CN114590002A - 高密封强耐热复合薄膜 - Google Patents
高密封强耐热复合薄膜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114590002A CN114590002A CN202210200888.8A CN202210200888A CN114590002A CN 114590002 A CN114590002 A CN 114590002A CN 202210200888 A CN202210200888 A CN 202210200888A CN 114590002 A CN114590002 A CN 114590002A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- sealing
- heat
- nylon
- nano
- 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
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
- B32B27/306—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising vinyl acetate or vinyl alcohol (co)polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
- B32B27/20—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using fillers, pigments, thixotroping agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/34—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
-
- 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
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2250/00—Layers arrangement
- B32B2250/24—All layers being polymeric
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
- B32B2307/306—Resistant to heat
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
- B32B2307/31—Heat sealable
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/70—Other properties
- B32B2307/724—Permeability to gases, adsorption
- B32B2307/7242—Non-permeable
- B32B2307/7244—Oxygen barrier
-
- 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
- C08J2377/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2377/02—Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
- C08K3/042—Graphene or derivatives, e.g. graphene oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/36—Silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02W90/10—Bio-packaging, e.g. packing containers made from renewable resources or bio-plastics
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
本发明公开了高密封强耐热复合薄膜,包括热塑树脂薄膜内层、芯层、耐热薄膜外层;热塑树脂薄膜内层包括热封层、包覆在热封层外侧的高密封保护层;热封层采用EVA热熔胶制成,高密封保护层的材质为聚乙烯;芯层包括抗氧层与增强层,抗氧层包覆在高密封保护层外侧,增强层包覆在抗氧层外侧;耐热薄膜外层采用尼龙6复合材料制成;尼龙6复合材料以PA6为基材,采用纳米二氧化硅接枝物与氧化石墨烯共混作为复合增强材料,与抗氧剂一起熔融挤出得到。
Description
技术领域
本发明涉及复合薄膜技术领域,尤其涉及高密封强耐热复合薄膜。
背景技术
随着社会的发展和人们生活水平的提高,产品的分类越来越细,对于产品的包装并不仅仅局限在视觉效果上,而是要根据产品的特点和市场的需求,朝功能化、多样化方向纵深开发。近年来,技术的进步使得包装薄膜的功能化发展趋势日渐明显,高要求、高技术含量的包装薄膜正成为许多企业的支柱产业和研发目标,薄膜的功能化提高了产品的附加值。
目前高密封薄膜是目前发展最快的功能薄膜之一。阻隔性高密封薄膜主要用于对食品、药品的包装,如油脂食品要求具有高阻氧性和高密封性,此外内装物在要求包装材料高密封性的同时还要求材料兼具强耐热、优良的化学稳定性、不与内装食品发生任何化学反应,确保食品安全。
物质对高密封薄膜的渗透性取决于透过物的种类,高密封薄膜的结构与性能,以及透过物与高密封薄膜的相互作用。小分子透过聚合物基本上是指以下过程:
a、小分子在聚合物表面的吸附;小分子在聚合物表面的吸附与聚合物的成份、结构以及表面状态有关,极性相同有利于吸附,表面缺陷有利于小分子吸附;
b、小分子溶入聚合物基体;
c、小分子沿着一定浓度梯度扩散通过聚合物。
小分子物质在高密封薄膜中的扩散,主要是通过非晶区、结晶缺陷部分而实现的,材料的微裂纹、针孔、缺陷均会导致渗透性的增加。,自由体积变大,渗透系数增大。
在保质、延长货架寿命的食品包装材料愈来愈受到重视的今天,高密封薄膜的研究前景是广阔的,层状共挤是通过层状结构来延长小分子在高密封薄膜中扩散路径来提高密封性,近年来,高密封薄膜材料需求量不断增长,为满足市场需要,各国相继开发出具有多功能的层状共挤高密封复合薄膜材料。
纳米二氧化硅是高密封薄膜材料较为常用的纳米填料之一。前人对添加纳米二氧化硅对尼龙制薄膜材料的影响进行了一定的研究。纳米二氧化硅和尼龙之间的界面作用对最终性能起到关键作用。研究表明,纳米二氧化硅对尼龙阻隔密封性能的影响,主要为尼龙吸附在纳米二氧化硅表面形成的高密度区域,该区域将使材料的密封性能提高。
但纳米二氧化硅巨大的表面能促使相互凝集,形成大尺寸的二次粒子,将纳米二氧化硅直接添加至尼龙中,非但不会增强材料性能,甚至会大大降低材料的性能,这是由于纳米二氧化硅在材料中没有达到纳米级别的分散,甚至会形成缺陷点降低复合材料的性能,增大小分子物质的扩散速度,甚至纳米二氧化硅含量越高,材料出现更明显的分层现象。
尽管纳米二氧化硅和氧化石墨烯作为单一粒子填充到尼龙薄膜材料中已经研究得比较深入,但两者同时作为填充粒子加入到尼龙薄膜材料中还鲜有报道。本申请通过将两者引入到尼龙薄膜材料中,提高合薄膜的密封阻隔性能,且即使在高温环境中也可达到极佳的密封效果,尤其适用于油脂食品的高温密封包装。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的高密封强耐热复合薄膜。
高密封强耐热复合薄膜,包括热塑树脂薄膜内层、芯层、耐热薄膜外层;热塑树脂薄膜内层包括热封层、包覆在热封层外侧的高密封保护层;热封层采用EVA热熔胶制成,高密封保护层的材质为聚乙烯;芯层包括抗氧层与增强层,抗氧层包覆在高密封保护层外侧,增强层包覆在抗氧层外侧;耐热薄膜外层采用尼龙6复合材料制成;尼龙6复合材料以PA6为基材,采用纳米二氧化硅接枝物与氧化石墨烯共混作为复合增强材料,与抗氧剂一起熔融挤出得到。
