CN110283383A - 一种耐老化bopp膜制备方法 - Google Patents

一种耐老化bopp膜制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐老化BOPP膜制备方法,涉及新材料技术领域,包括以下步骤:(1)纳米填料制备;(2)耐老改性剂制备;(3)成品制备;本发明制备的一种耐老化BOPP膜具有优异的耐热氧老化性能、耐热氧光老化性能。

Description

一种耐老化BOPP膜制备方法
技术领域
本发明属于新材料技术领域,具体涉及一种耐老化BOPP膜制备方法。
背景技术
双轴向聚丙烯(BOPP)膜类,也称为取向的聚丙烯膜类,被使用在诸如包装、胶带或电容器薄膜类的多种技术应用中。
双向拉伸聚丙烯薄膜具有质轻、透明性好、防潮抗氧、气密性好、有韧性等多种特点,然而,现有技术制备的双轴向聚丙烯膜耐老化性能一般,尤其在室外使用时,经过长时间的老化作用,机械性能大幅度降低,导致寿命缩短。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种耐老化BOPP膜制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种耐老化BOPP膜制备方法,包括以下步骤:
(1)纳米填料制备:将纳米石墨烯均匀分散到质量分数为20-25%的乙醇溶液中,然后向乙醇溶液中添加纳米石墨烯质量3.5-4%的邻乙氧基苯酚,在70-75℃下保温搅拌2小时,然后再添加纳米石墨烯质量0.1%的高锰酸钾,调节乙醇溶液至酸性,继续保温搅拌2小时,然后进行抽滤,洗涤至中性,烘干至恒重,得到改性纳米填料;
(2)耐老改性剂制备:将12-羟基硬脂酸添加到反应釜中,加热至130-140℃,搅拌15-20min,然后再添加二乙醇胺和木质素,减压蒸馏脱水反应20-25min,然后再降温至70℃,加入催化剂,继续搅拌反应3小时,得到反应产物,提纯,即得;
(3)将聚丙烯树脂、改性纳米填料、耐老改性剂、交联剂经挤出机熔融塑化挤出,挤出熔体冷却铸片,将铸片经双向拉伸设备拉伸成膜,然后采用收卷机收卷,即得成品。
作为进一步的技术方案,所述纳米石墨烯与乙醇溶液混合比例为35-40g:380mL。
作为进一步的技术方案,所述调节乙醇溶液至酸性具体为调节pH至4。
作为进一步的技术方案,采用质量分数为5%的硫酸溶液对乙醇溶液进行酸性调节。
作为进一步的技术方案,所述12-羟基硬脂酸、二乙醇胺、木质素、催化剂质量比为:62:22.3:30-35:0.9。
作为进一步的技术方案,所述聚丙烯树脂、改性纳米填料、耐老改性剂、交联剂质量比为89-95:25-28:6-10:1.2-1.5。
作为进一步的技术方案,所述交联剂为季戊四醇三丙烯酸酯。
作为进一步的技术方案,所述挤出机参数为:一区温度195℃、二区温度为210℃,三区温度为215℃,四区温度为220℃,机头温度为220℃,螺杆转速为10r/min。
双向拉伸,横向拉伸比为3:1,纵向拉伸比为3:1。
