CN108864623A - 一种聚四氟乙烯保鲜膜及其制备方法 - Google Patents

一种聚四氟乙烯保鲜膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚四氟乙烯保鲜膜及其制备方法。按质量百分比计，该聚四氟乙烯保鲜膜由80‑99％的聚四氟乙烯和1‑25％的PP‑b‑PMMA嵌段共聚物组成。本申请采用聚四氟乙烯和PP‑b‑PMMA嵌段共聚物制备保鲜膜，该保鲜膜能耐430℃高温，在普通的加热条件下安全系数高；PP‑b‑PMMA嵌段共聚物具有极好的疏水性，PP‑b‑PMMA嵌段共聚物能够部分突出在聚四氟乙烯保鲜膜表面，使聚四氟乙烯保鲜膜的静态接触角达到175°，膜表面自由能低，不仅与食品接触不发生任何反应，具有优良的防雾性，而且具有自洁功能，使聚四氟乙烯保鲜膜易于清理，不会滋生细菌。

Description

一种聚四氟乙烯保鲜膜及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种聚四氟乙烯保鲜膜及其制备方法。
背景技术
保鲜膜是一种塑料包装制品，用于延长食品高新鲜度的保持期，最大限度的防止食品的腐败变质。保鲜膜可用于微波炉食品加热、冰箱食物保存、生鲜及熟食包装等场合，在家庭生活、超市卖场、宾馆饭店及工业生产的食品包装领域都有广泛应用。
现有的保鲜膜通常以乙烯或氯乙烯为母料通过聚合反应制成，但聚乙烯、聚氯乙烯等保鲜膜制品不能耐受100℃以上高温，在100℃以上高温下加热时会释放有毒物质；并且聚乙烯、聚氯乙烯等普通保鲜膜一般采用流延法或吹膜法制备，对原料及设备有较高的要求；此外，聚乙烯、聚氯乙烯等保鲜膜制品的表面疏水性不够，使用中容易滋生细菌且不易清理。
聚四氟乙烯材料的综合性能优异，可用于制备保鲜膜。如申请号为CN201510854280.7的中国发明专利申请公开了一种饭菜用保鲜膜，按质量份数计，该饭菜用保鲜膜由以下原料组成：超细碳酸钙粉末50-60份、聚四氟乙烯80-100份、壳聚糖3-6份、邻苯二甲酸二辛脂10-12份、甘油8-12份、环氧大豆油3-8份、松香树脂3-6份、硬脂酸钙1.8-3.2份、吐温15-20份、硬脂酸锌0.5-1.8份、甲基丙烯酸甲酯10-20份、稳定剂5-10份、液体硅胶0.1-0.2份、硬质酰胺0.15-0.28份、甜杏仁油1.2-3.2份、防雾剂0.5-1.2份、玉米醇溶蛋白15-22份、超细麦饭石5-18份、石蜡0.2-0.8份、玻璃纤维20-30份、抗静电剂0.5-1.5份、改性珍珠陶土10-15份、抗氧化剂2-8份。
上述保鲜膜中虽然使用了聚四氟乙烯为主要组分，但原料组成过于复杂，保鲜膜的性能如何不明确。与其他材料相比，聚四氟乙烯的疏水性虽然较好，但仍旧有限；上述与聚四氟乙烯混用的组分对进一步改善聚四氟乙烯的疏水性并无帮助。
发明内容
本申请的发明目的是提供一种具有优异的疏水性和耐高温性的聚四氟乙烯保鲜膜。
为实现上述发明目的，本申请的技术方案为：
一种聚四氟乙烯保鲜膜，按质量百分比计，由80-99％的聚四氟乙烯和1-25％的PP-b-PMMA嵌段共聚物组成。
本申请采用聚四氟乙烯和PP-b-PMMA嵌段共聚物制备保鲜膜，该保鲜膜能耐430℃高温，在普通的加热条件下安全系数高。
PP-b-PMMA嵌段共聚物具有极好的疏水性，PP-b-PMMA嵌段共聚物能够部分突出在聚四氟乙烯保鲜膜表面，使聚四氟乙烯保鲜膜的静态接触角达到175°，膜表面自由能低，不仅与食品接触不发生任何反应，具有优良的防雾性，而且具有自洁功能，使聚四氟乙烯保鲜膜易于清理，不会滋生细菌。
按质量百分比计，所述的聚四氟乙烯保鲜膜由90-94％的聚四氟乙烯和6-10％的PP-b-PMMA嵌段共聚物组成。
在上述的聚四氟乙烯保鲜膜中，所述的PP-b-PMMA嵌段共聚物的平均分子量为100000-200000。
作为优选，在上述的聚四氟乙烯保鲜膜中，所述的PP-b-PMMA嵌段共聚物的平均分子量为150000-180000。PP-b-PMMA嵌段共聚物需要有足够的链长才能突出于聚四氟乙烯保鲜膜表面，但若突出的链段过长反而会引起薄膜的疏水性变差。
本申请还提供了一种所述的聚四氟乙烯保鲜膜的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
(1))按预设的质量百分比将聚四氟乙烯和PP-b-PMMA嵌段共聚物混合均匀，冷压成型后烧结成熟坯；
(2)将熟坯车削至0.01-10mm，获得所述的聚四氟乙烯保鲜膜。
本申请的制备方法步骤简单，而且对设备要求不高。
