CN108162441A - 高弹高强型环保pe复合膜材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了高弹高强型环保PE复合膜材料,所述PE膜为三层复合结构,中间层厚度为外层厚度的1~5倍;所述外层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙5‑10份、胶原蛋白‑聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛20‑50份、单亚麻酸甘油酯1‑5份、聚乙烯蜡1‑10份、甘油0.1‑1份、KH‑550 1‑3份;所述中间层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙5‑10份、胶原蛋白‑聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅10‑30份、聚乙烯蜡2‑10份、氢化蓖麻油1‑5份、甘油0.1‑1份、KH‑560 1‑3份。本发明还公开了所述PE复合膜材料的制备方法。

Description

高弹高强型环保PE复合膜材料
技术领域
本发明属于聚合物膜技术领域,更具体地,本发明涉及一种高弹高强型环保PE复合膜材料。
背景技术
聚乙烯薄膜是一种无色,无味、无臭、半透明的无毒性的绝缘材料,大量用作包装袋;食品袋,还可制作各种容器。它是惰性材料,所以比较难印刷,必须经处理后,才能印出比较好的效果。PE薄膜,即聚乙烯薄膜,是指用PE薄膜生产的薄膜。PE膜具有防潮性,透湿性小的优点。中国塑料薄膜的产量约占塑料制品总产量的20%,是塑料制品中产量增长较快的 类别之一。从中国塑料薄膜(厚度为0.06mm~0.26mm)的应用领域看,用量最大、品种最多、 应用最广的是包装工业,其消费约占2/3,其次是农业约占30%,再有就是功能膜,如微孔膜、屏蔽膜、土工膜等。随着中国经济的发展以及农村产业结构的调整,中国各行各业对塑料薄膜的市场需求不断上升。中国塑料薄膜行业正处于一个蓬勃发展的阶段,据悉,中国塑料薄膜的需求量每将以9%以上的速度增长。而且随着各种新材料、新设备和新工艺不断地涌现,将促使中国的塑料薄膜朝着品种多样化、专用化以及具备多功能的复合膜方向发展。然而现有的包装用聚乙烯薄膜,其耐热性、拉伸强度不佳,都有待改进。此外,虽然加入填料可以改善强度,但又会导致弹性下降的问题,使得膜变脆。
因此,需要进行技术改进,制备具有更好的强度和并保持高弹性的PE膜。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的一个方面提供高弹高强型环保PE复合膜材料,所述PE膜为三层复合结构,中间层厚度为外层厚度的1~5倍;
所述外层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙5-10份、胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛20-50份、单亚麻酸甘油酯1-5份、聚乙烯蜡1-10份、甘油0.1-1份、KH-550 1-3份;
所述中间层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙5-10份、胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅10-30份、聚乙烯蜡2-10份、氢化蓖麻油1-5份、甘油0.1-1份、KH-560 1-3份;
优选地,所述PE膜为三层复合结构,中间层厚度为外层厚度的3倍;
所述外层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙6-9份、胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛30-50份、单亚麻酸甘油酯2-5份、聚乙烯蜡4-10份、甘油0.1-0.8份、KH-550 2-3份;
所述中间层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙6-10份、胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅15-30份、聚乙烯蜡5-9份、氢化蓖麻油2-4份、甘油0.1-0.5份、KH-560 2-3份;
更优选地,所述PE膜为三层复合结构,中间层厚度为外层厚度的3倍;
所述外层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙7份、胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛40份、单亚麻酸甘油酯3份、聚乙烯蜡6份、甘油0.7份、KH-550 2份;
所述中间层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙8份、胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅18份、聚乙烯蜡7份、氢化蓖麻油3份、甘油0.3份、KH-560 3份。