有益效果:本发明制备的一种耐老化BOPP膜具有优异的耐热氧老化性能、耐热氧光老化性能,从而能够更好的在室外使用,寿命得到大幅度的提高,本发明通过采用改性纳米填料与耐老改性剂的协同作用,不仅提高了BOPP膜的耐老化性能,同时还提高了BOPP膜的机械性能,通过耐老改性剂的添加,能够有效的在BOPP膜在老化初期,抑制PP分子链在热氧、光的作用下发生的断裂,从而能够延缓BOPP膜的老化进程,通过添加交联剂能够在BOPP膜老化过程中,其产生的自由基能够与改性纳米填料进行协同交联作用,从而形成网状结构,使得BOPP膜即使在老化的过程中,仍旧能够保持一定的力学性能,进而提高了BOPP膜的使用寿命,改性纳米填料在网状结构中起到重要的节点作用,在防老改性剂的协同作用下,能够对自由基具有进一步的稳固作用,从而能进一步的延缓BOPP膜的老化进程,防止随着热氧、光的综合作用,促进大量的自由基释放,引发BOPP膜大分子链加速分解,导致网状结构被破坏,从而致使BOPP膜力学性能大幅度降低,产品寿命急剧缩短。
具体实施方式
实施例1
一种耐老化BOPP膜制备方法,包括以下步骤:
(1)纳米填料制备:将纳米石墨烯均匀分散到质量分数为20%的乙醇溶液中,然后向乙醇溶液中添加纳米石墨烯质量3.5%的邻乙氧基苯酚,在70℃下保温搅拌2小时,然后再添加纳米石墨烯质量0.1%的高锰酸钾,调节乙醇溶液至酸性,继续保温搅拌2小时,然后进行抽滤,洗涤至中性,烘干至恒重,得到改性纳米填料;
(2)耐老改性剂制备:将12-羟基硬脂酸添加到反应釜中,加热至130℃,搅拌15min,然后再添加二乙醇胺和木质素,减压蒸馏脱水反应20min,然后再降温至70℃,加入催化剂,继续搅拌反应3小时,得到反应产物,提纯,即得;
(3)将聚丙烯树脂、改性纳米填料、耐老改性剂、交联剂经挤出机熔融塑化挤出,挤出熔体冷却铸片,将铸片经双向拉伸设备拉伸成膜,然后采用收卷机收卷,即得成品。
作为进一步的技术方案,所述纳米石墨烯与乙醇溶液混合比例为35g:380mL。
作为进一步的技术方案,所述调节乙醇溶液至酸性具体为调节pH至4。
作为进一步的技术方案,采用质量分数为5%的硫酸溶液对乙醇溶液进行酸性调节。
作为进一步的技术方案,所述12-羟基硬脂酸、二乙醇胺、木质素、催化剂质量比为:62:22.3:30:0.9。
作为进一步的技术方案,所述聚丙烯树脂、改性纳米填料、耐老改性剂、交联剂质量比为89:25:6:1.2。
作为进一步的技术方案,所述交联剂为季戊四醇三丙烯酸酯。
作为进一步的技术方案,所述挤出机参数为:一区温度195℃、二区温度为210℃,三区温度为215℃,四区温度为220℃,机头温度为220℃,螺杆转速为10r/min。
双向拉伸,横向拉伸比为3:1,纵向拉伸比为3:1。
实施例2
一种耐老化BOPP膜制备方法,包括以下步骤:
(1)纳米填料制备:将纳米石墨烯均匀分散到质量分数为25%的乙醇溶液中,然后向乙醇溶液中添加纳米石墨烯质量3.5-4%的邻乙氧基苯酚,在75℃下保温搅拌2小时,然后再添加纳米石墨烯质量0.1%的高锰酸钾,调节乙醇溶液至酸性,继续保温搅拌2小时,然后进行抽滤,洗涤至中性,烘干至恒重,得到改性纳米填料;
(2)耐老改性剂制备:将12-羟基硬脂酸添加到反应釜中,加热至140℃,搅拌20min,然后再添加二乙醇胺和木质素,减压蒸馏脱水反应25min,然后再降温至70℃,加入催化剂,继续搅拌反应3小时,得到反应产物,提纯,即得;
(3)将聚丙烯树脂、改性纳米填料、耐老改性剂、交联剂经挤出机熔融塑化挤出,挤出熔体冷却铸片,将铸片经双向拉伸设备拉伸成膜,然后采用收卷机收卷,即得成品。
