
根据本发明的一个实施方式，其中，所述铝箔层的厚度为0.01-0.08mm。
根据本发明的一个实施方式，其中，所述热封层由以下重量份的原料制备而成：茂金属聚乙烯35-47份、乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物16-30份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物7-15份、2-丙烯腈6-12份、柠康酸4-9份、甲氧基聚乙二醇6-12份、尼龙纤维4-8份和乙酸纤维素3-6.5份。
根据本发明的一个实施方式，其中，所述第一粘结层和第二粘结层均由以下重量份的原料制备而成：聚碳化二亚胺24-35份、二甲基二氯硅烷5.8-16份、胺改性环氧丙烯酸酯4.5-11份、2-氨基异丁腈2.6-7.4份、马来酸酐5.5-10份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2.8-6.5份和萜烯树脂6-10.3份。
根据本发明的一个实施方式，其中，所述石墨烯溶液由以下重量份的原料制备而成：氧化石墨烯14-28份、双氧水1-5份、柠檬酸3-7份、麦芽糖糊精2-5份、去离子水140-180份。
根据本发明的一个实施方式，其中，所述薄膜层为聚酯薄膜、聚乙烯薄膜或聚乙二醇薄膜。
为此，本发明提供铝箔基复合包装材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将茂金属聚乙烯、乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、2-丙烯腈、甲氧基聚乙二醇、尼龙纤维和乙酸纤维素先于120-150℃下预混10-25分钟，然后投入螺杆挤出机中，熔融挤出，得到热封料；
（2）将萜烯树脂、胺改性环氧丙烯酸酯和聚碳化二亚胺投入到混料机中，在70-90℃下搅拌混合20-40分钟，然后加入马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯共聚物、二甲基二氯硅烷和2-氨基异丁腈，升温至100-118℃并搅拌混合5-20分钟，冷却至50-65℃，得到粘结料；
（3）将铝箔的两面经过电晕处理，然后将铝箔浸泡于石墨烯溶液中，电化学沉积处理，取出后红外干燥，得到石墨烯层，再将步骤（1）中熔融挤出的热封料迅速涂覆于含石墨烯层的铝箔的一面上，在90-140℃下定型后冷却，得到热封层；
（4）将步骤（2）中的粘结料涂抹于牛皮纸的两面，然后分别与步骤（3）中的含石墨烯层的铝箔的另一面以及薄膜相贴合，在60℃下干燥，再在薄膜层上表面进行印刷，即得铝箔基复合包装材料。
根据本发明的一个实施方式，其中，所述步骤（1）中熔融挤出条件为：挤出温度为210-270℃，螺杆转速为50-250r/min。
根据本发明的一个实施方式，其中，所述步骤（3）中石墨烯溶液的制备步骤为：将氧化石墨烯超声分散于去离子水中得到均匀溶液，然后依次加入双氧水、柠檬酸、麦芽糖糊精，超声分散均匀，即得。
根据本发明的一个实施方式，其中，所述步骤（3）中电化学沉积条件为：沉积电位为-2~-8V，频率5~30Hz，沉积时间为2~5分钟。
本发明的有益效果为：
本发明制备的铝箔基复合包装材料具有良好的抗撕裂性能和密封性能均较好，其拉断强度达114-136 N/15mm和热封强度达78-91 N/50mm，同时通过对重金属析出的安全监测，其重金属析出量在食品安全范围；此外，该复合包装材料耐酸碱性能好，可广泛应用于食品包装领域。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
一种铝箔基复合包装材料，所述铝箔基复合包装材料由内至外的结构为：热封层、第一石墨烯层、铝箔层、第二石墨烯层、第一粘结层、牛皮纸层、第二粘结层、薄膜层和印刷层；
所述热封层由以下重量份的原料制备而成：茂金属聚乙烯32份、乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物15份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物6份、2-丙烯腈4份、柠康酸2份、甲氧基聚乙二醇4份、尼龙纤维3份和乙酸纤维素2份；
所述第一粘结层和第二粘结层均由以下重量份的原料制备而成：聚碳化二亚胺22份、二甲基二氯硅烷5份、胺改性环氧丙烯酸酯4份、2-氨基异丁腈2份、马来酸酐5份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2份和萜烯树脂5份；
