CN111087636A - 高阻隔防渗漏流延聚丙烯薄膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高阻隔防渗漏流延聚丙烯薄膜的制备方法，包括制备母料的步骤和混合吹膜的步骤，具体如下：步骤（1）、制备母粒：将表面改性石墨烯分散液和共聚PP粉料按质量比为0.8～0.9：1加入到高速混合机中进行混合，之后干燥，最后置于双螺杆挤出机中进行熔融共混，挤出造粒，获得可制备高阻隔性流延聚丙烯薄膜的母粒；步骤（2）、混合吹膜。本发明的制备方法巧妙，先通过熔融共混的方法，制成聚丙烯薄膜母粒，让石墨烯均向排列，形成迷宫状回路结构，使得制成的CPP膜的气、液阻隔性大大提高，然后将聚丙烯母粒与无机纳米粒子经过二次熔融混合挤出，使纳米粒子均匀分布于聚丙烯材料内部，进一步提高了薄膜材料的阻隔防渗透性能。

Description

高阻隔防渗漏流延聚丙烯薄膜的制备方法
技术领域
本发明涉及软包装领域，尤其涉及一种高阻隔防渗漏流延聚丙烯薄膜的制备方法。
背景技术
聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，是一种无毒、无臭、无味的乳白色高结晶聚合物，是目前所有塑料中最轻的品种之一。流延聚丙烯(CPP)薄膜是一种通过熔体流延骤冷生产的非定向、无拉伸的平挤薄膜，其具有良好的热封性、防潮、耐油、厚度均匀等特性，在世界包装材料市场中，一直呈现 持续上升的态势。但对于很多产品要求外包装膜需有优异的阻隔性能、防渗透等要求，传统的聚丙烯它本身也存在着如耐热性差、渗透阻隔性差、韧性较差等一些缺陷，对于一些肉制品、冷冻类等食品，其软包装要求有较高的阻隔性，来延长对食品的保鲜等作用；对于农药制品的包装需要高阻隔性薄膜，防止其有效成分挥发；锂电池软包装材料也要用高阻隔性防渗漏聚丙烯膜对电解液进行包裹隔绝，以延长使用寿命，增加安全性。人们对于CPP膜在阻隔性能上的高需求，促使现有CPP行业急需找到一种具备高阻隔性的聚丙烯用料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高阻隔防渗漏流延聚丙烯薄膜的制备方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
高阻隔防渗漏流延聚丙烯薄膜的制备方法，包括制备母料的步骤和混合吹膜的步骤，具体如下：
步骤（1）、制备母粒：将表面改性石墨烯分散液和共聚PP粉料按质量比为0 .8～0.9：1加入到高速混合机中进行混合，之后干燥，最后置于双螺杆挤出机中进行熔融共混，挤出造粒，获得可制备高阻隔性流延聚丙烯薄膜的母粒；
步骤（2）、混合吹膜：1）将步骤（1）得到的母粒与纳米颗粒在搅拌机内混合均匀，将混合均匀物料加入双螺杆挤出机中挤出；所述纳米颗粒占混合料的总质量配比为 5-10%；2）冷却、切料、烘干；3）将改性聚丙烯粒料在挤出机内二次挤出、冷却、切料、烘干；4）将聚丙烯二次混合粒料在吹塑机内进行吹塑成膜。
作为优选，所述步骤（1）中，所述共聚PP粉料粒径为8～18μm，重均分子量为30～35万。
作为优选，所述步骤（1）中，所述表面改性石墨烯分散液的浓度为30～50mg/ml，所述表面改性石墨烯分散液中石墨烯的片径为100nm～5μm，石墨烯的层数为6～7层。
作为优选，所述步骤（1）中，所述表面改性石墨烯分散液的制备方法包括：将石墨烯分散于乙醇中，搅拌混合均匀，再加入表面改性剂，之后于25℃进行砂磨处理3～9h，得到表面改性石墨烯分散液。
作为优选，所述步骤（1）中，所述高速混合机的搅拌速度为1500～2100rpm，混合时间为8～9min。
作为优选，所述步骤（1）中，所述干燥的温度为45～55℃，时间为24～36min。
作为优选，所述步骤（1）中，所述双螺杆挤出机的挤出段温度为210～220℃，模口温度为 200～210℃，螺杆转速为180～220rpm。
作为优选，所述步骤（2）中，所述纳米颗粒为纳米碳酸钙、纳米石墨烯、纳米二氧化硅、碳纳米管中的一种或几种。
作为优选，所述步骤（2）中，所述纳米颗粒的粒径为 50-80nm。
作为优选，所述步骤（2）中，所得流延聚丙烯薄膜的厚度为20-90μm。
作为优选，对步骤（2）吹膜的成膜，在收卷仓内进行亚真空或真空环境下等离子体处理，得到表面活化的聚丙烯膜材料。
本发明的有益效果是：
本发明的高阻隔防渗漏流延聚丙烯薄膜制备方法巧妙，先通过熔融共混的方法制成母粒，让母粒中石墨烯均向排列，形成迷宫状回路结构，增加了气体或液体在渗透过程中的流程，从而起到高阻隔保护的作用，使得制成的CPP膜的气、液阻隔性大大提高，然后将聚丙烯母粒与无机纳米粒子经过二次熔融混合挤出，使纳米粒子均匀分布于聚丙烯材料内部，进一步提高了薄膜材料的阻隔防渗透性能，最终得到实用性极强的高阻隔防渗漏流延聚丙烯薄膜。
具体实施方式
高阻隔防渗漏流延聚丙烯薄膜的制备方法，包括制备母料的步骤和混合吹膜的步骤，具体如下：
步骤（1）、制备母粒：将表面改性石墨烯分散液和共聚PP粉料按质量比为0 .8～0.9：1加入到高速混合机中进行混合，之后干燥，最后置于双螺杆挤出机中进行熔融共混，挤出造粒，获得可制备高阻隔性流延聚丙烯薄膜的母粒；
步骤（2）、混合吹膜：1）将步骤（1）得到的母粒与纳米颗粒在搅拌机内混合均匀，将混合均匀物料加入双螺杆挤出机中挤出；所述纳米颗粒占混合料的总质量配比为 5-10%；2）冷却、切料、烘干；3）将改性聚丙烯粒料在挤出机内二次挤出、冷却、切料、烘干；4）将聚丙烯二次混合粒料在吹塑机内进行吹塑成膜。
所述步骤（1）中，所述共聚PP粉料粒径为8～18μm，重均分子量为30～35万。
所述步骤（1）中，所述表面改性石墨烯分散液的浓度为30～50mg/ml，所述表面改性石墨烯分散液中石墨烯的片径为100nm～5μm，石墨烯的层数为6～7层。
所述步骤（1）中，所述表面改性石墨烯分散液的制备方法包括：将石墨烯分散于乙醇中，搅拌混合均匀，再加入表面改性剂，之后于25℃进行砂磨处理3～9h，得到表面改性石墨烯分散液。
所述步骤（1）中，所述高速混合机的搅拌速度为1500～2100rpm，混合时间为8～9min。
所述步骤（1）中，所述干燥的温度为45～55℃，时间为24～36min。
所述步骤（1）中，所述双螺杆挤出机的挤出段温度为210～220℃，模口温度为 200～210℃，螺杆转速为180～220rpm。
所述步骤（2）中，纳米颗粒为纳米石墨烯。
所述步骤（2）中，所述纳米颗粒的粒径为 50-80nm。
所述步骤（2）中，所得流延聚丙烯薄膜的厚度为20-90μm。
对步骤（2）吹膜的成膜，在收卷仓内进行亚真空或真空环境下等离子体处理，得到表面活化的聚丙烯膜材料。
本发明的产品经过测定达到以下指标 ：1. 热封强度测试 ：温度 190℃、压力0.2-0.4MPa 下层压，热封强度大于 80N/15mm。2. 剥离强度测试 ：铝箔与流延聚丙烯间的层间剥离强度大于 9N/15mm。3.抗渗透性测试 ：在 60℃的水中浸泡 5天，尼龙与流延聚丙烯间无分层，重量变化 小于 0.05 克。4. 耐电解液测试：在电解液浸泡 85℃、2 天以上，铝箔与流延聚丙烯间的层间剥离强度保持率大于80%。
本发明的高阻隔防渗漏流延聚丙烯薄膜制备方法巧妙，先通过熔融共混的方法制成母粒，让母粒中石墨烯均向排列，形成迷宫状回路结构，增加了气体或液体在渗透过程中的流程，从而起到高阻隔保护的作用，使得制成的CPP膜的气、液阻隔性大大提高，然后将聚丙烯母粒与无机纳米粒子经过二次熔融混合挤出，使纳米粒子均匀分布于聚丙烯材料内部，进一步提高了薄膜材料的阻隔防渗透性能，最终得到实用性极强的高阻隔防渗漏流延聚丙烯薄膜。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (6)

