CN111393885A - 一种具有优良气体阻隔性能的pet膜及其制备工艺 - Google Patents

一种具有优良气体阻隔性能的pet膜及其制备工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN111393885A
CN111393885A CN202010210399.1A CN202010210399A CN111393885A CN 111393885 A CN111393885 A CN 111393885A CN 202010210399 A CN202010210399 A CN 202010210399A CN 111393885 A CN111393885 A CN 111393885A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
pet film
gas barrier
excellent gas
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010210399.1A
Other languages
English (en)
Inventor
於险峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jixiangbao Taicang Mold Material Science & Technology Development Co ltd
Original Assignee
Jixiangbao Taicang Mold Material Science & Technology Development Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jixiangbao Taicang Mold Material Science & Technology Development Co ltd filed Critical Jixiangbao Taicang Mold Material Science & Technology Development Co ltd
Priority to CN202010210399.1A priority Critical patent/CN111393885A/zh
Publication of CN111393885A publication Critical patent/CN111393885A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D4/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • C09D4/06—Organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond in combination with a macromolecular compound other than an unsaturated polymer of groups C09D159/00 - C09D187/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2451/00—Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers
    • C08J2451/08—Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers grafted on to macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

一种具有优良气体阻隔性能的PET膜及其制备工艺，所述PET膜表面涂有光‑热双重固化涂层；所述光‑热双重固化涂层，按质量份数计，由以下组分构成：环氧有机硅烷40‑50份、甲氧基硅烷40‑50份、活性稀释剂5‑8份、交联剂4‑6份、光引发剂3‑5份、共引发剂3‑5份、附着力调节剂1‑3份、热固化剂1‑2份、纳米高分子填料0.5‑1份。本发明所述的具有优良气体阻隔性能的PET膜及其制备工艺，配方合理，制备工艺简单，可以应用于薄膜类食品包装中，具有优良气体阻隔性能，既可以把外界的各种气体、水分等阻隔在外界，不影响包装内食品的质量，包装薄膜内食品的气味、湿度等也完全不会向包装薄膜外部渗透，应用前景广泛。