作为优选，步骤(1)中，冷压成型后于410-430℃下烧结成熟坯。虽然聚四氟乙烯的一般烧结加工温度在370-390℃，但本申请需要在410-430℃下烧结，这可能是与PP-b-PMMA嵌段共聚物的加入有关。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本申请采用聚四氟乙烯和PP-b-PMMA嵌段共聚物制备保鲜膜，该保鲜膜能耐430℃高温，在普通的加热条件下安全系数高；PP-b-PMMA嵌段共聚物具有极好的疏水性，PP-b-PMMA嵌段共聚物能够部分突出在聚四氟乙烯保鲜膜表面，使聚四氟乙烯保鲜膜的静态接触角达到175°，膜表面自由能低，不仅与食品接触不发生任何反应，具有优良的防雾性，而且具有自洁功能，使聚四氟乙烯保鲜膜易于清理，不会滋生细菌。
(2)本申请采用共混烧结后车削的方式制备聚四氟乙烯保鲜膜，不仅步骤简单，对设备要求不高，而且需要在410-430℃下烧结，这可能是与PP-b-PMMA嵌段共聚物的加入有关。
具体实施方式
下面列举具体实施方式对本发明的技术方案做进一步详细说明。
实施例1
本实施例一种聚四氟乙烯保鲜膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将80％的聚四氟乙烯和20％的PP-b-PMMA嵌段共聚物(平均分子量为100000)混合均匀，放入模具中冷压成型，然后置于烧结炉中于410℃下烧结成熟坯；
(2)将熟坯置于旋切机上车削至0.01-1.0mm，获得本实施例的聚四氟乙烯保鲜膜。
实施例2
本实施例一种聚四氟乙烯保鲜膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将85％的聚四氟乙烯和15％的PP-b-PMMA嵌段共聚物(平均分子量为120000)混合均匀，放入模具中冷压成型，然后置于烧结炉中于420℃下烧结成熟坯；
(2)将熟坯置于旋切机上车削至0.01-1.0mm，获得本实施例的聚四氟乙烯保鲜膜。
实施例3
本实施例一种聚四氟乙烯保鲜膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将90％的聚四氟乙烯和10％的PP-b-PMMA嵌段共聚物(平均分子量为150000)混合均匀，放入模具中冷压成型，然后置于烧结炉中于430℃下烧结成熟坯；
(2)将熟坯置于旋切机上车削至0.01-1.0mm，获得本实施例的聚四氟乙烯保鲜膜。
实施例4
本实施例一种聚四氟乙烯保鲜膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将92％的聚四氟乙烯和8％的PP-b-PMMA嵌段共聚物(平均分子量为160000)混合均匀，放入模具中冷压成型，然后置于烧结炉中于420℃下烧结成熟坯；
(2)将熟坯置于旋切机上车削至0.01-1.0mm，获得本实施例的聚四氟乙烯保鲜膜。
实施例5
本实施例一种聚四氟乙烯保鲜膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将94％的聚四氟乙烯和6％的PP-b-PMMA嵌段共聚物(平均分子量为180000)混合均匀，放入模具中冷压成型，然后置于烧结炉中于430℃下烧结成熟坯；
(2)将熟坯置于旋切机上车削至0.01-1.0mm，获得本实施例的聚四氟乙烯保鲜膜。
实施例6
本实施例一种聚四氟乙烯保鲜膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将96％的聚四氟乙烯和4％的PP-b-PMMA嵌段共聚物(平均分子量为190000)混合均匀，放入模具中冷压成型，然后置于烧结炉中于420℃下烧结成熟坯；
(2)将熟坯置于旋切机上车削至0.01-1.0mm，获得本实施例的聚四氟乙烯保鲜膜。
实施例7
本实施例一种聚四氟乙烯保鲜膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将99％的聚四氟乙烯和1％的PP-b-PMMA嵌段共聚物(平均分子量为200000)混合均匀，放入模具中冷压成型，然后置于烧结炉中于410℃下烧结成熟坯；
(2)将熟坯置于旋切机上车削至0.01-1.0mm，获得本实施例的聚四氟乙烯保鲜膜。
对比例1
本实施例一种聚四氟乙烯保鲜膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将75％的聚四氟乙烯和25％的PP-b-PMMA嵌段共聚物(平均分子量为180000)混合均匀，放入模具中冷压成型，然后置于烧结炉中于420℃下烧结成熟坯；
(2)将熟坯置于旋切机上车削至0.01-1.0mm，获得本实施例的聚四氟乙烯保鲜膜。
对比例2