所述第一石墨烯层和第二石墨烯层通过将铝箔层浸于石墨烯溶液中并通过电化学沉积得到；所述石墨烯溶液由以下重量份的原料制备而成：氧化石墨烯14份、双氧水1份、柠檬酸3份、麦芽糖糊精2份、去离子水140份。所述石墨烯溶液的制备步骤为：将氧化石墨烯超声分散于去离子水中得到均匀溶液，然后依次加入双氧水、柠檬酸、麦芽糖糊精，超声分散均匀，即得。
所述热封层、牛皮纸层、薄膜层的厚度比为1:0.5:0.2。
所述铝箔层的厚度为0.01mm。
所述薄膜层为聚酯薄膜、聚乙烯薄膜或聚乙二醇薄膜。
上述铝箔基复合包装材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将茂金属聚乙烯、乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、2-丙烯腈、甲氧基聚乙二醇、尼龙纤维和乙酸纤维素先于120℃下预混10分钟，然后投入螺杆挤出机中，熔融挤出，其熔融挤出条件为：挤出温度为210-270℃，螺杆转速为50r/min，得到热封料；
（2）将萜烯树脂、胺改性环氧丙烯酸酯和聚碳化二亚胺投入到混料机中，在70℃下搅拌混合20分钟，然后加入马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯共聚物、二甲基二氯硅烷和2-氨基异丁腈，升温至100℃并搅拌混合5分钟，冷却至50℃，得到粘结料；
（3）将铝箔的两面经过电晕处理，然后将铝箔浸泡于石墨烯溶液中，电化学沉积处理，其电化学沉积条件为：沉积电位为-2~-8V，频率5Hz，沉积时间为2分钟；取出后红外干燥，得到石墨烯层，再将步骤（1）中熔融挤出的热封料迅速涂覆于含石墨烯层的铝箔的一面上，在90℃下定型后冷却，得到热封层；
（4）将步骤（2）中的粘结料涂抹于牛皮纸的两面，然后分别与步骤（3）中的含石墨烯层的铝箔的另一面以及薄膜相贴合，在60℃下干燥，再在薄膜层上表面进行印刷，即得铝箔基复合包装材料。
实施例2
一种铝箔基复合包装材料，所述铝箔基复合包装材料由内至外的结构为：热封层、第一石墨烯层、铝箔层、第二石墨烯层、第一粘结层、牛皮纸层、第二粘结层、薄膜层和印刷层；
所述热封层由以下重量份的原料制备而成：茂金属聚乙烯50份、乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物32份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物18份、2-丙烯腈13份、柠康酸11份、甲氧基聚乙二醇15份、尼龙纤维8份和乙酸纤维素9份；
所述第一粘结层和第二粘结层均由以下重量份的原料制备而成：聚碳化二亚胺36份、二甲基二氯硅烷18份、胺改性环氧丙烯酸酯13份、2-氨基异丁腈8份、马来酸酐11份、乙烯-醋酸乙烯共聚物7份和萜烯树脂12份；
所述第一石墨烯层和第二石墨烯层通过将铝箔层浸于石墨烯溶液中并通过电化学沉积得到；所述石墨烯溶液由以下重量份的原料制备而成：氧化石墨烯28份、双氧水5份、柠檬酸7份、麦芽糖糊精5份、去离子水180份。所述石墨烯溶液的制备步骤为：将氧化石墨烯超声分散于去离子水中得到均匀溶液，然后依次加入双氧水、柠檬酸、麦芽糖糊精，超声分散均匀，即得。
所述热封层、牛皮纸层、薄膜层的厚度比为1:1.2:0.6。
所述铝箔层的厚度为0.08mm。
所述薄膜层为聚酯薄膜、聚乙烯薄膜或聚乙二醇薄膜。
上述铝箔基复合包装材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将茂金属聚乙烯、乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、2-丙烯腈、甲氧基聚乙二醇、尼龙纤维和乙酸纤维素先于150℃下预混25分钟，然后投入螺杆挤出机中，熔融挤出，其熔融挤出条件为：挤出温度为210-270℃，螺杆转速为250r/min，得到热封料；
（2）将萜烯树脂、胺改性环氧丙烯酸酯和聚碳化二亚胺投入到混料机中，在90℃下搅拌混合40分钟，然后加入马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯共聚物、二甲基二氯硅烷和2-氨基异丁腈，升温至118℃并搅拌混合20分钟，冷却至65℃，得到粘结料；