优选地,抗氧层采用添加有抗氧剂的尼龙材料制成,增强层采用添加有玻璃纤维的尼龙材料制成。
优选地,所述尼龙材料由均聚尼龙和共聚尼龙共混制得,所述尼龙材料的相对粘度为3-3.5,密度为1.12-1.15g/cm3。
优选地,纳米二氧化硅接枝物采用三乙胺活化纳米二氧化硅表面羟基,再将甲苯二异氰酸酯接枝在活化后纳米二氧化硅上。
优选地,纳米二氧化硅接枝物的具体制作步骤如下:将纳米二氧化硅加入甲苯中持续搅拌,搅拌过程中加入三乙胺、甲苯二异氰酸酯,继续搅拌,超声处理10-30min,超声频率为15-22kHz,静置,洗涤沉淀得到纳米二氧化硅接枝物。
优选地,纳米二氧化硅、三乙胺、甲苯二异氰酸酯的质量比为5-10:0.1-0.2:1-5。
优选地,甲苯二异氰酸酯中,对位甲苯二异氰酸酯与邻位甲苯二异氰酸酯的质量比为1-2:8-9。
优选地,复合增强材料的制取步骤具体如下:氮气保护下将纳米二氧化硅接枝物加入甲苯中持续搅拌,将温度调节至80-90℃,然后在搅拌过程中加入氧化石墨烯,继续搅拌,静置,洗涤沉淀,30-40℃真空干燥10-15h,得到复合增强材料。
优选地,纳米二氧化硅接枝物、氧化石墨烯的质量比为8-16:1-2。
优选地,复合增强材料、PA6、抗氧剂的质量比为1-5:30-60:1-2。
纳米二氧化硅的微结构为球形,呈絮状和网状的准颗粒结构,具有小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应,因而展现出许多特有的性质。
本发明的技术效果如下所示:
(1)本发明采用三乙胺以活化纳米二氧化硅表面的羟基,增加其反应活性,从而更容易与甲苯二异氰酸酯反应,甲苯二异氰酸酯的对位异氰酸根的反应活性远远大于邻位异氰酸根,纳米二氧化硅的羟基活化后与甲苯二异氰酸酯的对位异氰酸根反应结合,甲苯二异氰酸酯可有效增强纳米二氧化硅在PA6的分散性。
(2)氧化石墨烯由单一的原子层构成,与石墨烯不同,其表面含有微小的孔洞,孔洞边缘与片层边缘带有丰富含氧官能团,其分散性和亲水性好,而且与纳米二氧化硅接枝物、PA6的相容性强;
PA6结晶过程包括晶体成核和晶体成长两个过程,晶体的结晶速度由这两个过程共同决定,申请人发现,通过添加氧化石墨烯,低添加量氧化石墨烯在PA6结晶过程中可起到异相成核的作用,虽然氧化石墨烯具有亲水性,但晶体成核占据主导,所得耐热薄膜外层密封阻隔性能优异;而当氧化石墨烯的含量增加,且与尼龙6的配比达到0.7%时,氧化石墨烯的片层结构反而会开始阻碍PA6链运动,链段运动受阻,晶体结晶过程受阻,氧化石墨烯的亲水性占据主导,所得耐热薄膜外层的阻隔性能变差。
(3)本发明通过在纳米二氧化硅表面接枝甲苯二异氰酸酯后,其邻位的异氰酸根与氧化石墨烯结合,微结构呈球形的纳米二氧化硅与呈一维片层氧化石墨烯结合在一起,这种结合作用使得两者的相容性更好,可均匀分散在PA6中,有效避免耐热薄膜外层出现缺陷结构,可在保证复合薄膜密封性的基础上,有效提高复合薄膜的耐热效果,同时力学性能优异。
(4)本发明包括热塑树脂薄膜内层、芯层、耐热薄膜外层;芯层包括采用采用尼龙材料制成的抗氧层与增强层,耐热薄膜外层采用尼龙6复合材料制成,不仅芯层、耐热薄膜外层间结合强度更高,与热塑树脂薄膜内层复配,热封强度高,更能高效密封,同时耐热强度高,机械适应性好,使用范围极广。
附图说明
图1为本发明高密封强耐热复合薄膜的结构示意图。
图2为试验例1中各组透明尼龙6复合材料的机械性能对比图。
图3为试验例2中各组耐热薄膜外层的阻隔性能对比图。
图4为试验例3中各组耐热薄膜外层在不同温度下阻隔性能对比图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例1
高密封强耐热复合薄膜,包括热塑树脂薄膜内层、芯层、耐热薄膜外层;热塑树脂薄膜内层包括热封层、高密封保护层;热封层采用EVA热熔胶制成,高密封保护层采用聚乙烯制成;
芯层包括抗氧层与增强层,抗氧层位于高密封保护层上,增强层位于抗氧层上;抗氧层为添加抗氧剂的尼龙材料制成,增强层为添加玻璃纤维的尼龙材料制成;所述尼龙材料采用均聚与共聚共混制成,相对粘度为3-3.5,密度为1.12-1.15g/cm3。