Description

一种具有优良气体阻隔性能的PET膜及其制备工艺
技术领域
本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种具有优良气体阻隔性能的PET膜及其制备工艺。
背景技术
PET，是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚产物，是一种线性聚酯。PET分子链平面性较好，分子堆砌紧密，具有较高的化学结构对称性，易于结晶。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)以其优良的综合性能和低廉的价格在近几十年来得到了广泛的应用和发展。由于具备抗拉强度大、电绝缘性能和光学性能好、耐寒(-70℃)、耐热(200℃)、耐化学腐蚀性及收缩性稳定等优良特性，PET膜广泛应用于食品包装领域。
目前，随着人们生活质量和消费水平的提高，对食品质量有着越来越高的要求，因而对其包装材料的要求也越来越高。一些食品包装膜的阻隔性能还未达到相应的需求，所以，因误食过期食品或药物等而导致人们生病的情况也时有发生。为了有效地防止氧气、水蒸气、酸碱腐蚀液等渗透过包装膜进入到内部，引起的食品变质等问题，食品包装材料往往被要求有较高的阻隔性能。
阻隔性能是食品包装材料的必备性能之一，既要阻止氧气、水蒸气等进入包装内部，又要防止香味、有机蒸汽等渗出，从而延长食品的保质期。另外，相对于民用品包装，军用食品包装具有更高的技战术要求。军用食品的储存期、储存条件以及运输条件均与民用食品不同，这就要求其包装不仅要具有较高的强度，耐磨损，还要能够抵御不同气候环境的影响，未来高技术战争要求军用食品包装必须具备良好的便利性、卫生性和可靠性。
因此，研究具有优良气体阻隔性能的PET膜及其制备工艺是食品开发的一项重要内容，对于军用食品包装也具有重要意义。
中国专利申请号为CN201621459862.1公开了一种具有高阻隔性的PET瓶，包括瓶体和瓶盖，瓶体形成三层复合结构，其依序包括有PET膜、石墨烯膜、PET膜，不是针对PET膜的改进，此外阻隔性能及其附着性能、耐磨性和抗刮伤性液需要进一步提高。
发明内容
发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种具有优良气体阻隔性能的PET膜及其制备工艺，配方合理，制备工艺简单，可以应用于薄膜类食品包装中，具有优良气体阻隔性能，既可以把外界的各种气体、水分等阻隔在外界，不影响包装内食品的质量，包装薄膜内食品的气味、湿度等也完全不会向包装薄膜外部渗透，应用前景广泛。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种具有优良气体阻隔性能的PET膜，其特征在于，所述PET膜表面涂有光-热双重固化涂层；所述光-热双重固化涂层，按质量份数计，由以下组分构成：环氧有机硅烷40-50份、甲氧基硅烷40-50份、活性稀释剂5-8份、交联剂4-6份、光引发剂3-5份、共引发剂3-5份、附着力调节剂1-3份、热固化剂1-2份、纳米高分子填料0.5-1份。
进一步的，上述的具有优良气体阻隔性能的PET膜，所述光-热双重固化涂层，按质量份数计，由以下组分构成：环氧有机硅烷40份、甲氧基硅烷40份、活性稀释剂6份、交联剂4份、光引发剂4份、共引发剂3份、附着力调节剂1份、热固化剂1份、纳米高分子填料1份。
进一步的，上述的具有优良气体阻隔性能的PET膜，所述活性稀释剂为己二醇二丙烯酸酯；所述交联剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；所述光引发剂为二苯甲酮；所述共引发剂为甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯；所述附着力调节剂为E51；所述热固化剂为聚醚胺D230；所述纳米高分子填料为改性纳米材料。
本发明所述的具有优良气体阻隔性能的PET膜，可以应用于薄膜类食品包装中，具有优良气体阻隔性能，既可以把外界的各种气体、水分等阻隔在外界，不影响包装内食品的质量，包装薄膜内食品的气味、湿度等也完全不会向包装薄膜外部渗透。配方合理，以环氧有机硅烷、甲氧基硅烷为树脂基体，活性稀释剂、交联剂、光引发剂、共引发剂、附着力调节剂、热固化剂、纳米高分子填料为功能助剂，起到了良好的协同作用，构筑了一种附着性能优异、优良气体阻隔性能、交联程度高、具有抗刮伤性具有优异的耐磨性和抗刮伤性的体系。其中，环氧有机硅烷热固化附着性能优异、甲氧基硅烷光固化交联度高，两者结合进行光-热双重固化，得到综合性能优异的涂层。