具体地,所述PE膜的三层复合结构为两个外层和一个中间层。
在一种实施方式中,所述胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛的制备方法为:
(1)在1000毫升干燥的连接有搅拌器、分水器和冷凝管的三颈瓶中,依次加入0.02摩尔4'4-二巯基二苯硫醚、0.018摩尔4'4-二氯二苯砜、0.05摩尔无水碳酸钾、40 毫升二甲基亚砜以及18毫升甲苯,通氮气保护20分钟后,加热至150℃反应4小时,然后将反应温度升至160℃,恒温继续反应8小时后,降至室温,然后冰浴三颈瓶并在通氮气保护下,缓慢滴加浓盐酸,直到体系PH小于4后,将反应溶液倒入丙酮中,所得到沉淀物分别用去离子水和丙酮反复洗涤三次后,在真空烘箱中50℃下干燥24h,得聚硫醚砜;
(2)在500毫升圆底烧瓶中,依次加入胶原蛋白5克、双氧水2克、去离子水50克、氢氧化钾1.5克、上述步骤(1)所得聚硫醚砜5克、KH-550 1克、KH-560 2克、纳米二氧化钛10克、二甲基亚砜200克,通氮气保护1h后,将体系温度升至120℃,反应4小时后,降至室温,出料于乙醇中,得到絮状产物,用去离子水和乙醇分别洗涤该絮状产物3 次,最后在50℃下真空干燥24小时,得胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛。
在一种实施方式中,所述胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅的制备方法为:
(1)在1000 ml干燥的连接有搅拌器的三颈瓶中,先加入200克的多聚磷酸,通入氮气保护,然后加入0.01摩尔的3,3'-二氨基联苯胺以及0.0092摩尔的5-氨基间苯二酸,升温至200℃并恒温反应15h后,将反应溶液倒入冰水中,反复洗涤三次后,将产物倒入质量分数为5%的氢氧化钠水溶液中,氮气保护并搅拌48 h,之后用去离子水反复洗涤至中性,并将所得产物在真空烘箱中50℃下干燥24h,得聚苯并咪唑;
(2)在500毫升圆底烧瓶中,依次加入胶原蛋白5克、二甲基亚砜30克、氢氧化钠0.04克、去离子水2克,通氮气保护1h后,升温50℃反应4h,然后降至室温,再依次加入上述步骤(1)所得聚苯并咪唑5克、KH-550 0.6克、KH-560 0.5克、纳米二氧化硅10克、二甲基亚砜100克,通氮气保护1h后,将体系温度升至100℃,反应3小时后,降至室温,出料于乙醇中,得到絮状产物,用去离子水和乙醇分别洗涤该絮状产物3 次,最后在50℃下真空干燥24小时,得胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅。
优选地,所述纳米碳酸钙的平均粒径为100-1000纳米。
优选地,所述纳米二氧化硅的平均粒径为100-1000纳米。
优选地,所述纳米二氧化钛的平均粒径为100-1000纳米。
本发明还提供了所述高弹高强型环保PE复合膜材料的制备方法,包括如下步骤:
((1)将权利要求1-8任一项的物料加入混合机,将混合温度升至120℃后维持30分钟,然后将温度冷却至50℃时出料,分别得外层及中间层原料;
(2)压延工艺:采用三层共挤复合压延工艺,中间层厚度为外层厚度3倍,压延温度为150-200℃。
优选地,所述压延温度为180℃。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
利用胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛与胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅的交联作用,通过三层设计,有效提高PE膜的强度和弹性。
具体实施方式
原料:
聚乙烯(PE)购自上海石化,型号为PE100。纳米碳酸钙(平均粒径为150纳米)、纳米二氧化硅(平均粒径为200纳米)、纳米二氧化钛(平均粒径300纳米),硅烷偶联剂KH-550、KH-560购自阿拉丁试剂。其他原料均购自国药集团。
本发明PE复合膜材料的制备方法为:
(1)将物料加入混合机,将混合温度升至120℃后维持30分钟,然后将温度冷却至50℃时出料,分别得外层及中间层原料;
(2)压延工艺:采用三层共挤复合压延工艺,中间层厚度为外层厚度3倍,压延温度为180℃。
具体物料见下述实施例与对比例:
实施例1
所述外层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙5份、胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛20份、单亚麻酸甘油酯1份、聚乙烯蜡1份、甘油0.1份、KH-550 1份;