耐热薄膜外层采用尼龙6复合材料制成;尼龙6复合材料的具体制备步骤如下:
(1)将5kg纳米二氧化硅加入20kg甲苯中高速搅拌1h,搅拌速度为1000r/min,搅拌状态下,加入0.1kg三乙胺、1kg甲苯二异氰酸酯(对位甲苯二异氰酸酯与邻位甲苯二异氰酸酯的质量比为1:10),继续搅拌10min,超声处理10min,超声频率为15kHz,静置,除去上清液,收集沉淀并用甲苯清洗2次,得到纳米二氧化硅接枝物;
(2)氮气保护下将8kg纳米二氧化硅接枝物加入20kg甲苯中高速搅拌20min,搅拌速度为1000r/min,将温度调节至80℃,然后在搅拌过程中加入1kg氧化石墨烯,继续搅拌2h,静置,除去上清液,收集沉淀并用甲苯清洗2次,30℃真空烘箱干燥10h,得到复合增强材料;
(3)将1kg复合增强材料与30kg真空干燥后尼龙6加入至高速混合均中混合均匀,加入1kg抗氧剂混合均匀,送入双螺杆挤出机中熔融挤出,水冷后切粒得到尼龙6复合材料。
实施例2
高密封强耐热复合薄膜,包括热塑树脂薄膜内层、芯层、耐热薄膜外层;热塑树脂薄膜内层包括热封层、高密封保护层;热封层采用EVA热熔胶制成,高密封保护层采用聚乙烯制成;
芯层包括抗氧层与增强层,抗氧层位于高密封保护层上,增强层位于抗氧层上;抗氧层为添加抗氧剂的尼龙材料制成,增强层为添加玻璃纤维的尼龙材料制成;所述尼龙材料采用均聚与共聚共混制成,相对粘度为3-3.5,密度为1.12-1.15g/cm3。
耐热薄膜外层采用尼龙6复合材料制成;尼龙6复合材料的具体制备步骤如下:
(1)将10kg纳米二氧化硅加入30kg甲苯中高速搅拌2h,搅拌速度为2000r/min,搅拌状态下,加入0.2kg三乙胺、5kg甲苯二异氰酸酯(对位甲苯二异氰酸酯与邻位甲苯二异氰酸酯的质量比为2:10),继续搅拌30min,超声处理30min,超声频率为22kHz,静置,除去上清液,收集沉淀并用甲苯清洗4次,得到纳米二氧化硅接枝物;
(2)氮气保护下将16kg纳米二氧化硅接枝物加入30kg甲苯中高速搅拌30min,搅拌速度为2000r/min,将温度调节至90℃,然后在搅拌过程中加入2kg氧化石墨烯,继续搅拌4h,静置,除去上清液,收集沉淀并用甲苯清洗4次,40℃真空烘箱干燥15h,得到复合增强材料;
(3)将5kg复合增强材料与60kg真空干燥后尼龙6加入至高速混合均中混合均匀,加入2kg抗氧剂混合均匀,送入双螺杆挤出机中熔融挤出,水冷后切粒得到尼龙6复合材料。
实施例3
高密封强耐热复合薄膜,包括热塑树脂薄膜内层、芯层、耐热薄膜外层;热塑树脂薄膜内层包括热封层、高密封保护层;热封层采用EVA热熔胶制成,高密封保护层采用聚乙烯制成;
芯层包括抗氧层与增强层,抗氧层位于高密封保护层上,增强层位于抗氧层上;抗氧层为添加抗氧剂的尼龙材料制成,增强层为添加玻璃纤维的尼龙材料制成;所述尼龙材料采用均聚与共聚共混制成,相对粘度为3-3.5,密度为1.12-1.15g/cm3。
耐热薄膜外层采用尼龙6复合材料制成;尼龙6复合材料的具体制备步骤如下:
(1)将6kg纳米二氧化硅加入28kg甲苯中高速搅拌1.3h,搅拌速度为1700r/min,搅拌状态下,加入0.13kg三乙胺、4kg甲苯二异氰酸酯(对位甲苯二异氰酸酯与邻位甲苯二异氰酸酯的质量比为1.3:10),继续搅拌25min,超声处理15min,超声频率为21kHz,静置,除去上清液,收集沉淀并用甲苯清洗3次,得到纳米二氧化硅接枝物;
(2)氮气保护下将10kg纳米二氧化硅接枝物加入28kg甲苯中高速搅拌22min,搅拌速度为1700r/min,将温度调节至82℃,然后在搅拌过程中加入1.7kg氧化石墨烯,继续搅拌2.5h,静置,除去上清液,收集沉淀并用甲苯清洗3次,37℃真空烘箱干燥12h,得到复合增强材料;
(3)将4kg复合增强材料与40kg真空干燥后尼龙6加入至高速混合均中混合均匀,加入1.7kg抗氧剂混合均匀,送入双螺杆挤出机中熔融挤出,水冷后切粒得到尼龙6复合材料。
实施例4
高密封强耐热复合薄膜,包括热塑树脂薄膜内层、芯层、耐热薄膜外层;热塑树脂薄膜内层包括热封层、高密封保护层;热封层采用EVA热熔胶制成,高密封保护层采用聚乙烯制成;