（3）将铝箔的两面经过电晕处理，然后将铝箔浸泡于石墨烯溶液中，电化学沉积处理，其电化学沉积条件为：沉积电位为-2~-8V，频率30Hz，沉积时间为5分钟；取出后红外干燥，得到石墨烯层，再将步骤（1）中熔融挤出的热封料迅速涂覆于含石墨烯层的铝箔的一面上，在140℃下定型后冷却，得到热封层；
（4）将步骤（2）中的粘结料涂抹于牛皮纸的两面，然后分别与步骤（3）中的含石墨烯层的铝箔的另一面以及薄膜相贴合，在60℃下干燥，再在薄膜层上表面进行印刷，即得铝箔基复合包装材料。
实施例3
一种铝箔基复合包装材料，所述铝箔基复合包装材料由内至外的结构为：热封层、第一石墨烯层、铝箔层、第二石墨烯层、第一粘结层、牛皮纸层、第二粘结层、薄膜层和印刷层；
所述热封层由以下重量份的原料制备而成：茂金属聚乙烯35份、乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物16份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物7份、2-丙烯腈6份、柠康酸4份、甲氧基聚乙二醇6份、尼龙纤维4份和乙酸纤维素3份；
所述第一粘结层和第二粘结层均由以下重量份的原料制备而成：聚碳化二亚胺24份、二甲基二氯硅烷5.8份、胺改性环氧丙烯酸酯4.5份、2-氨基异丁腈2.6份、马来酸酐5.5份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2.8份和萜烯树脂6份；
所述第一石墨烯层和第二石墨烯层通过将铝箔层浸于石墨烯溶液中并通过电化学沉积得到；所述石墨烯溶液由以下重量份的原料制备而成：氧化石墨烯18份、双氧水2.8份、柠檬酸5.5份、麦芽糖糊精4份、去离子水160份。所述石墨烯溶液的制备步骤为：将氧化石墨烯超声分散于去离子水中得到均匀溶液，然后依次加入双氧水、柠檬酸、麦芽糖糊精，超声分散均匀，即得。
所述热封层、牛皮纸层、薄膜层的厚度比为1:0.8:0.25。
所述铝箔层的厚度为0.04mm。
所述薄膜层为聚酯薄膜、聚乙烯薄膜或聚乙二醇薄膜。
上述铝箔基复合包装材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将茂金属聚乙烯、乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、2-丙烯腈、甲氧基聚乙二醇、尼龙纤维和乙酸纤维素先于135℃下预混18分钟，然后投入螺杆挤出机中，熔融挤出，其熔融挤出条件为：挤出温度为210-270℃，螺杆转速为180r/min，得到热封料；
（2）将萜烯树脂、胺改性环氧丙烯酸酯和聚碳化二亚胺投入到混料机中，在8℃下搅拌混合35分钟，然后加入马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯共聚物、二甲基二氯硅烷和2-氨基异丁腈，升温至105℃并搅拌混合15分钟，冷却至58℃，得到粘结料；
（3）将铝箔的两面经过电晕处理，然后将铝箔浸泡于石墨烯溶液中，电化学沉积处理，其电化学沉积条件为：沉积电位为-2~-8V，频率16Hz，沉积时间为4分钟；取出后红外干燥，得到石墨烯层，再将步骤（1）中熔融挤出的热封料迅速涂覆于含石墨烯层的铝箔的一面上，在120℃下定型后冷却，得到热封层；
（4）将步骤（2）中的粘结料涂抹于牛皮纸的两面，然后分别与步骤（3）中的含石墨烯层的铝箔的另一面以及薄膜相贴合，在60℃下干燥，再在薄膜层上表面进行印刷，即得铝箔基复合包装材料。
实施例4
一种铝箔基复合包装材料，所述铝箔基复合包装材料由内至外的结构为：热封层、第一石墨烯层、铝箔层、第二石墨烯层、第一粘结层、牛皮纸层、第二粘结层、薄膜层和印刷层；
所述热封层由以下重量份的原料制备而成：茂金属聚乙烯47份、乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物130份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物15份、2-丙烯腈12份、柠康酸9份、甲氧基聚乙二醇12份、尼龙纤维8份和乙酸纤维素6.5份；
所述第一粘结层和第二粘结层均由以下重量份的原料制备而成：聚碳化二亚胺35份、二甲基二氯硅烷16份、胺改性环氧丙烯酸酯11份、2-氨基异丁腈7.4份、马来酸酐10份、乙烯-醋酸乙烯共聚物6.5份和萜烯树脂10.3份；