进一步的，上述的具有优良气体阻隔性能的PET膜，所述改性纳米材料为插层改性后的绢云母。
绢云母是一种结构稳定的，层间距较小的片层硅酸盐材料，为了得到层间距较大的片层结构采用插层改性的方法，对其进行层间距扩大，使其在树脂体系中有较好的分散性，进而提高体系的气体阻隔性。
本发明还涉及所述具有优良气体阻隔性能的PET膜及其制备工艺，依次包括涂层的制备、涂层；所述涂层的制备，包括以下步骤：
(1)水解：对环氧有机硅烷和甲氧基硅烷的混合液进行水解；水解反应结束后，在55℃下进行旋蒸处理0.5h，除去多余的甲醇和水，得到透明的水解产物树枝状的聚硅氧烷；
(2)制备涂层：向所述聚硅氧烷中依次加入活性稀释剂、交联剂、光引发剂、共引发剂、附着力调节剂、热固化剂、纳米高分子填料，进行超声分散30min，得到所述涂层液。
本发明利用表面涂层改性的方法进行PET膜改性，在PET膜上涂覆上一层高分子涂布液，形成具有高性能的涂层，从而达到提高PET膜抗刮伤、气体阻隔等性能。
进一步的，上述的具有优良气体阻隔性能的PET膜的制备工艺，所述涂层，包括以下步骤：取述涂层液，通过涂布机在PET膜上进行涂覆，然后进行紫外光固化，再80℃下热固化，得到所述PET膜。
先紫外光固固化，是光固化反应阶段，首先使涂层表面快速定型，并且达到表于，反应时间较短：再热固化，反应体系处于高温下，使其内部、较深的底层完全固化，达到实干，双重固化方法既包含了紫外光固化反应时问短、效率高，又包含了热固化反应稳定可以深入内部达到实干，同时还克服了紫外光固化涂膜收缩率大及热固化反应时间长等两者的缺点，产生了两者之间良好的协同作用，使其应用更为广泛。
进一步的，上述的具有优良气体阻隔性能的PET膜的制备工艺，所述步骤(2)中的纳米高分子填料在加入前要进行插层处理。
进一步的，上述的具有优良气体阻隔性能的PET膜的制备工艺，所述插层处理，包括以下步骤：
(1)热活化：取纳米高分子填料于氧化铝坩埚中，将其置于马弗炉中，阶段性升温，200℃以下时，升温速率为5℃/min，接下来以10℃/min的速率升温至800℃，然后保温2h，得到热活化的纳米高分子填料；
(2)结构改进：按照固液比为3％的比例，加入上述热活化的纳米高分子填料、5mol/L的HNO3，在95℃下搅拌反应5h，最后进行多次抽滤洗涤，得到酸化的纳米高分子填料；按照固液比为3％的比例，加入上述酸化的纳米高分子填料、NaCl的饱和溶液，在95℃下搅拌反应3h，最后对反应液抽滤洗涤多次，得到钠化的纳米高分子填料；
(3)插层改性：按照摩尔比为1:5的比例，分别取插层剂与钠化的纳米高分子填料，以水为溶剂，调节pH值为4，在80℃下进行搅拌，反应24h，得到插层处理后的纳米高分子填料。
进一步的，上述的具有优良气体阻隔性能的PET膜的制备工艺，所述插层剂为十六烷基三甲基溴化铵。
进一步的，上述的具有优良气体阻隔性能的PET膜的制备工艺，所述预烧的温度为1200～1260℃。
进一步的，上述的具有优良气体阻隔性能的PET膜的制备工艺，所述水的加入量为插层剂质量的2倍。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明公开的具有优良气体阻隔性能的PET膜，配方合理，以环氧有机硅烷、甲氧基硅烷为树脂基体，活性稀释剂、交联剂、光引发剂、共引发剂、附着力调节剂、热固化剂、纳米高分子填料为功能助剂，起到了良好的协同作用，构筑了一种附着性能优异、优良气体阻隔性能、交联程度高、具有抗刮伤性具有优异的耐磨性和抗刮伤性的体系。其中，环氧有机硅烷热固化附着性能优异、甲氧基硅烷光固化交联度高，两者结合进行光-热双重固化，得到综合性能优异的涂层，可以应用于薄膜类食品包装中，具有优良气体阻隔性能，既可以把外界的各种气体、水分等阻隔在外界，不影响包装内食品的质量，包装薄膜内食品的气味、湿度等也完全不会向包装薄膜外部渗透，应用前景广泛；
(3)本发明提出的具有优良气体阻隔性能的PET膜的制备工艺，利用表面涂层改性的方法进行PET膜改性，在PET膜上涂覆上一层高分子涂布液，形成具有高性能的涂层，从而达到提高PET膜抗刮伤、气体阻隔等性能；制备工艺简单且具有很高的灵活性，双重固化方法既包含了紫外光固化反应时问短、效率高，又包含了热固化反应稳定可以深入内部达到实干，同时还克服了紫外光固化涂膜收缩率大及热固化反应时间长等两者的缺点，产生了两者之间良好的协同作用，使其应用更为广泛。