芯层包括抗氧层与增强层,抗氧层位于高密封保护层上,增强层位于抗氧层上;抗氧层为添加抗氧剂的尼龙材料制成,增强层为添加玻璃纤维的尼龙材料制成;所述尼龙材料采用均聚与共聚共混制成,相对粘度为3-3.5,密度为1.12-1.15g/cm3。
耐热薄膜外层采用尼龙6复合材料制成;尼龙6复合材料的具体制备步骤如下:
(1)将8kg纳米二氧化硅加入22kg甲苯中高速搅拌1.7h,搅拌速度为1300r/min,搅拌状态下,加入0.17kg三乙胺、2kg甲苯二异氰酸酯(对位甲苯二异氰酸酯与邻位甲苯二异氰酸酯的质量比为1.7:10),继续搅拌15min,超声处理25min,超声频率为18kHz,静置,除去上清液,收集沉淀并用甲苯清洗3次,得到纳米二氧化硅接枝物;
(2)氮气保护下将14kg纳米二氧化硅接枝物加入22kg甲苯中高速搅拌28min,搅拌速度为1300r/min,将温度调节至88℃,然后在搅拌过程中加入1.3kg氧化石墨烯,继续搅拌3.5h,静置,除去上清液,收集沉淀并用甲苯清洗3次,33℃真空烘箱干燥14h,得到复合增强材料;
(3)将2kg复合增强材料与50kg真空干燥后尼龙6加入至高速混合均中混合均匀,加入1.3kg抗氧剂混合均匀,送入双螺杆挤出机中熔融挤出,水冷后切粒得到尼龙6复合材料。
实施例5
如图1所示,高密封强耐热复合薄膜,包括热塑树脂薄膜内层、芯层、耐热薄膜外层1;热塑树脂薄膜内层包括热封层5、高密封保护层4;热封层5采用EVA热熔胶制成,高密封保护层4采用聚乙烯制成;
芯层包括抗氧层3与增强层2,抗氧层3位于高密封保护层4上,增强层2位于抗氧层3上;抗氧层3为添加抗氧剂的尼龙材料制成,增强层2为添加玻璃纤维的尼龙材料制成;所述尼龙材料采用均聚与共聚共混制成,相对粘度为3-3.5,密度为1.12-1.15g/cm3。
耐热薄膜外层1采用尼龙6复合材料制成;尼龙6复合材料的具体制备步骤如下:
(1)将7kg纳米二氧化硅加入25kg甲苯中高速搅拌1.5h,搅拌速度为1500r/min,搅拌状态下,加入0.15kg三乙胺、3kg甲苯二异氰酸酯(对位甲苯二异氰酸酯与邻位甲苯二异氰酸酯的质量比为1.5:10),继续搅拌20min,超声处理20min,超声频率为20kHz,静置,除去上清液,收集沉淀并用甲苯清洗3次,得到纳米二氧化硅接枝物;
(2)氮气保护下将12kg纳米二氧化硅接枝物加入25kg甲苯中高速搅拌25min,搅拌速度为1500r/min,将温度调节至85℃,然后在搅拌过程中加入1.5kg氧化石墨烯,继续搅拌3h,静置,除去上清液,收集沉淀并用甲苯清洗3次,35℃真空烘箱干燥13h,得到复合增强材料;
(3)将3kg复合增强材料与45kg真空干燥后尼龙6加入至高速混合均中混合均匀,加入1.5kg抗氧剂混合均匀,送入双螺杆挤出机中熔融挤出,水冷后切粒得到尼龙6复合材料。
对比例1
高密封强耐热复合薄膜,包括热塑树脂薄膜内层、芯层、耐热薄膜外层。
热塑树脂薄膜内层包括热封层、高密封保护层;热封层采用EVA热熔胶制成,高密封保护层采用聚乙烯制成。
芯层包括抗氧层与增强层,抗氧层位于高密封保护层上,增强层位于抗氧层上;抗氧层为添加抗氧剂的尼龙材料制成,增强层为添加玻璃纤维的尼龙材料制成;所述尼龙材料采用均聚与共聚共混制成,相对粘度为3-3.5,密度为1.12-1.15g/cm3。
耐热薄膜外层采用尼龙6材料制成。
对比例2
高密封强耐热复合薄膜,包括热塑树脂薄膜内层、芯层、耐热薄膜外层;热塑树脂薄膜内层包括热封层、高密封保护层;热封层采用EVA热熔胶制成,高密封保护层采用聚乙烯制成;
芯层包括抗氧层与增强层,抗氧层位于高密封保护层上,增强层位于抗氧层上;抗氧层为添加抗氧剂的尼龙材料制成,增强层为添加玻璃纤维的尼龙材料制成;所述尼龙材料采用均聚与共聚共混制成,相对粘度为3-3.5,密度为1.12-1.15g/cm3。
耐热薄膜外层采用尼龙6复合材料制成;尼龙6复合材料的具体制备步骤如下:
(1)将7kg纳米二氧化硅加入25kg甲苯中高速搅拌1.5h,搅拌速度为1500r/min,搅拌状态下,加入0.15kg三乙胺、3kg甲苯二异氰酸酯(对位甲苯二异氰酸酯与邻位甲苯二异氰酸酯的质量比为1.5:10),继续搅拌20min,超声处理20min,超声频率为20kHz,静置,除去上清液,收集沉淀并用甲苯清洗3次,得到纳米二氧化硅接枝物;