所述第一石墨烯层和第二石墨烯层通过将铝箔层浸于石墨烯溶液中并通过电化学沉积得到；所述石墨烯溶液由以下重量份的原料制备而成：氧化石墨烯24份、双氧水4份、柠檬酸6.2份、麦芽糖糊精4.6份、去离子水155份。所述石墨烯溶液的制备步骤为：将氧化石墨烯超声分散于去离子水中得到均匀溶液，然后依次加入双氧水、柠檬酸、麦芽糖糊精，超声分散均匀，即得。
所述热封层、牛皮纸层、薄膜层的厚度比为1:0.7:0.4。
所述铝箔层的厚度为0.06mm。
所述薄膜层为聚酯薄膜、聚乙烯薄膜或聚乙二醇薄膜。
上述铝箔基复合包装材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将茂金属聚乙烯、乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、2-丙烯腈、甲氧基聚乙二醇、尼龙纤维和乙酸纤维素先于130℃下预混18分钟，然后投入螺杆挤出机中，熔融挤出，其熔融挤出条件为：挤出温度为210-270℃，螺杆转速为150r/min，得到热封料；
（2）将萜烯树脂、胺改性环氧丙烯酸酯和聚碳化二亚胺投入到混料机中，在78℃下搅拌混合35分钟，然后加入马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯共聚物、二甲基二氯硅烷和2-氨基异丁腈，升温至108℃并搅拌混合15分钟，冷却至55℃，得到粘结料；
（3）将铝箔的两面经过电晕处理，然后将铝箔浸泡于石墨烯溶液中，电化学沉积处理，其电化学沉积条件为：沉积电位为-2~-8V，频率15Hz，沉积时间为4分钟；取出后红外干燥，得到石墨烯层，再将步骤（1）中熔融挤出的热封料迅速涂覆于含石墨烯层的铝箔的一面上，在130℃下定型后冷却，得到热封层；
（4）将步骤（2）中的粘结料涂抹于牛皮纸的两面，然后分别与步骤（3）中的含石墨烯层的铝箔的另一面以及薄膜相贴合，在60℃下干燥，再在薄膜层上表面进行印刷，即得铝箔基复合包装材料。
实施例5
一种铝箔基复合包装材料，所述铝箔基复合包装材料由内至外的结构为：热封层、第一石墨烯层、铝箔层、第二石墨烯层、第一粘结层、牛皮纸层、第二粘结层、薄膜层和印刷层；
所述热封层由以下重量份的原料制备而成：茂金属聚乙烯38份、乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物17.8份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物12份、2-丙烯腈11份、柠康酸6.8份、甲氧基聚乙二醇10.5份、尼龙纤维6.2份和乙酸纤维素5.3份；
所述第一粘结层和第二粘结层均由以下重量份的原料制备而成：聚碳化二亚胺27份、二甲基二氯硅烷14.3份、胺改性环氧丙烯酸酯10.6份、2-氨基异丁腈5.2份、马来酸酐6.8份、乙烯-醋酸乙烯共聚物4.3份和萜烯树脂7.8份；
所述第一石墨烯层和第二石墨烯层通过将铝箔层浸于石墨烯溶液中并通过电化学沉积得到；所述石墨烯溶液由以下重量份的原料制备而成：氧化石墨烯16份、双氧水2.8份、柠檬酸1.2份、麦芽糖糊精4.5份、去离子水175份。所述石墨烯溶液的制备步骤为：将氧化石墨烯超声分散于去离子水中得到均匀溶液，然后依次加入双氧水、柠檬酸、麦芽糖糊精，超声分散均匀，即得。
所述热封层、牛皮纸层、薄膜层的厚度比为1:0.7:0.4。
所述铝箔层的厚度为0.05mm。
所述薄膜层为聚酯薄膜、聚乙烯薄膜或聚乙二醇薄膜。
上述铝箔基复合包装材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将茂金属聚乙烯、乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、2-丙烯腈、甲氧基聚乙二醇、尼龙纤维和乙酸纤维素先于14℃下预混15分钟，然后投入螺杆挤出机中，熔融挤出，其熔融挤出条件为：挤出温度为210-270℃，螺杆转速为200r/min，得到热封料；
（2）将萜烯树脂、胺改性环氧丙烯酸酯和聚碳化二亚胺投入到混料机中，在90℃下搅拌混合35分钟，然后加入马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯共聚物、二甲基二氯硅烷和2-氨基异丁腈，升温至110℃并搅拌混合18分钟，冷却至58℃，得到粘结料；
（3）将铝箔的两面经过电晕处理，然后将铝箔浸泡于石墨烯溶液中，电化学沉积处理，其电化学沉积条件为：沉积电位为-2~-8V，频率18Hz，沉积时间为5分钟；取出后红外干燥，得到石墨烯层，再将步骤（1）中熔融挤出的热封料迅速涂覆于含石墨烯层的铝箔的一面上，在110℃下定型后冷却，得到热封层；