具体实施方式
下面将结合实施例和具体实验数据，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
以下实施例提供了一种具有优良气体阻隔性能的PET膜及其制备工艺，所述PET膜表面涂有光-热双重固化涂层；所述光-热双重固化涂层，按质量份数计，由以下组分构成：环氧有机硅烷40-50份、甲氧基硅烷40-50份、活性稀释剂5-8份、交联剂4-6份、光引发剂3-5份、共引发剂3-5份、附着力调节剂1-3份、热固化剂1-2份、纳米高分子填料0.5-1份。
进一步的，所述活性稀释剂为己二醇二丙烯酸酯；所述交联剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；所述光引发剂为二苯甲酮；所述共引发剂为甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯；所述附着力调节剂为E51；所述热固化剂为聚醚胺D230；所述纳米高分子填料为改性纳米材料
实施例1
(1)配料：按照所述配方，所述光-热双重固化涂层，按质量份数计，由以下组分构成：环氧有机硅烷40份、甲氧基硅烷40份、活性稀释剂6份、交联剂4份、光引发剂4份、共引发剂3份、附着力调节剂1份、热固化剂1份、纳米高分子填料1份；
(2)涂层的制备：
1)水解：对环氧有机硅烷和甲氧基硅烷的混合液进行水解；水解反应结束后，在55℃下进行旋蒸处理0.5h，除去多余的甲醇和水，得到透明的水解产物树枝状的聚硅氧烷；
2)制备涂层：向所述聚硅氧烷中依次加入活性稀释剂、交联剂、光引发剂、共引发剂、附着力调节剂、热固化剂、纳米高分子填料，进行超声分散30min，得到所述涂层液。
(3)涂层：取述涂层液，通过涂布机在PET膜上进行涂覆，然后进行紫外光固化，再80℃下热固化，得到所述PET膜。
其中，所述步骤(2)中的纳米高分子填料在加入前要进行插层处理。
所述插层处理，包括以下步骤：
(1)热活化：取纳米高分子填料于氧化铝坩埚中，将其置于马弗炉中，阶段性升温，200℃以下时，升温速率为5℃/min，接下来以10℃/min的速率升温至800℃，然后保温2h，得到热活化的纳米高分子填料；
(2)结构改进：按照固液比为3％的比例，加入上述热活化的纳米高分子填料、5mol/L的HNO3，在95℃下搅拌反应5h，最后进行多次抽滤洗涤，得到酸化的纳米高分子填料；按照固液比为3％的比例，加入上述酸化的纳米高分子填料、NaCl的饱和溶液，在95℃下搅拌反应3h，最后对反应液抽滤洗涤多次，得到钠化的纳米高分子填料；
(3)插层改性：按照摩尔比为1:5的比例，分别取十六烷基三甲基溴化铵与钠化的纳米高分子填料，以水为溶剂，水的加入量为十六烷基三甲基溴化铵质量的2倍，调节pH值为4，在80℃下进行搅拌，反应24h，得到插层处理后的纳米高分子填料。
实施例2
(1)配料：按照所述配方，所述光-热双重固化涂层，按质量份数计，由以下组分构成：环氧有机硅烷50份、甲氧基硅烷50份、活性稀释剂5份、交联剂4份、光引发剂5份、共引发剂5份、附着力调节剂1份、热固化剂2份、纳米高分子填料1份；
(2)涂层的制备：
1)水解：对环氧有机硅烷和甲氧基硅烷的混合液进行水解；水解反应结束后，在55℃下进行旋蒸处理0.5h，除去多余的甲醇和水，得到透明的水解产物树枝状的聚硅氧烷；
2)制备涂层：向所述聚硅氧烷中依次加入活性稀释剂、交联剂、光引发剂、共引发剂、附着力调节剂、热固化剂、纳米高分子填料，进行超声分散30min，得到所述涂层液。
(3)涂层：取述涂层液，通过涂布机在PET膜上进行涂覆，然后进行紫外光固化，再80℃下热固化，得到所述PET膜。
其中，所述步骤(2)中的纳米高分子填料在加入前要进行插层处理。
所述插层处理，包括以下步骤：
(1)热活化：取纳米高分子填料于氧化铝坩埚中，将其置于马弗炉中，阶段性升温，200℃以下时，升温速率为5℃/min，接下来以10℃/min的速率升温至800℃，然后保温2h，得到热活化的纳米高分子填料；
(2)结构改进：按照固液比为3％的比例，加入上述热活化的纳米高分子填料、5mol/L的HNO3，在95℃下搅拌反应5h，最后进行多次抽滤洗涤，得到酸化的纳米高分子填料；按照固液比为3％的比例，加入上述酸化的纳米高分子填料、NaCl的饱和溶液，在95℃下搅拌反应3h，最后对反应液抽滤洗涤多次，得到钠化的纳米高分子填料；