所述中间层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙5份、胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅10份、聚乙烯蜡2份、氢化蓖麻油1份、甘油0.1份、KH-560 1份;
所述胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛的制备方法为:
(1)在1000毫升干燥的连接有搅拌器、分水器和冷凝管的三颈瓶中,依次加入0.02摩尔4'4-二巯基二苯硫醚、0.018摩尔4'4-二氯二苯砜、0.05摩尔无水碳酸钾、40 毫升二甲基亚砜以及18毫升甲苯,通氮气保护20分钟后,加热至150℃反应4小时,然后将反应温度升至160℃,恒温继续反应8小时后,降至室温,然后冰浴三颈瓶并在通氮气保护下,缓慢滴加浓盐酸,直到体系PH小于4后,将反应溶液倒入丙酮中,所得到沉淀物分别用去离子水和丙酮反复洗涤三次后,在真空烘箱中50℃下干燥24h,得聚硫醚砜;
(2)在500毫升圆底烧瓶中,依次加入胶原蛋白5克、双氧水2克、去离子水50克、氢氧化钾1.5克、上述步骤(1)所得聚硫醚砜5克、KH-550 1克、KH-560 2克、纳米二氧化钛10克、二甲基亚砜200克,通氮气保护1h后,将体系温度升至120℃,反应4小时后,降至室温,出料于乙醇中,得到絮状产物,用去离子水和乙醇分别洗涤该絮状产物3 次,最后在50℃下真空干燥24小时,得胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛。
所述胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅的制备方法为:
(1)在1000 ml干燥的连接有搅拌器的三颈瓶中,先加入200克的多聚磷酸,通入氮气保护,然后加入0.01摩尔的3,3'-二氨基联苯胺以及0.0092摩尔的5-氨基间苯二酸,升温至200℃并恒温反应15h后,将反应溶液倒入冰水中,反复洗涤三次后,将产物倒入质量分数为5%的氢氧化钠水溶液中,氮气保护并搅拌48 h,之后用去离子水反复洗涤至中性,并将所得产物在真空烘箱中50℃下干燥24h,得聚苯并咪唑;
(2)在500毫升圆底烧瓶中,依次加入胶原蛋白5克、二甲基亚砜30克、氢氧化钠0.04克、去离子水2克,通氮气保护1h后,升温50℃反应4h,然后降至室温,再依次加入上述步骤(1)所得聚苯并咪唑5克、KH-550 0.6克、KH-560 0.5克、纳米二氧化硅10克、二甲基亚砜100克,通氮气保护1h后,将体系温度升至100℃,反应3小时后,降至室温,出料于乙醇中,得到絮状产物,用去离子水和乙醇分别洗涤该絮状产物3 次,最后在50℃下真空干燥24小时,得胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅。
实施例2
所述外层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙6份、胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛30份、单亚麻酸甘油酯2份、聚乙烯蜡4份、甘油0.1份、KH-550 2份;
所述中间层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙6份、胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅15份、聚乙烯蜡5份、氢化蓖麻油2份、甘油0.1份、KH-560 2份;
所述胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛的制备方法为:
(1)在1000毫升干燥的连接有搅拌器、分水器和冷凝管的三颈瓶中,依次加入0.02摩尔4'4-二巯基二苯硫醚、0.018摩尔4'4-二氯二苯砜、0.05摩尔无水碳酸钾、40 毫升二甲基亚砜以及18毫升甲苯,通氮气保护20分钟后,加热至150℃反应4小时,然后将反应温度升至160℃,恒温继续反应8小时后,降至室温,然后冰浴三颈瓶并在通氮气保护下,缓慢滴加浓盐酸,直到体系PH小于4后,将反应溶液倒入丙酮中,所得到沉淀物分别用去离子水和丙酮反复洗涤三次后,在真空烘箱中50℃下干燥24h,得聚硫醚砜;
(2)在500毫升圆底烧瓶中,依次加入胶原蛋白5克、双氧水2克、去离子水50克、氢氧化钾1.5克、上述步骤(1)所得聚硫醚砜5克、KH-550 1克、KH-560 2克、纳米二氧化钛10克、二甲基亚砜200克,通氮气保护1h后,将体系温度升至120℃,反应4小时后,降至室温,出料于乙醇中,得到絮状产物,用去离子水和乙醇分别洗涤该絮状产物3 次,最后在50℃下真空干燥24小时,得胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛。
所述胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅的制备方法为:
(1)在1000 ml干燥的连接有搅拌器的三颈瓶中,先加入200克的多聚磷酸,通入氮气保护,然后加入0.01摩尔的3,3'-二氨基联苯胺以及0.0092摩尔的5-氨基间苯二酸,升温至200℃并恒温反应15h后,将反应溶液倒入冰水中,反复洗涤三次后,将产物倒入质量分数为5%的氢氧化钠水溶液中,氮气保护并搅拌48 h,之后用去离子水反复洗涤至中性,并将所得产物在真空烘箱中50℃下干燥24h,得聚苯并咪唑;
(2)在500毫升圆底烧瓶中,依次加入胶原蛋白5克、二甲基亚砜30克、氢氧化钠0.04克、去离子水2克,通氮气保护1h后,升温50℃反应4h,然后降至室温,再依次加入上述步骤(1)所得聚苯并咪唑5克、KH-550 0.6克、KH-560 0.5克、纳米二氧化硅10克、二甲基亚砜100克,通氮气保护1h后,将体系温度升至100℃,反应3小时后,降至室温,出料于乙醇中,得到絮状产物,用去离子水和乙醇分别洗涤该絮状产物3 次,最后在50℃下真空干燥24小时,得胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅。
实施例3
所述外层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙7份、胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛40份、单亚麻酸甘油酯3份、聚乙烯蜡6份、甘油0.7份、KH-550 2份;
所述中间层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙8份、胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅18份、聚乙烯蜡7份、氢化蓖麻油3份、甘油0.3份、KH-560 3份。
所述胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛的制备方法为:
(1)在1000毫升干燥的连接有搅拌器、分水器和冷凝管的三颈瓶中,依次加入0.02摩尔4'4-二巯基二苯硫醚、0.018摩尔4'4-二氯二苯砜、0.05摩尔无水碳酸钾、40 毫升二甲基亚砜以及18毫升甲苯,通氮气保护20分钟后,加热至150℃反应4小时,然后将反应温度升至160℃,恒温继续反应8小时后,降至室温,然后冰浴三颈瓶并在通氮气保护下,缓慢滴加浓盐酸,直到体系PH小于4后,将反应溶液倒入丙酮中,所得到沉淀物分别用去离子水和丙酮反复洗涤三次后,在真空烘箱中50℃下干燥24h,得聚硫醚砜;
(2)在500毫升圆底烧瓶中,依次加入胶原蛋白5克、双氧水2克、去离子水50克、氢氧化钾1.5克、上述步骤(1)所得聚硫醚砜5克、KH-550 1克、KH-560 2克、纳米二氧化钛10克、二甲基亚砜200克,通氮气保护1h后,将体系温度升至120℃,反应4小时后,降至室温,出料于乙醇中,得到絮状产物,用去离子水和乙醇分别洗涤该絮状产物3 次,最后在50℃下真空干燥24小时,得胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛。
所述胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅的制备方法为:
(1)在1000 ml干燥的连接有搅拌器的三颈瓶中,先加入200克的多聚磷酸,通入氮气保护,然后加入0.01摩尔的3,3'-二氨基联苯胺以及0.0092摩尔的5-氨基间苯二酸,升温至200℃并恒温反应15h后,将反应溶液倒入冰水中,反复洗涤三次后,将产物倒入质量分数为5%的氢氧化钠水溶液中,氮气保护并搅拌48 h,之后用去离子水反复洗涤至中性,并将所得产物在真空烘箱中50℃下干燥24h,得聚苯并咪唑;
(2)在500毫升圆底烧瓶中,依次加入胶原蛋白5克、二甲基亚砜30克、氢氧化钠0.04克、去离子水2克,通氮气保护1h后,升温50℃反应4h,然后降至室温,再依次加入上述步骤(1)所得聚苯并咪唑5克、KH-550 0.6克、KH-560 0.5克、纳米二氧化硅10克、二甲基亚砜100克,通氮气保护1h后,将体系温度升至100℃,反应3小时后,降至室温,出料于乙醇中,得到絮状产物,用去离子水和乙醇分别洗涤该絮状产物3 次,最后在50℃下真空干燥24小时,得胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅。
对比例1
所述外层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙7份、单亚麻酸甘油酯3份、聚乙烯蜡6份、甘油0.7份、KH-550 2份;
所述中间层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙8份、胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅18份、聚乙烯蜡7份、氢化蓖麻油3份、甘油0.3份、KH-560 3份;
所述胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅的制备方法为:
(1)在1000 ml干燥的连接有搅拌器的三颈瓶中,先加入200克的多聚磷酸,通入氮气保护,然后加入0.01摩尔的3,3'-二氨基联苯胺以及0.0092摩尔的5-氨基间苯二酸,升温至200℃并恒温反应15h后,将反应溶液倒入冰水中,反复洗涤三次后,将产物倒入质量分数为5%的氢氧化钠水溶液中,氮气保护并搅拌48 h,之后用去离子水反复洗涤至中性,并将所得产物在真空烘箱中50℃下干燥24h,得聚苯并咪唑;
(2)在500毫升圆底烧瓶中,依次加入胶原蛋白5克、二甲基亚砜30克、氢氧化钠0.04克、去离子水2克,通氮气保护1h后,升温50℃反应4h,然后降至室温,再依次加入上述步骤(1)所得聚苯并咪唑5克、KH-550 0.6克、KH-560 0.5克、纳米二氧化硅10克、二甲基亚砜100克,通氮气保护1h后,将体系温度升至100℃,反应3小时后,降至室温,出料于乙醇中,得到絮状产物,用去离子水和乙醇分别洗涤该絮状产物3 次,最后在50℃下真空干燥24小时,得胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅。
对比例2
所述外层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙7份、胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛40份、单亚麻酸甘油酯3份、聚乙烯蜡6份、甘油0.7份、KH-550 2份;
所述中间层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙8份、聚乙烯蜡7份、氢化蓖麻油3份、甘油0.3份、KH-560 3份。
所述胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛的制备方法为:
(1)在1000毫升干燥的连接有搅拌器、分水器和冷凝管的三颈瓶中,依次加入0.02摩尔4'4-二巯基二苯硫醚、0.018摩尔4'4-二氯二苯砜、0.05摩尔无水碳酸钾、40 毫升二甲基亚砜以及18毫升甲苯,通氮气保护20分钟后,加热至150℃反应4小时,然后将反应温度升至160℃,恒温继续反应8小时后,降至室温,然后冰浴三颈瓶并在通氮气保护下,缓慢滴加浓盐酸,直到体系PH小于4后,将反应溶液倒入丙酮中,所得到沉淀物分别用去离子水和丙酮反复洗涤三次后,在真空烘箱中50℃下干燥24h,得聚硫醚砜;
(2)在500毫升圆底烧瓶中,依次加入胶原蛋白5克、双氧水2克、去离子水50克、氢氧化钾1.5克、上述步骤(1)所得聚硫醚砜5克、KH-550 1克、KH-560 2克、纳米二氧化钛10克、二甲基亚砜200克,通氮气保护1h后,将体系温度升至120℃,反应4小时后,降至室温,出料于乙醇中,得到絮状产物,用去离子水和乙醇分别洗涤该絮状产物3 次,最后在50℃下真空干燥24小时,得胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛。
对比例3
所述外层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙7份、单亚麻酸甘油酯3份、聚乙烯蜡6份、甘油0.7份、KH-550 2份;
所述中间层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙8份、聚乙烯蜡7份、氢化蓖麻油3份、甘油0.3份、KH-560 3份。
测试结果见表1。
表1

Claims (10)

1.高弹高强型环保PE复合膜材料,其特征在于,所述PE膜为三层复合结构,中间层厚度为外层厚度的1~5倍;
所述外层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙5-10份、胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛20-50份、单亚麻酸甘油酯1-5份、聚乙烯蜡1-10份、甘油0.1-1份、KH-550 1-3份;
所述中间层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙5-10份、胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅10-30份、聚乙烯蜡2-10份、氢化蓖麻油1-5份、甘油0.1-1份、KH-560 1-3份。
2.根据权利要求1所述的高弹高强型环保PE复合膜材料,其特征在于,所述PE膜为三层复合结构,中间层厚度为外层厚度的3倍;
所述外层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙6-9份、胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛30-50份、单亚麻酸甘油酯2-5份、聚乙烯蜡4-10份、甘油0.1-0.8份、KH-550 2-3份;