作为进一步的技术方案,所述纳米石墨烯与乙醇溶液混合比例为40g:380mL。
作为进一步的技术方案,所述调节乙醇溶液至酸性具体为调节pH至4。
作为进一步的技术方案,采用质量分数为5%的硫酸溶液对乙醇溶液进行酸性调节。
作为进一步的技术方案,所述12-羟基硬脂酸、二乙醇胺、木质素、催化剂质量比为:62:22.3: 35:0.9。
作为进一步的技术方案,所述聚丙烯树脂、改性纳米填料、耐老改性剂、交联剂质量比为95: 28: 10: 1.5。
作为进一步的技术方案,所述交联剂为季戊四醇三丙烯酸酯。
作为进一步的技术方案,所述挤出机参数为:一区温度195℃、二区温度为210℃,三区温度为215℃,四区温度为220℃,机头温度为220℃,螺杆转速为10r/min。
双向拉伸,横向拉伸比为3:1,纵向拉伸比为3:1。
实施例3
一种耐老化BOPP膜制备方法,包括以下步骤:
(1)纳米填料制备:将纳米石墨烯均匀分散到质量分数为22%的乙醇溶液中,然后向乙醇溶液中添加纳米石墨烯质量3.5-4%的邻乙氧基苯酚,在73℃下保温搅拌2小时,然后再添加纳米石墨烯质量0.1%的高锰酸钾,调节乙醇溶液至酸性,继续保温搅拌2小时,然后进行抽滤,洗涤至中性,烘干至恒重,得到改性纳米填料;
(2)耐老改性剂制备:将12-羟基硬脂酸添加到反应釜中,加热至135℃,搅拌18min,然后再添加二乙醇胺和木质素,减压蒸馏脱水反应22min,然后再降温至70℃,加入催化剂,继续搅拌反应3小时,得到反应产物,提纯,即得;
(3)将聚丙烯树脂、改性纳米填料、耐老改性剂、交联剂经挤出机熔融塑化挤出,挤出熔体冷却铸片,将铸片经双向拉伸设备拉伸成膜,然后采用收卷机收卷,即得成品。
作为进一步的技术方案,所述纳米石墨烯与乙醇溶液混合比例为38g:380mL。
作为进一步的技术方案,所述调节乙醇溶液至酸性具体为调节pH至4。
作为进一步的技术方案,采用质量分数为5%的硫酸溶液对乙醇溶液进行酸性调节。
作为进一步的技术方案,所述12-羟基硬脂酸、二乙醇胺、木质素、催化剂质量比为:62:22.3:33:0.9。
作为进一步的技术方案,所述聚丙烯树脂、改性纳米填料、耐老改性剂、交联剂质量比为92:26:8:1.3。
作为进一步的技术方案,所述交联剂为季戊四醇三丙烯酸酯。
作为进一步的技术方案,所述挤出机参数为:一区温度195℃、二区温度为210℃,三区温度为215℃,四区温度为220℃,机头温度为220℃,螺杆转速为10r/min。
双向拉伸,横向拉伸比为3:1,纵向拉伸比为3:1。
对比例1
一种耐老化BOPP膜制备方法,包括以下步骤:
(1)纳米填料制备:将纳米石墨烯均匀分散到质量分数为20%的乙醇溶液中,然后向乙醇溶液中添加纳米石墨烯质量3.5%的邻乙氧基苯酚,在70℃下保温搅拌2小时,然后再添加纳米石墨烯质量0.1%的高锰酸钾,调节乙醇溶液至酸性,继续保温搅拌2小时,然后进行抽滤,洗涤至中性,烘干至恒重,得到改性纳米填料;
(2)将聚丙烯树脂、改性纳米填料、耐老改性剂、交联剂经挤出机熔融塑化挤出,挤出熔体冷却铸片,将铸片经双向拉伸设备拉伸成膜,然后采用收卷机收卷,即得成品。
作为进一步的技术方案,所述纳米石墨烯与乙醇溶液混合比例为35g:380mL。
作为进一步的技术方案,所述调节乙醇溶液至酸性具体为调节pH至4。
作为进一步的技术方案,采用质量分数为5%的硫酸溶液对乙醇溶液进行酸性调节。