(3)插层改性：按照摩尔比为1:5的比例，分别取十六烷基三甲基溴化铵与钠化的纳米高分子填料，以水为溶剂，水的加入量为十六烷基三甲基溴化铵质量的2倍，调节pH值为4，在80℃下进行搅拌，反应24h，得到插层处理后的纳米高分子填料。
实施例3
(1)配料：按照所述配方，所述光-热双重固化涂层，按质量份数计，由以下组分构成：环氧有机硅烷42份、甲氧基硅烷42份、活性稀释剂5份、交联剂5份、光引发剂5份、共引发剂4份、附着力调节剂1份、热固化剂1份、纳米高分子填料1份；
(2)涂层的制备：
1)水解：对环氧有机硅烷和甲氧基硅烷的混合液进行水解；水解反应结束后，在55℃下进行旋蒸处理0.5h，除去多余的甲醇和水，得到透明的水解产物树枝状的聚硅氧烷；
2)制备涂层：向所述聚硅氧烷中依次加入活性稀释剂、交联剂、光引发剂、共引发剂、附着力调节剂、热固化剂、纳米高分子填料，进行超声分散30min，得到所述涂层液。
(3)涂层：取述涂层液，通过涂布机在PET膜上进行涂覆，然后进行紫外光固化，再80℃下热固化，得到所述PET膜。
其中，所述步骤(2)中的纳米高分子填料在加入前要进行插层处理。
所述插层处理，包括以下步骤：
(1)热活化：取纳米高分子填料于氧化铝坩埚中，将其置于马弗炉中，阶段性升温，200℃以下时，升温速率为5℃/min，接下来以10℃/min的速率升温至800℃，然后保温2h，得到热活化的纳米高分子填料；
(2)结构改进：按照固液比为3％的比例，加入上述热活化的纳米高分子填料、5mol/L的HNO3，在95℃下搅拌反应5h，最后进行多次抽滤洗涤，得到酸化的纳米高分子填料；按照固液比为3％的比例，加入上述酸化的纳米高分子填料、NaCl的饱和溶液，在95℃下搅拌反应3h，最后对反应液抽滤洗涤多次，得到钠化的纳米高分子填料；
(3)插层改性：按照摩尔比为1:5的比例，分别取十六烷基三甲基溴化铵与钠化的纳米高分子填料，以水为溶剂，水的加入量为十六烷基三甲基溴化铵质量的2倍，调节pH值为4，在80℃下进行搅拌，反应24h，得到插层处理后的纳米高分子填料。
实施例4
(1)配料：按照所述配方，所述光-热双重固化涂层，按质量份数计，由以下组分构成：环氧有机硅烷45份、甲氧基硅烷45份、活性稀释剂8份、交联剂6份、光引发剂4份、共引发剂4份、附着力调节剂3份、热固化剂2份、纳米高分子填料1份；
(2)涂层的制备：
1)水解：对环氧有机硅烷和甲氧基硅烷的混合液进行水解；水解反应结束后，在55℃下进行旋蒸处理0.5h，除去多余的甲醇和水，得到透明的水解产物树枝状的聚硅氧烷；
2)制备涂层：向所述聚硅氧烷中依次加入活性稀释剂、交联剂、光引发剂、共引发剂、附着力调节剂、热固化剂、纳米高分子填料，进行超声分散30min，得到所述涂层液。
(3)涂层：取述涂层液，通过涂布机在PET膜上进行涂覆，然后进行紫外光固化，再80℃下热固化，得到所述PET膜。
其中，所述步骤(2)中的纳米高分子填料在加入前要进行插层处理。
所述插层处理，包括以下步骤：
(1)热活化：取纳米高分子填料于氧化铝坩埚中，将其置于马弗炉中，阶段性升温，200℃以下时，升温速率为5℃/min，接下来以10℃/min的速率升温至800℃，然后保温2h，得到热活化的纳米高分子填料；
(2)结构改进：按照固液比为3％的比例，加入上述热活化的纳米高分子填料、5mol/L的HNO3，在95℃下搅拌反应5h，最后进行多次抽滤洗涤，得到酸化的纳米高分子填料；按照固液比为3％的比例，加入上述酸化的纳米高分子填料、NaCl的饱和溶液，在95℃下搅拌反应3h，最后对反应液抽滤洗涤多次，得到钠化的纳米高分子填料；
(3)插层改性：按照摩尔比为1:5的比例，分别取十六烷基三甲基溴化铵与钠化的纳米高分子填料，以水为溶剂，水的加入量为十六烷基三甲基溴化铵质量的2倍，调节pH值为4，在80℃下进行搅拌，反应24h，得到插层处理后的纳米高分子填料。
效果验证：
对由上述实施例1、实施例2、实施例3、实施例4分别得到的具有优良气体阻隔性能的PET膜样品1、样品2、样品3、样品4进行性能检测，测试结果见表1。
气体阻隔性测试：
(1)透湿性测试：将样品1、样品2、样品3、样品4分别裁剪成A4大小的面积，利用W3/031水蒸气透过率测试仪进行24h的水蒸气透过测试，依据GB 1037《塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法-杯式法》进行测试；