所述中间层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙6-10份、胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅15-30份、聚乙烯蜡5-9份、氢化蓖麻油2-4份、甘油0.1-0.5份、KH-560 2-3份。
3.根据权利要求1所述的高弹高强型环保PE复合膜材料,其特征在于,所述PE膜为三层复合结构,中间层厚度为外层厚度的3倍;
所述外层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙7份、胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛40份、单亚麻酸甘油酯3份、聚乙烯蜡6份、甘油0.7份、KH-550 2份;
所述中间层由以下重量份组分组成:PE 100份、纳米碳酸钙8份、胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅18份、聚乙烯蜡7份、氢化蓖麻油3份、甘油0.3份、KH-560 3份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高弹高强型环保PE复合膜材料,其特征在于,所述胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛的制备方法为:
(1)在1000毫升干燥的连接有搅拌器、分水器和冷凝管的三颈瓶中,依次加入0.02摩尔4'4-二巯基二苯硫醚、0.018摩尔4'4-二氯二苯砜、0.05摩尔无水碳酸钾、40 毫升二甲基亚砜以及18毫升甲苯,通氮气保护20分钟后,加热至150℃反应4小时,然后将反应温度升至160℃,恒温继续反应8小时后,降至室温,然后冰浴三颈瓶并在通氮气保护下,缓慢滴加浓盐酸,直到体系PH小于4后,将反应溶液倒入丙酮中,所得到沉淀物分别用去离子水和丙酮反复洗涤三次后,在真空烘箱中50℃下干燥24h,得聚硫醚砜;
(2)在500毫升圆底烧瓶中,依次加入胶原蛋白5克、双氧水2克、去离子水50克、氢氧化钾1.5克、上述步骤(1)所得聚硫醚砜5克、KH-550 1克、KH-560 2克、纳米二氧化钛10克、二甲基亚砜200克,通氮气保护1h后,将体系温度升至120℃,反应4小时后,降至室温,出料于乙醇中,得到絮状产物,用去离子水和乙醇分别洗涤该絮状产物3 次,最后在50℃下真空干燥24小时,得胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛。
5.根据权利要求1-3任一项所述的高弹高强型环保PE复合膜材料,其特征在于,所述胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅的制备方法为:
(1)在1000 ml干燥的连接有搅拌器的三颈瓶中,先加入200克的多聚磷酸,通入氮气保护,然后加入0.01摩尔的3,3'-二氨基联苯胺以及0.0092摩尔的5-氨基间苯二酸,升温至200℃并恒温反应15h后,将反应溶液倒入冰水中,反复洗涤三次后,将产物倒入质量分数为5%的氢氧化钠水溶液中,氮气保护并搅拌48 h,之后用去离子水反复洗涤至中性,并将所得产物在真空烘箱中50℃下干燥24h,得聚苯并咪唑;
(2)在500毫升圆底烧瓶中,依次加入胶原蛋白5克、二甲基亚砜30克、氢氧化钠0.04克、去离子水2克,通氮气保护1h后,升温50℃反应4h,然后降至室温,再依次加入上述步骤(1)所得聚苯并咪唑5克、KH-550 0.6克、KH-560 0.5克、纳米二氧化硅10克、二甲基亚砜100克,通氮气保护1h后,将体系温度升至100℃,反应3小时后,降至室温,出料于乙醇中,得到絮状产物,用去离子水和乙醇分别洗涤该絮状产物3 次,最后在50℃下真空干燥24小时,得胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅。
6.根据权利要求1所述的高弹高强型环保PE复合膜材料,其特征在于,所述纳米碳酸钙的平均粒径为100-1000纳米。
7.根据权利要求1所述的高弹高强型环保PE复合膜材料,其特征在于,所述纳米二氧化硅的平均粒径为100-1000纳米。
8.根据权利要求1所述的高弹高强型环保PE复合膜材料,其特征在于,所述纳米二氧化钛的平均粒径为100-1000纳米。
9.高弹高强型环保PE复合膜材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将权利要求1-8任一项的物料加入混合机,将混合温度升至120℃后维持30分钟,然后将温度冷却至50℃时出料,分别得外层及中间层原料;
(2)压延工艺:采用三层共挤复合压延工艺,中间层厚度为外层厚度3倍,压延温度为150-200℃。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述压延温度为180℃。
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