作为进一步的技术方案,所述聚丙烯树脂、改性纳米填料、1076抗氧化剂、交联剂质量比为89:25:6:1.2。
作为进一步的技术方案,所述交联剂为季戊四醇三丙烯酸酯。
作为进一步的技术方案,所述挤出机参数为:一区温度195℃、二区温度为210℃,三区温度为215℃,四区温度为220℃,机头温度为220℃,螺杆转速为10r/min。
双向拉伸,横向拉伸比为3:1,纵向拉伸比为3:1。
试验:
室内老化试验
热氧老化:将实施例与对比例制备的相同规格的BOPP膜放入鼓风烘箱中,温度设置为60℃,连续加速老化7d,对比;
热氧光室老化试验,:将实施例与对比例制备的相同规格的BOPP膜进行热氧光室老化,设备技术参数:荧光紫外灯:UVA-340紫外灯辐照度控制在0.7W/m²,黑板温度:60-80℃,冷凝温度40-60℃,辐照时间144h;
表1热氧老化
由表1可以看出,本发明制备的BOPP膜具有良好的耐热氧老化性能;
表2热氧光室老化试验
由表2可以看出,本发明制备的BOPP膜具有优异的耐热氧光老化性能。

Claims (8)

1.一种耐老化BOPP膜制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)纳米填料制备:将纳米石墨烯均匀分散到质量分数为20-25%的乙醇溶液中,然后向乙醇溶液中添加纳米石墨烯质量3.5-4%的邻乙氧基苯酚,在70-75℃下保温搅拌2小时,然后再添加纳米石墨烯质量0.1%的高锰酸钾,调节乙醇溶液至酸性,继续保温搅拌2小时,然后进行抽滤,洗涤至中性,烘干至恒重,得到改性纳米填料;
(2)耐老改性剂制备:将12-羟基硬脂酸添加到反应釜中,加热至130-140℃,搅拌15-20min,然后再添加二乙醇胺和木质素,减压蒸馏脱水反应20-25min,然后再降温至70℃,加入催化剂,继续搅拌反应3小时,得到反应产物,提纯,即得;
(3)成品制备:将聚丙烯树脂、改性纳米填料、耐老改性剂、交联剂经挤出机熔融塑化挤出,挤出熔体冷却铸片,将铸片经双向拉伸设备拉伸成膜,然后采用收卷机收卷,即得成品。
2.如权利要求1所述的一种耐老化BOPP膜制备方法,其特征在于,所述纳米石墨烯与乙醇溶液混合比例为35-40g:380mL。
3.如权利要求1所述的一种耐老化BOPP膜制备方法,其特征在于,所述调节乙醇溶液至酸性具体为调节pH至4。
4.如权利要求3所述的一种耐老化BOPP膜制备方法,其特征在于,采用质量分数为5%的硫酸溶液对乙醇溶液进行酸性调节。
5.如权利要求1所述的一种耐老化BOPP膜制备方法,其特征在于,所述12-羟基硬脂酸、二乙醇胺、木质素、催化剂质量比为:62:22.3:30-35:0.9。
6.如权利要求1所述的一种耐老化BOPP膜制备方法,其特征在于,所述聚丙烯树脂、改性纳米填料、耐老改性剂、交联剂质量比为89-95:25-28:6-10:1.2-1.5。
7.如权利要求6所述的一种耐老化BOPP膜制备方法,其特征在于,所述交联剂为季戊四醇三丙烯酸酯。
8.如权利要求1所述的一种耐老化BOPP膜制备方法,其特征在于,所述挤出机参数为:一区温度195℃、二区温度为210℃,三区温度为215℃,四区温度为220℃,机头温度为220℃,螺杆转速为10r/min。
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