(2)将2.67kg纳米二氧化硅接枝物、0.33kg氧化石墨烯与45kg真空干燥后尼龙6加入至高速混合均中混合均匀,加入1.5kg抗氧剂混合均匀,送入双螺杆挤出机中熔融挤出,水冷后切粒得到尼龙6复合材料。
试验例I
将实施例5和对比例1-2所得尼龙6复合材料进行机械性能对比,具体如下:
拉伸性能测试:采用电子万能试验机测试尼龙6复合材料的拉伸性能,参照GB/T1040.2-2006标准。测试前样条放置在23℃、50%RH的条件下恒温恒湿处理48h,之后在速度为100mm/min的条件下测试,取3根样条结果的平均值。
冲击性能测试:采用悬臂梁摆锤冲击试验机测试尼龙6复合材料的冲击性能,参照GB/T1843-2008标准。B型缺口,测试前样条放置在23℃、50%RH的条件下恒温恒湿处理48h,测试结果取3根样条结果的平均值。
其结果如图2所示,由图2可知:本发明所得尼龙6复合材料的机械性能优异。本发明通过在纳米二氧化硅表面接枝甲苯二异氰酸酯后,其邻位的异氰酸根与氧化石墨烯结合,微结构呈球形的纳米二氧化硅与呈一维片层氧化石墨烯结合在一起,这种结合作用使两者的相容性更好,可均匀分散在PA6中,有效避免复合材料出现缺陷结构,使其力学性能优异。
实施例5和对比例1-2所得尼龙6复合材料加入挤出流延机的料斗中,熔体从T型的模口挤出,并在30℃的冷却辊上迅速冷却。通过调整挤出机螺杆和冷却辊的速度,将薄膜的厚度调至约120μm。流延预制膜的成膜方向为机械方向(MD),垂直于成膜方向为垂直方向(TD)。
采用双向拉伸试验机对上述流延预制膜进行双向拉伸,首先将预制膜切成尺寸为100×100mm的正方形薄片,然后在装样区将薄片的边缘用七个夹子紧固。将薄膜加热到105℃后,以100mm/s的拉伸速率对薄膜进行双向拉伸至厚度为3μm。拉伸后薄膜最终在160℃定型60s,即为耐热薄膜外层。
试验例II
将实施例5和对比例1-2所得耐热薄膜外层进行阻隔性能对比,具体如下:分别采用ASTM D 3985和ASTM F1249进行阻氧和阻湿性能的测试。将薄膜试样切成直径为10cm的圆形,在25℃和60%RH的条件下进行阻隔性能实验。在阻隔性能测试之前,样品先放置在25℃,60%RH的环境中调节48h。
其结果如图3所示,由图3可知:本发明通过添加少量氧化石墨烯,使其在PA6结晶过程中可起到异相成核的作用,虽然氧化石墨烯具有亲水性,但晶体成核占据主导,所得耐热薄膜外层密封阻隔性能优异。
通过实施例5与对比例2可知:当氧化石墨烯的含量增加,且与尼龙6的配比达到0.7%时,氧化石墨烯的片层结构反而会开始阻碍PA6链运动,链段运动受阻,晶体结晶过程受阻,氧化石墨烯的亲水性占据主导,所得耐热薄膜外层的阻隔性能反而变差。
试验例III
采用试验例II相同的试验步骤,将测试环境温度分别设置为40℃、60℃、80℃,再次进行阻隔性能实验。在阻隔性能测试之前,样品先放置在相应温度的环境中调节48h。
其结果如图4所示,由图4可知:发明通过在纳米二氧化硅表面接枝甲苯二异氰酸酯后,其邻位的异氰酸根与氧化石墨烯结合,微结构呈球形的纳米二氧化硅与呈一维片层氧化石墨烯结合在一起,这种结合作用使得两者的相容性更好,可均匀分散在PA6中,有效避免耐热薄膜外层出现缺陷结构,有效提高复合薄膜的耐热效果。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.高密封强耐热复合薄膜,其特征在于,包括热塑树脂薄膜内层、芯层、耐热薄膜外层;
热塑树脂薄膜内层包括热封层、包覆在热封层外侧的高密封保护层;热封层采用EVA热熔胶制成,高密封保护层的材质为聚乙烯;
芯层包括抗氧层与增强层,抗氧层包覆在高密封保护层外侧,增强层包覆在抗氧层外侧;
耐热薄膜外层采用尼龙6复合材料制成;尼龙6复合材料以PA6为基材,采用纳米二氧化硅接枝物与氧化石墨烯共混作为复合增强材料,与抗氧剂一起熔融挤出得到。
2.根据权利要求1所述高密封强耐热复合薄膜,其特征在于,抗氧层采用添加有抗氧剂的尼龙材料制成,增强层采用添加有玻璃纤维的尼龙材料制成。