本实施例一种聚四氟乙烯保鲜膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将70％的聚四氟乙烯和30％的PP-b-PMMA嵌段共聚物(平均分子量为180000)混合均匀，放入模具中冷压成型，然后置于烧结炉中于420℃下烧结成熟坯；
(2)将熟坯置于旋切机上车削至0.01-1.0mm，获得本实施例的聚四氟乙烯保鲜膜。
对比例3
本实施例一种聚四氟乙烯保鲜膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将92％的聚四氟乙烯和8％的PP-b-PMMA嵌段共聚物(平均分子量为80000)混合均匀，放入模具中冷压成型，然后置于烧结炉中于420℃下烧结成熟坯；
(2)将熟坯置于旋切机上车削至0.01-1.0mm，获得本实施例的聚四氟乙烯保鲜膜。
对比例4
本实施例一种聚四氟乙烯保鲜膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将92％的聚四氟乙烯和8％的PP-b-PMMA嵌段共聚物(平均分子量为230000)混合均匀，放入模具中冷压成型，然后置于烧结炉中于420℃下烧结成熟坯；
(2)将熟坯置于旋切机上车削至0.01-1.0mm，获得本实施例的聚四氟乙烯保鲜膜。
对比例5
本实施例一种聚四氟乙烯保鲜膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将92％的聚四氟乙烯和8％的PP-b-PMMA嵌段共聚物(平均分子量为160000)混合均匀，放入模具中冷压成型，然后置于烧结炉中于390℃下烧结成熟坯；
(2)将熟坯置于旋切机上车削至0.01-1.0mm，获得本实施例的聚四氟乙烯保鲜膜。
对比例6
本实施例一种聚四氟乙烯保鲜膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚四氟乙烯放入模具中冷压成型，然后置于烧结炉中于390℃下烧结成熟坯；
(2)将熟坯置于旋切机上车削至0.01-1.0mm，获得本实施例的聚四氟乙烯保鲜膜。
对上述实施例制备的聚四氟乙烯保鲜膜的各项性能进行测试，测试结果见表1。
表1
实施例 密度/g/cm3 拉伸强度/MPa 断裂伸长率/％ 静态接触角
实施例1 3.21g/cm3 36MPa 162％ 165°
实施例2 3.15g/cm3 32MPa 169％ 168°
实施例3 3.03g/cm3 29MPa 175％ 172°
实施例4 2.88g/cm3 27MPa 182％ 175°
实施例5 2.76g/cm3 24MPa 186％ 173°
实施例6 2.48g/cm3 22MPa 187％ 162°
实施例7 2.31g/cm3 19MPa 188％ 160°
对比例1 3.34g/cm3 41MPa 154％ 161°
对比例2 3.43g/cm3 47MPa 142％ 160°
对比例3 2.65g/cm3 25MPa 180％ 152°
对比例4 2.97g/cm3 34MPa 161％ 150°
对比例5 2.88g/cm3 17MPa 78％ 146°
对比例6 2.10g/cm3 13MPa 151％ 143°

Claims (6)

1.一种聚四氟乙烯保鲜膜，其特征在于，按质量百分比计，由80-99％的聚四氟乙烯和1-25％的PP-b-PMMA嵌段共聚物组成。
2.如权利要求1所述的聚四氟乙烯保鲜膜，其特征在于，按质量百分比计，由90-94％的聚四氟乙烯和6-10％的PP-b-PMMA嵌段共聚物组成。
3.如权利要求1或2所述的聚四氟乙烯保鲜膜，其特征在于，所述的PP-b-PMMA嵌段共聚物的平均分子量为100000-200000。
4.如权利要求3所述的聚四氟乙烯保鲜膜，其特征在于，所述的PP-b-PMMA嵌段共聚物的平均分子量为150000-180000。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的聚四氟乙烯保鲜膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1))按预设的质量百分比将聚四氟乙烯和PP-b-PMMA嵌段共聚物混合均匀，冷压成型后烧结成熟坯；
(2)将熟坯车削至0.01-10mm，获得所述的聚四氟乙烯保鲜膜。
6.如权利要求5所述的聚四氟乙烯保鲜膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，冷压成型后于410-430℃下烧结成熟坯。
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