CN110183778A - 一种抗老化双面金属化薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抗老化双面金属化薄膜及其制备方法，涉及金属化薄膜生产技术领域。包括基膜和蒸镀在基膜两面的金属镀层，所述基膜由以下重量份的原料制成：聚丙烯55‑65份、N，N‑二‑β‑萘基对苯二胺6‑10份、纳米滑石粉0.8‑1.2份、偶联剂0.2‑0.5份、硫代二甘醇二硬脂酸酯3‑5份、双[β(3‑叔丁基‑5‑甲基‑4‑羟基苯基)丙酸]三甘醇酯6‑8份、双(N，N‑二甲基肼碳酰‑4‑氨基苯基)甲烷4‑6份、酚醛树脂8‑10份、光稳定剂2‑3份、增塑剂2‑4份，所述金属镀层为铝金属层。本发明克服了现有技术的不足，能够有效提高金属化薄膜的抗老化性能，防止薄膜受到外界光、热、氧的作用发生老化，从而影响其正常使用，金属化薄膜使用寿命长，适宜推广。

Description

一种抗老化双面金属化薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属化薄膜生产技术领域，具体涉及一种抗老化双面金属化薄膜及其制备方法。
背景技术
在自然界和人工生产的元素中，有一些能自动发生衰变，并放射出肉眼看不见的射线(如α射线、β射线等)。这些元素统称为放射性元素或放射性物质。在自然状态下，来自宇宙的射线和地球环境本身的放射性元素一般不会给生物带来危害。50年代以来，人的活动使得人工辐射和人工放射性物质大大增加，环境中的射线强度随之增强，危及生物的生存，从而产生了放射性污染。放射性污染很难消除，射线强弱只能随时间的推移而减弱。
为了对放射性污染进行准确检测，通常会使用放射性检测仪。金属化薄膜是放射性检测仪中的一个重要材料，它将高纯度金属(如Al)在高真空状态下蒸镀到介质基膜上，从而在介质基膜的表面形成一层极薄的金属镀层。双面金属化薄膜即在基膜两面均蒸镀有金属镀层。
目前金属化薄膜的配方组成和生产工艺不合理，导致金属化薄膜的抗老化性能较差，这样在薄膜的使用过程中，极易受到外界光、热、氧的作用发生老化，影响其正常使用，金属化薄膜使用寿命短。因此，一种抗老化双面金属化薄膜是研究者们研究的热点。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种抗老化双面金属化薄膜及其制备方法，本发明克服了现有技术的不足，能够有效提高金属化薄膜的抗老化性能，防止薄膜受到外界光、热、氧的作用发生老化，从而影响其正常使用，金属化薄膜使用寿命长，适宜推广。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种抗老化双面金属化薄膜，包括基膜和蒸镀在基膜两面的金属镀层，所述基膜由以下重量份的原料制成：聚丙烯55-65份、N，N-二-β-萘基对苯二胺6-10份、纳米滑石粉0.8-1.2份、偶联剂0.2-0.5份、硫代二甘醇二硬脂酸酯3-5份、双[β(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸]三甘醇酯6-8份、双(N，N-二甲基肼碳酰-4-氨基苯基)甲烷4-6份、酚醛树脂8-10份、光稳定剂2-3份、增塑剂2-4份，所述金属镀层为铝金属层。
优选的，所述基膜由以下重量份的原料制成：聚丙烯60份、N，N-二-β-萘基对苯二胺8份、纳米滑石粉1.0份、偶联剂0.35份、硫代二甘醇二硬脂酸酯4份、双[β(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸]三甘醇酯7份、双(N，N-二甲基肼碳酰-4-氨基苯基)甲烷5份、酚醛树脂9份、光稳定剂2.5份、增塑剂3份。
优选的，所述偶联剂由双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、乙烯基三甲氧基硅烷和3-氨丙基三乙氧基硅烷以质量比为2:2:1混合而成。
优选的，所述光稳定剂为N，N二甲基甲酰胺、癸二酸双-2，2，6，6-四甲基哌啶醇酯和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种或多种。