1.高阻隔防渗漏流延聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于，包括制备母料的步骤和混合吹膜的步骤，具体如下：
步骤（1）、制备母粒：将表面改性石墨烯分散液和共聚PP粉料按质量比为0 .8～0.9：1加入到高速混合机中进行混合，之后干燥，最后置于双螺杆挤出机中进行熔融共混，挤出造粒，获得可制备高阻隔性流延聚丙烯薄膜的母粒；
步骤（2）、混合吹膜：1）将步骤（1）得到的母粒与纳米颗粒在搅拌机内混合均匀，将混合均匀物料加入双螺杆挤出机中挤出；所述纳米颗粒占混合料的总质量配比为 5-10%；2）冷却、切料、烘干；3）将改性聚丙烯粒料在挤出机内二次挤出、冷却、切料、烘干；4）将聚丙烯二次混合粒料在吹塑机内进行吹塑成膜。
2.根据权利要求1所述的高阻隔防渗漏流延聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述共聚PP粉料粒径为8～18μm，重均分子量为30～35万。
3.根据权利要求1所述的高阻隔防渗漏流延聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述表面改性石墨烯分散液的浓度为30～50mg/ml，所述表面改性石墨烯分散液中石墨烯的片径为100nm～5μm，石墨烯的层数为6～7层。
4.根据权利要求1所述的高阻隔防渗漏流延聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述表面改性石墨烯分散液的制备方法包括：将石墨烯分散于乙醇中，搅拌混合均匀，再加入表面改性剂，之后于25℃进行砂磨处理3～9h，得到表面改性石墨烯分散液。
5.根据权利要求1所述的高阻隔防渗漏流延聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述纳米颗粒为纳米碳酸钙、纳米石墨烯、纳米二氧化硅、碳纳米管中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的高阻隔防渗漏流延聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于，所得流延聚丙烯薄膜的厚度为20-90μm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024037657A1 (zh) * 2022-08-18 2024-02-22 麦智钜 一种铋离子功能性石墨烯农用薄膜的制备方法

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