（4）将步骤（2）中的粘结料涂抹于牛皮纸的两面，然后分别与步骤（3）中的含石墨烯层的铝箔的另一面以及薄膜相贴合，在60℃下干燥，再在薄膜层上表面进行印刷，即得铝箔基复合包装材料。
对比例1（不含石墨烯层）
一种铝箔基复合包装材料，所述铝箔基复合包装材料由内至外的结构为：热封层、铝箔层、第一粘结层、牛皮纸层、第二粘结层、薄膜层和印刷层；
所述热封层由以下重量份的原料制备而成：茂金属聚乙烯32份、乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物15份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物6份、2-丙烯腈4份、柠康酸2份、甲氧基聚乙二醇4份、尼龙纤维3份和乙酸纤维素2份；
所述第一粘结层和第二粘结层均由以下重量份的原料制备而成：聚碳化二亚胺22份、二甲基二氯硅烷5份、胺改性环氧丙烯酸酯4份、2-氨基异丁腈2份、马来酸酐5份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2份和萜烯树脂5份；
所述热封层、牛皮纸层、薄膜层的厚度比为1:0.5:0.2。
所述铝箔层的厚度为0.01mm。
所述薄膜层为聚酯薄膜、聚乙烯薄膜或聚乙二醇薄膜。
上述铝箔基复合包装材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将茂金属聚乙烯、乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、2-丙烯腈、甲氧基聚乙二醇、尼龙纤维和乙酸纤维素先于120℃下预混10分钟，然后投入螺杆挤出机中，熔融挤出，其熔融挤出条件为：挤出温度为210-270℃，螺杆转速为50r/min，得到热封料；
（2）将萜烯树脂、胺改性环氧丙烯酸酯和聚碳化二亚胺投入到混料机中，在70℃下搅拌混合20分钟，然后加入马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯共聚物、二甲基二氯硅烷和2-氨基异丁腈，升温至100℃并搅拌混合5分钟，冷却至50℃，得到粘结料；
（3）将铝箔的两面经过电晕处理，将步骤（1）中熔融挤出的热封料迅速涂覆于含石墨烯层的铝箔的一面上，在90℃下定型后冷却，得到热封层；
（4）将步骤（2）中的粘结料涂抹于牛皮纸的两面，然后分别与步骤（3）中的含石墨烯层的铝箔的另一面以及薄膜相贴合，在60℃下干燥，再在薄膜层上表面进行印刷，即得铝箔基复合包装材料。
对比例2
本对比例参照实施例1制备铝箔基复合包装材料，不同之处为：本对比例的热封层中不添加丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物和柠康酸。
对比例3
本对比例参照实施例1制备铝箔基复合包装材料，不同之处为：本对比例的第一粘结层和第二粘结层中不添加胺改性环氧丙烯酸酯和二甲基二氯硅烷。
性能测试
下表为以上各实施例和对比例的各项性能测试结果，具体为：
拉断力/N/15mm 热封强度/N/50mm 安全监测（重金属析出量）
实施例1 114 78 食品安全范围
实施例2 123 82 食品安全范围
实施例3 126 87 食品安全范围
实施例4 132 89 食品安全范围
实施例5 136 91 食品安全范围
对比例1 95 71 食品安全范围
对比例2 97 68 食品安全范围
对比例3 101 66 食品安全范围
从上表可知，本发明制备的铝箔基复合包装材料具有良好的抗撕裂性能和密封性能均较好，其拉断强度达114-136 N/15mm和热封强度达78-91 N/50mm，同时通过对重金属析出的安全监测，其重金属析出量在食品安全范围；此外，试验测得该复合包装材料耐酸碱性能好，可广泛应用于食品包装领域。

Claims (10)

1.一 种铝箔基复合包装材料，所述铝箔基复合包装材料由内至外的结构为：热封层、第一石墨烯层、铝箔层、第二石墨烯层、第一粘结层、牛皮纸层、第二粘结层、薄膜层和印刷层，其特征在于，
所述热封层由以下重量份的原料制备而成：茂金属聚乙烯32-50份、乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物15-32份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物6-18份、2-丙烯腈4-13份、柠康酸2-11份、甲氧基聚乙二醇4-15份、尼龙纤维3-8份和乙酸纤维素2-9份；