(2)透气性测试：同样将样品1、样品2、样品3、样品4分别裁剪成A4大小的面积，利用Classic2016压差法气体渗透仪进行24h的氧气透过测试，依据GB 1038《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法-压差法》进行测试。
附着力的测试：根据GB9286-88对PET膜与光-热双重固化涂层进行附着力大小的测试，其中，等级数字越低越好，反之数字越高越差，5级最差，2、1、0都可以基本满足使用要求。
抗划伤性测试：对于涂层的抗划伤性能的测试目前暂时没有统一标准，在本发明中，用于将500g的砝码装载在含砂百洁布的一侧，在涂层表面反复摩擦50次，并且保持一定的速度，涂层的抗刮伤性根据涂层有无留下明显痕迹来衡量。
表1样品性能测试结果
Figure BDA0002422595080000141
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有优良气体阻隔性能的PET膜，其特征在于，所述PET膜表面涂有光-热双重固化涂层；所述光-热双重固化涂层，按质量份数计，由以下组分构成：环氧有机硅烷40-50份、甲氧基硅烷40-50份、活性稀释剂5-8份、交联剂4-6份、光引发剂3-5份、共引发剂3-5份、附着力调节剂1-3份、热固化剂1-2份、纳米高分子填料0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的具有优良气体阻隔性能的PET膜，其特征在于，所述光-热双重固化涂层，按质量份数计，由以下组分构成：环氧有机硅烷40份、甲氧基硅烷40份、活性稀释剂6份、交联剂4份、光引发剂4份、共引发剂3份、附着力调节剂1份、热固化剂1份、纳米高分子填料1份。
3.根据权利要求1所述的具有优良气体阻隔性能的PET膜，其特征在于，所述活性稀释剂为己二醇二丙烯酸酯；所述交联剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；所述光引发剂为二苯甲酮；所述共引发剂为甲基丙烯酸 N,N-二甲氨基乙酯；所述附着力调节剂为E51；所述热固化剂为聚醚胺 D230；所述纳米高分子填料为改性纳米材料。
4.根据权利要求3所述的具有优良气体阻隔性能的PET膜，其特征在于，所述改性纳米材料为插层改性后的绢云母。
5.根据权利要求1至4任一项所述具有优良气体阻隔性能的PET膜的制备工艺，其特征在于，依次包括涂层的制备、涂层；所述涂层的制备，包括以下步骤：
（1）水解：对环氧有机硅烷和甲氧基硅烷的混合液进行水解；水解反应结束后，在 55℃下进行旋蒸处理 0.5 h，除去多余的甲醇和水，得到透明的水解产物树枝状的聚硅氧烷；
（2）制备涂层：向所述聚硅氧烷中依次加入活性稀释剂、交联剂、光引发剂、共引发剂、附着力调节剂、热固化剂、纳米高分子填料，进行超声分散 30 min，得到所述涂层液。
6.根据权利要求5所述具有优良气体阻隔性能的PET膜的制备工艺，其特征在于，所述涂层，包括以下步骤：取述涂层液，通过涂布机在PET膜上进行涂覆，然后进行紫外光固化，再 80 ℃下热固化，得到所述PET膜。
7.根据权利要求5所述具有优良气体阻隔性能的PET膜的制备工艺，其特征在于，所述步骤（2）中的纳米高分子填料在加入前要进行插层处理。
8.根据权利要求7所述具有优良气体阻隔性能的PET膜的制备工艺，其特征在于，所述插层处理，包括以下步骤：
（1）热活化：取纳米高分子填料于氧化铝坩埚中，将其置于马弗炉中， 阶段性升温，200 ℃以下时，升温速率为 5 ℃/min，接下来以 10 ℃/min 的速率升温至 800 ℃，然后保温 2 h，得到热活化的纳米高分子填料；
（2）结构改进：按照固液比为3%的比例，加入上述热活化的纳米高分子填料、5mol/L的HNO3，在 95 ℃下搅拌反应 5 h，最后进行多次抽滤洗涤，得到酸化的纳米高分子填料；按照固液比为3%的比例，加入上述酸化的纳米高分子填料、NaCl 的饱和溶液，在 95 ℃下搅拌反应 3 h，最后对反应液抽滤洗涤多次，得到钠化的纳米高分子填料；
（3）插层改性：按照摩尔比为1:5 的比例，分别取插层剂与钠化的纳米高分子填料，以水为溶剂，调节 pH值为4，在 80℃下进行搅拌，反应 24 h，得到插层处理后的纳米高分子填料。
9.根据权利要求8所述具有优良气体阻隔性能的PET膜的制备工艺，其特征在于，所述插层剂为十六烷基三甲基溴化铵。
10.根据权利要求8所述具有优良气体阻隔性能的PET膜的制备工艺，其特征在于，所述水的加入量为插层剂质量的2倍。