3.根据权利要求2所述高密封强耐热复合薄膜,其特征在于,所述尼龙材料由均聚尼龙和共聚尼龙共混制得,所述尼龙材料的相对粘度为3-3.5,密度为1.12-1.15g/cm3。
4.根据权利要求1所述高密封强耐热复合薄膜,其特征在于,纳米二氧化硅接枝物采用三乙胺活化纳米二氧化硅表面羟基,再将甲苯二异氰酸酯接枝在活化后纳米二氧化硅上。
5.根据权利要求4所述高密封强耐热复合薄膜,其特征在于,纳米二氧化硅接枝物的具体制作步骤如下:将纳米二氧化硅加入甲苯中持续搅拌,搅拌过程中加入三乙胺、甲苯二异氰酸酯,继续搅拌,超声处理10-30min,超声频率为15-22kHz,静置,洗涤沉淀得到纳米二氧化硅接枝物。
6.根据权利要求5所述高密封强耐热复合薄膜,其特征在于,纳米二氧化硅、三乙胺、甲苯二异氰酸酯的质量比为5-10:0.1-0.2:1-5。
7.根据权利要求5所述高密封强耐热复合薄膜,其特征在于,甲苯二异氰酸酯中,对位甲苯二异氰酸酯与邻位甲苯二异氰酸酯的质量比为1-2:8-9。
8.根据权利要求5所述高密封强耐热复合薄膜,其特征在于,复合增强材料的制取步骤具体如下:氮气保护下将纳米二氧化硅接枝物加入甲苯中持续搅拌,将温度调节至80-90℃,然后在搅拌过程中加入氧化石墨烯,继续搅拌,静置,洗涤沉淀,30-40℃真空干燥10-15h,得到复合增强材料。
9.根据权利要求8所述高密封强耐热复合薄膜,其特征在于,纳米二氧化硅接枝物、氧化石墨烯的质量比为8-16:1-2。
10.根据权利要求1所述高密封强耐热复合薄膜,其特征在于,复合增强材料、PA6、抗氧剂的质量比为1-5:30-60:1-2。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210200888.8A CN114590002A (zh) | 2022-03-03 | 2022-03-03 | 高密封强耐热复合薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210200888.8A CN114590002A (zh) | 2022-03-03 | 2022-03-03 | 高密封强耐热复合薄膜 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114590002A true CN114590002A (zh) | 2022-06-07 |
Family
ID=81808225
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210200888.8A Pending CN114590002A (zh) | 2022-03-03 | 2022-03-03 | 高密封强耐热复合薄膜 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114590002A (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU833497A1 (ru) * | 1979-09-14 | 1981-05-30 | Ордена Трудового Красного Знамениинститут Физической Химии Им.Л.B.Пи-Саржевского Ah Украинской Ccp | Способ получени модифицированногоКРЕМНЕзЕМА |
CN201217287Y (zh) * | 2008-05-05 | 2009-04-08 | 北京康得新复合材料股份有限公司 | 双向拉伸尼龙预涂膜 |
CN104893102A (zh) * | 2015-06-04 | 2015-09-09 | 西华大学 | 聚丙烯树脂基纳米复合材料及其制备方法 |
US20160264710A1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-15 | Basf Se | Silicon dioxide dispersions |