所述第一粘结层和第二粘结层均由以下重量份的原料制备而成：聚碳化二亚胺22-36份、二甲基二氯硅烷5-18份、胺改性环氧丙烯酸酯4-13份、2-氨基异丁腈2-8份、马来酸酐5-11份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2-7份和萜烯树脂5-12份；
所述第一石墨烯层和第二石墨烯层通过将铝箔层浸于石墨烯溶液中并通过电化学沉积得到；
所述热封层、牛皮纸层、薄膜层的厚度比为1:0.5-1.2:0.2-0.6。
2.根据权利要求1所述的铝箔基复合包装材料，其特征在于，所述铝箔层的厚度为0.01-0.08mm。
3.根据权利要求1所述的铝箔基复合包装材料，其特征在于，所述热封层由以下重量份的原料制备而成：茂金属聚乙烯35-47份、乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物16-30份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物7-15份、2-丙烯腈6-12份、柠康酸4-9份、甲氧基聚乙二醇6-12份、尼龙纤维4-8份和乙酸纤维素3-6.5份。
4.根据权利要求1所述的铝箔基复合包装材料，其特征在于，所述第一粘结层和第二粘结层均由以下重量份的原料制备而成：聚碳化二亚胺24-35份、二甲基二氯硅烷5.8-16份、胺改性环氧丙烯酸酯4.5-11份、2-氨基异丁腈2.6-7.4份、马来酸酐5.5-10份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2.8-6.5份和萜烯树脂6-10.3份。
5.根据权利要求1所述的铝箔基复合包装材料，其特征在于，所述石墨烯溶液由以下重量份的原料制备而成：氧化石墨烯14-28份、双氧水1-5份、柠檬酸3-7份、麦芽糖糊精2-5份、去离子水140-180份。
6.根据权利要求1所述的铝箔基复合包装材料，其特征在于，所述薄膜层为聚酯薄膜、聚乙烯薄膜或聚乙二醇薄膜。
7.根据权利要求1至6任一所述的铝箔基复合包装材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将茂金属聚乙烯、乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、2-丙烯腈、甲氧基聚乙二醇、尼龙纤维和乙酸纤维素先于120-150℃下预混10-25分钟，然后投入螺杆挤出机中，熔融挤出，得到热封料；
（2）将萜烯树脂、胺改性环氧丙烯酸酯和聚碳化二亚胺投入到混料机中，在70-90℃下搅拌混合20-40分钟，然后加入马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯共聚物、二甲基二氯硅烷和2-氨基异丁腈，升温至100-118℃并搅拌混合5-20分钟，冷却至50-65℃，得到粘结料；
（3）将铝箔的两面经过电晕处理，然后将铝箔浸泡于石墨烯溶液中，电化学沉积处理，取出后红外干燥，得到石墨烯层，再将步骤（1）中熔融挤出的热封料迅速涂覆于含石墨烯层的铝箔的一面上，在90-140℃下定型后冷却，得到热封层；
（4）将步骤（2）中的粘结料涂抹于牛皮纸的两面，然后分别与步骤（3）中的含石墨烯层的铝箔的另一面以及薄膜相贴合，在60℃下干燥，再在薄膜层上表面进行印刷，即得铝箔基复合包装材料。
8.根据权利要求7所述的铝箔基复合包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中熔融挤出条件为：挤出温度为210-270℃，螺杆转速为50-250r/min。
9.根据权利要求7所述的铝箔基复合包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中石墨烯溶液的制备步骤为：将氧化石墨烯超声分散于去离子水中得到均匀溶液，然后依次加入双氧水、柠檬酸、麦芽糖糊精，超声分散均匀，即得。
10.根据权利要求7所述的铝箔基复合包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中电化学沉积条件为：沉积电位为-2~-8V，频率5~30Hz，沉积时间为2~5分钟。
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