优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、苯二甲酸酯和邻苯二甲酸二环己酯中的一种或多种。
所述金属化薄膜的制备方法包括以下步骤：
(1)向纳米滑石粉中加入4-6倍体积的硝酸溶液，搅拌均匀后将其混合物置于水浴锅中，并在60-70℃条件下进行恒温水浴加热，保温改性1-2h后将其混合物进行过滤，干燥后得改性滑石粉备用；
(2)将制得的改性滑石粉、N，N-二-β-萘基对苯二胺和偶联剂混合后加入高压釜内，升温至180-200℃，调整转速至100-120r/min，保温搅拌1-2h后通入氩气并升压至12-14MPa，保压接枝30-50min后恢复至常压，后保温静置2-3h得改性物料备用；
(3)将硫代二甘醇二硬脂酸酯、双[β(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸]三甘醇酯、双(N，N-二甲基肼碳酰-4-氨基苯基)甲烷和酚醛树脂混合加入高速分散机内，升温至100-120℃，调整转速至800-1000r/min，高速分散30-40min得混合辅料备用；
(4)将聚丙烯和制得的改性物料、混合辅料混合加入密炼机内，升温至150-170℃，调整转速至200-300r/min，保温密炼2-3h后再加入光稳定剂和增塑剂，继续保温密炼3-5h得基膜原料备用；
(5)将制得的基膜原料倒入挤出机中，挤出后冷却定型，并依次经纵向、横向拉伸制得基膜，再在基膜的两面蒸镀金属镀层，后采用平面小幅分页裁开，再叠层并真空包装得本发明。
优选的，所述步骤(1)中硝酸溶液的浓度为1.5-3％，干燥温度为100-120℃，干燥时间为30-40min。
优选的，所述步骤(5)中冷却定型的主辊温度为零下35℃-零下25℃，两个金属镀层的厚度分别为1000-1200A和900-1100A，且薄膜裁切的大小为10×10cm和15×15cm。
本发明提供一种抗老化双面金属化薄膜及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
(1)本发明添加有纳米滑石粉和N，N-二-β-萘基对苯二胺，通过预先对纳米滑石粉进行酸化改性，后在偶联剂的辅助下，并在高温高压条件下对N，N-二-β-萘基对苯二胺进行接枝改性，能够有效提高金属化薄膜的抗老化性能，薄膜使用效果好；
(2)本发明还添加有硫代二甘醇二硬脂酸酯、双[β(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸]三甘醇酯和双(N，N-二甲基肼碳酰-4-氨基苯基)甲烷，能够与改性物料相互配合，进一步提高金属化薄膜的抗老化性能，防止薄膜受到外界光、热、氧的作用发生老化，从而影响其正常使用，金属化薄膜使用寿命长，适宜推广。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种抗老化双面金属化薄膜，包括基膜和蒸镀在基膜两面的金属镀层，基膜由以下重量份的原料制成：聚丙烯55份、N，N-二-β-萘基对苯二胺6份、纳米滑石粉0.8份、偶联剂0.2份、硫代二甘醇二硬脂酸酯3份、双[β(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸]三甘醇酯6份、双(N，N-二甲基肼碳酰-4-氨基苯基)甲烷4份、酚醛树脂8份、光稳定剂2份、增塑剂2份，所述金属镀层为铝金属层。
所述偶联剂由双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、乙烯基三甲氧基硅烷和3-氨丙基三乙氧基硅烷以质量比为2:2:1混合而成；所述光稳定剂为N，N二甲基甲酰胺、癸二酸双-2，2，6，6-四甲基哌啶醇酯和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种或多种；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、苯二甲酸酯和邻苯二甲酸二环己酯中的一种或多种。
所述金属化薄膜的制备方法包括以下步骤：
(1)向纳米滑石粉中加入4-6倍体积的硝酸溶液，搅拌均匀后将其混合物置于水浴锅中，并在60-70℃条件下进行恒温水浴加热，保温改性1-2h后将其混合物进行过滤，干燥后得改性滑石粉备用；
