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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