CN202010210399.1A 2020-03-24 2020-03-24 一种具有优良气体阻隔性能的pet膜及其制备工艺 Pending CN111393885A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010210399.1A CN111393885A (zh) 2020-03-24 2020-03-24 一种具有优良气体阻隔性能的pet膜及其制备工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010210399.1A CN111393885A (zh) 2020-03-24 2020-03-24 一种具有优良气体阻隔性能的pet膜及其制备工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111393885A true CN111393885A (zh) 2020-07-10

Family

ID=71427419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010210399.1A Pending CN111393885A (zh) 2020-03-24 2020-03-24 一种具有优良气体阻隔性能的pet膜及其制备工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111393885A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112210107A (zh) * 2020-10-27 2021-01-12 银金达(上海)新材料有限公司 一种高阻隔pet膜的制备方法及其应用
CN117537187A (zh) * 2024-01-09 2024-02-09 宝鸡天联汇通复合材料有限公司 一种高阻隔输氢柔性复合管材及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040091725A1 (en) * 2002-11-08 2004-05-13 Far Eastern Textile Ltd. Hydrolytic condensation coating composition, hard coat film and method of preparing the same
CN101578324A (zh) * 2006-12-21 2009-11-11 陶氏康宁公司 双重固化性聚合物及其制备和用途
CN104479506A (zh) * 2014-06-11 2015-04-01 深圳职业技术学院 耐沾污型紫外光混杂固化涂料组合物及其制备方法
CN105860081A (zh) * 2016-05-30 2016-08-17 哈尔滨工业大学 一种光热双固化有机硅树脂及其制备方法
CN108467504A (zh) * 2018-03-09 2018-08-31 东莞市派乐玛新材料技术开发有限公司 一种具有水氧阻隔功能的复合阻隔薄膜及其制备方法
CN109535941A (zh) * 2018-10-23 2019-03-29 东莞市派乐玛新材料技术开发有限公司 高阻隔性uv固化有机/无机复合物及其制备方法与应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040091725A1 (en) * 2002-11-08 2004-05-13 Far Eastern Textile Ltd. Hydrolytic condensation coating composition, hard coat film and method of preparing the same
CN101578324A (zh) * 2006-12-21 2009-11-11 陶氏康宁公司 双重固化性聚合物及其制备和用途
CN104479506A (zh) * 2014-06-11 2015-04-01 深圳职业技术学院 耐沾污型紫外光混杂固化涂料组合物及其制备方法
CN105860081A (zh) * 2016-05-30 2016-08-17 哈尔滨工业大学 一种光热双固化有机硅树脂及其制备方法
CN108467504A (zh) * 2018-03-09 2018-08-31 东莞市派乐玛新材料技术开发有限公司 一种具有水氧阻隔功能的复合阻隔薄膜及其制备方法