(2)将制得的改性滑石粉、N，N-二-β-萘基对苯二胺和偶联剂混合后加入高压釜内，升温至180-200℃，调整转速至100-120r/min，保温搅拌1-2h后通入氩气并升压至12-14MPa，保压接枝30-50min后恢复至常压，后保温静置2-3h得改性物料备用；
(3)将硫代二甘醇二硬脂酸酯、双[β(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸]三甘醇酯、双(N，N-二甲基肼碳酰-4-氨基苯基)甲烷和酚醛树脂混合加入高速分散机内，升温至100-120℃，调整转速至800-1000r/min，高速分散30-40min得混合辅料备用；
(4)将聚丙烯和制得的改性物料、混合辅料混合加入密炼机内，升温至150-170℃，调整转速至200-300r/min，保温密炼2-3h后再加入光稳定剂和增塑剂，继续保温密炼3-5h得基膜原料备用；
(5)将制得的基膜原料倒入挤出机中，挤出后冷却定型，并依次经纵向、横向拉伸制得基膜，再在基膜的两面蒸镀金属镀层，后采用平面小幅分页裁开，再叠层并真空包装得本发明。
其中，所述步骤(1)中硝酸溶液的浓度为1.5-3％，干燥温度为100-120℃，干燥时间为30-40min；所述步骤(5)中冷却定型的主辊温度为零下35℃-零下25℃，两个金属镀层的厚度分别为1000-1200A和900-1100A，且薄膜裁切的大小为10×10cm和15×15cm。
实施例2：
一种抗老化双面金属化薄膜，包括基膜和蒸镀在基膜两面的金属镀层，基膜由以下重量份的原料制成：聚丙烯60份、N，N-二-β-萘基对苯二胺8份、纳米滑石粉1.0份、偶联剂0.35份、硫代二甘醇二硬脂酸酯4份、双[β(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸]三甘醇酯7份、双(N，N-二甲基肼碳酰-4-氨基苯基)甲烷5份、酚醛树脂9份、光稳定剂2.5份、增塑剂3份，所述金属镀层为铝金属层。
所述偶联剂由双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、乙烯基三甲氧基硅烷和3-氨丙基三乙氧基硅烷以质量比为2:2:1混合而成；所述光稳定剂为N，N二甲基甲酰胺、癸二酸双-2，2，6，6-四甲基哌啶醇酯和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种或多种；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、苯二甲酸酯和邻苯二甲酸二环己酯中的一种或多种。
所述金属化薄膜的制备方法包括以下步骤：
(1)向纳米滑石粉中加入4-6倍体积的硝酸溶液，搅拌均匀后将其混合物置于水浴锅中，并在60-70℃条件下进行恒温水浴加热，保温改性1-2h后将其混合物进行过滤，干燥后得改性滑石粉备用；
(2)将制得的改性滑石粉、N，N-二-β-萘基对苯二胺和偶联剂混合后加入高压釜内，升温至180-200℃，调整转速至100-120r/min，保温搅拌1-2h后通入氩气并升压至12-14MPa，保压接枝30-50min后恢复至常压，后保温静置2-3h得改性物料备用；
(3)将硫代二甘醇二硬脂酸酯、双[β(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸]三甘醇酯、双(N，N-二甲基肼碳酰-4-氨基苯基)甲烷和酚醛树脂混合加入高速分散机内，升温至100-120℃，调整转速至800-1000r/min，高速分散30-40min得混合辅料备用；
(4)将聚丙烯和制得的改性物料、混合辅料混合加入密炼机内，升温至150-170℃，调整转速至200-300r/min，保温密炼2-3h后再加入光稳定剂和增塑剂，继续保温密炼3-5h得基膜原料备用；
(5)将制得的基膜原料倒入挤出机中，挤出后冷却定型，并依次经纵向、横向拉伸制得基膜，再在基膜的两面蒸镀金属镀层，后采用平面小幅分页裁开，再叠层并真空包装得本发明。