CN109535941A (zh) * 2018-10-23 2019-03-29 东莞市派乐玛新材料技术开发有限公司 高阻隔性uv固化有机/无机复合物及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈一帆: "PET薄膜表面硅树脂涂层体系构筑及气体阻隔性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112210107A (zh) * 2020-10-27 2021-01-12 银金达(上海)新材料有限公司 一种高阻隔pet膜的制备方法及其应用
CN117537187A (zh) * 2024-01-09 2024-02-09 宝鸡天联汇通复合材料有限公司 一种高阻隔输氢柔性复合管材及其制备方法
CN117537187B (zh) * 2024-01-09 2024-03-19 宝鸡天联汇通复合材料有限公司 一种高阻隔输氢柔性复合管材及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108410286A (zh) 一种用于制备高阻隔耐水煮薄膜的涂布液及其制备方法
CN111393885A (zh) 一种具有优良气体阻隔性能的pet膜及其制备工艺
CN106883565B (zh) 一种高阻隔复合薄膜
EP3093064A1 (en) Carbon dioxide separation membrane
CN103467658B (zh) 一种耐火耐潮和高韧性凝胶纸及其制备方法
CN105130205A (zh) 高耐候型光伏玻璃增透膜镀膜液的制备方法
CN104194022A (zh) 一种生物降解高阻隔塑料薄膜材料及其制备方法
CN110643141B (zh) 一种氧化硅/酚醛二元复合气凝胶的制备方法
Zhuang et al. High‐strength, tough, rapidly self‐recoverable, and fatigue‐resistant hydrogels based on multi‐network and multi‐bond toughening mechanism
CN111806030B (zh) 一种涂布型高阻隔双向拉伸聚酰胺薄膜及其制备方法
CN114702786A (zh) 一种改性耐热环氧树脂组合物
CN108144575B (zh) 硫化石墨硅胶氯化锂固化复合除湿剂及其制备方法
CN111926626A (zh) 一种防潮抗菌瓦楞纸及其制备方法
CN111941570A (zh) 一种基于糠基化的木材改性液
CN107379694A (zh) 一种水汽阻隔膜及其制备方法和用途
CN103774273B (zh) 一种抗蠕变聚酯的抗芯吸型工业丝及其制备方法
CN116163140A (zh) 一种气凝胶材料高效液相疏水改性的方法
Dong et al. Improved mechanical and barrier properties of PPC multilayer film through interlayer hydrogen bonding interaction
Xu et al. Preparation of vinyl acetate/acrylate emulsion modified with carboxymethyl cellulose and fluorine for paper relic protection
CN115353672A (zh) 一种具有形状记忆功能的发光水凝胶材料及其制备与应用
CN111254748B (zh) 一种超支化结构超吸水功能材料的制备及其在包装用纸胶料中的应用
CN110437764B (zh) 一种树脂改性淀粉粘合剂及其制备方法
CN112724463B (zh) 一种改性水滑石及其制备方法和应用、可拉伸阻气薄膜及其制备方法
CN116176058B (zh) 一种高阻隔性药品复合包装膜及其制备方法
CN111944378A (zh) 聚合物基防水薄膜、其制备方法及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200710

RJ01 Rejection of invention patent application after publication