其中，所述步骤(1)中硝酸溶液的浓度为1.5-3％，干燥温度为100-120℃，干燥时间为30-40min；所述步骤(5)中冷却定型的主辊温度为零下35℃-零下25℃，两个金属镀层的厚度分别为1000-1200A和900-1100A，且薄膜裁切的大小为10×10cm和15×15cm。
实施例3：
一种抗老化双面金属化薄膜，包括基膜和蒸镀在基膜两面的金属镀层，基膜由以下重量份的原料制成：聚丙烯65份、N，N-二-β-萘基对苯二胺10份、纳米滑石粉1.2份、偶联剂0.5份、硫代二甘醇二硬脂酸酯5份、双[β(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸]三甘醇酯8份、双(N，N-二甲基肼碳酰-4-氨基苯基)甲烷6份、酚醛树脂10份、光稳定剂3份、增塑剂4份，所述金属镀层为铝金属层。
所述偶联剂由双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、乙烯基三甲氧基硅烷和3-氨丙基三乙氧基硅烷以质量比为2:2:1混合而成；所述光稳定剂为N，N二甲基甲酰胺、癸二酸双-2，2，6，6-四甲基哌啶醇酯和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种或多种；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、苯二甲酸酯和邻苯二甲酸二环己酯中的一种或多种。
所述金属化薄膜的制备方法包括以下步骤：
(1)向纳米滑石粉中加入4-6倍体积的硝酸溶液，搅拌均匀后将其混合物置于水浴锅中，并在60-70℃条件下进行恒温水浴加热，保温改性1-2h后将其混合物进行过滤，干燥后得改性滑石粉备用；
(2)将制得的改性滑石粉、N，N-二-β-萘基对苯二胺和偶联剂混合后加入高压釜内，升温至180-200℃，调整转速至100-120r/min，保温搅拌1-2h后通入氩气并升压至12-14MPa，保压接枝30-50min后恢复至常压，后保温静置2-3h得改性物料备用；
(3)将硫代二甘醇二硬脂酸酯、双[β(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸]三甘醇酯、双(N，N-二甲基肼碳酰-4-氨基苯基)甲烷和酚醛树脂混合加入高速分散机内，升温至100-120℃，调整转速至800-1000r/min，高速分散30-40min得混合辅料备用；
(4)将聚丙烯和制得的改性物料、混合辅料混合加入密炼机内，升温至150-170℃，调整转速至200-300r/min，保温密炼2-3h后再加入光稳定剂和增塑剂，继续保温密炼3-5h得基膜原料备用；
(5)将制得的基膜原料倒入挤出机中，挤出后冷却定型，并依次经纵向、横向拉伸制得基膜，再在基膜的两面蒸镀金属镀层，后采用平面小幅分页裁开，再叠层并真空包装得本发明。
其中，所述步骤(1)中硝酸溶液的浓度为1.5-3％，干燥温度为100-120℃，干燥时间为30-40min；所述步骤(5)中冷却定型的主辊温度为零下35℃-零下25℃，两个金属镀层的厚度分别为1000-1200A和900-1100A，且薄膜裁切的大小为10×10cm和15×15cm。
实施例4：
检测市面上普通的金属化薄膜和实施例1-3中金属化薄膜的抗老化性能，其具体检测步骤如下：
(1)将市面上普通的金属化薄膜设置为对照组，实施例1-3中制得的金属化薄膜设置为实验组1-3；
(2)各组金属化薄膜均选用厚度为100μm、规格为100×50mm的薄膜试样，且每组薄膜试样均设置有2个，按照GB 1040-1992标准采用LK-103B万能拉力机检测每组薄膜试样的初始拉伸强度(MPa)，设置拉伸速度为100mm/min；
(3)取每组薄膜试样各1个，并将其放入SUV2000紫外老化箱中进行紫外加速老化，设置辐照量为15kw·h/m2，老化10天后，检测其拉伸强度；
(4)取每组剩下的1个薄膜试样，并将其放入DHG-9023A烘箱中进行热氧加速老化，设置老化温度为100℃，老化24天后，再次检测其拉伸强度。
由上表可知，由于实验组2的薄膜试样老化前和老化后的拉伸强度均最高，因此实施例2所制得的薄膜试样其抗老化性能最好。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种抗老化双面金属化薄膜，包括基膜和蒸镀在基膜两面的金属镀层，其特征在于，所述基膜由以下重量份的原料制成：聚丙烯55-65份、N，N-二-β-萘基对苯二胺6-10份、纳米滑石粉0.8-1.2份、偶联剂0.2-0.5份、硫代二甘醇二硬脂酸酯3-5份、双[β(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸]三甘醇酯6-8份、双(N，N-二甲基肼碳酰-4-氨基苯基)甲烷4-6份、酚醛树脂8-10份、光稳定剂2-3份、增塑剂2-4份，所述金属镀层为铝金属层。
2.根据权利要求1所述的一种抗老化双面金属化薄膜，其特征在于，所述基膜由以下重量份的原料制成：聚丙烯60份、N，N-二-β-萘基对苯二胺8份、纳米滑石粉1.0份、偶联剂0.35份、硫代二甘醇二硬脂酸酯4份、双[β(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸]三甘醇酯7份、双(N，N-二甲基肼碳酰-4-氨基苯基)甲烷5份、酚醛树脂9份、光稳定剂2.5份、增塑剂3份。
3.根据权利要求1所述的一种抗老化双面金属化薄膜，其特征在于，所述偶联剂由双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、乙烯基三甲氧基硅烷和3-氨丙基三乙氧基硅烷以质量比为2:2:1混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种抗老化双面金属化薄膜，其特征在于，所述光稳定剂为N，N二甲基甲酰胺、癸二酸双-2，2，6，6-四甲基哌啶醇酯和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种抗老化双面金属化薄膜，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、苯二甲酸酯和邻苯二甲酸二环己酯中的一种或多种。
6.一种抗老化双面金属化薄膜的制备方法，其特征在于，所述金属化薄膜的制备方法包括以下步骤：
(1)向纳米滑石粉中加入4-6倍体积的硝酸溶液，搅拌均匀后将其混合物置于水浴锅中，并在60-70℃条件下进行恒温水浴加热，保温改性1-2h后将其混合物进行过滤，干燥后得改性滑石粉备用；
(2)将制得的改性滑石粉、N，N-二-β-萘基对苯二胺和偶联剂混合后加入高压釜内，升温至180-200℃，调整转速至100-120r/min，保温搅拌1-2h后通入氩气并升压至12-14MPa，保压接枝30-50min后恢复至常压，后保温静置2-3h得改性物料备用；
(3)将硫代二甘醇二硬脂酸酯、双[β(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸]三甘醇酯、双(N，N-二甲基肼碳酰-4-氨基苯基)甲烷和酚醛树脂混合加入高速分散机内，升温至100-120℃，调整转速至800-1000r/min，高速分散30-40min得混合辅料备用；
(4)将聚丙烯和制得的改性物料、混合辅料混合加入密炼机内，升温至150-170℃，调整转速至200-300r/min，保温密炼2-3h后再加入光稳定剂和增塑剂，继续保温密炼3-5h得基膜原料备用；
(5)将制得的基膜原料倒入挤出机中，挤出后冷却定型，并依次经纵向、横向拉伸制得基膜，再在基膜的两面蒸镀金属镀层，后采用平面小幅分页裁开，再叠层并真空包装得本发明。
7.根据权利要求6所述的一种抗老化双面金属化薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中硝酸溶液的浓度为1.5-3％，干燥温度为100-120℃，干燥时间为30-40min。
8.根据权利要求6所述的一种抗老化双面金属化薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中冷却定型的主辊温度为零下35℃-零下25℃，两个金属镀层的厚度分别为1000-1200A和900-1100A，且薄膜裁切的大小为10×10cm和15×15cm。
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