CN106739356A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-05-31 | 江阴升辉包装材料有限公司 | 一种多层共挤收缩膜及生产工艺 |
CN112646370A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-13 | 深圳市富恒新材料股份有限公司 | 一种可回收耐磨高导热尼龙66复合材料的制备方法 |
-
2022
- 2022-03-03 CN CN202210200888.8A patent/CN114590002A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU833497A1 (ru) * | 1979-09-14 | 1981-05-30 | Ордена Трудового Красного Знамениинститут Физической Химии Им.Л.B.Пи-Саржевского Ah Украинской Ccp | Способ получени модифицированногоКРЕМНЕзЕМА |
CN201217287Y (zh) * | 2008-05-05 | 2009-04-08 | 北京康得新复合材料股份有限公司 | 双向拉伸尼龙预涂膜 |
US20160264710A1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-15 | Basf Se | Silicon dioxide dispersions |
CN104893102A (zh) * | 2015-06-04 | 2015-09-09 | 西华大学 | 聚丙烯树脂基纳米复合材料及其制备方法 |
CN106739356A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-05-31 | 江阴升辉包装材料有限公司 | 一种多层共挤收缩膜及生产工艺 |
CN112646370A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-13 | 深圳市富恒新材料股份有限公司 | 一种可回收耐磨高导热尼龙66复合材料的制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3350872B2 (ja) | つや消しの2軸延伸したポリプロピレンフイルム及びその製造法 | |
CN107629383B (zh) | 一种氧化石墨烯复合薄膜材料及其制备方法、应用 | |
JPH11329390A (ja) | 電池セパレ―タ―およびその製造方法 | |
CA2261163A1 (en) | Opaque polymeric films and processes for making same | |
CN106541656A (zh) | 一种三层共挤出聚偏氟乙烯薄膜及其制备方法 | |
CN109532179B (zh) | 一种无底涂剂双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜及其制备方法 | |
DE4209918A1 (de) | Matte, biaxial gereckte Polypropylenfolie, Verfahren zu ihrer Herstellung | |
JPH02171241A (ja) | 固体状態での延伸能が改良された高強度高モジュラスポリオレフィン複合体 | |
CN108276640A (zh) | 一种双向易撕流延pe膜及其制备方法 | |
EP0904198B1 (en) | Three-layer Polyamide Film Structure | |
CN114957979B (zh) | 一种阻隔尼龙复合材料及其制备方法和应用 | |
CN112622380A (zh) | 一种高阻隔聚乳酸薄膜及其制备方法 | |
CN110920185A (zh) | 一种高阻隔抗穿刺辐照交联型多层热收缩膜及其制备方法 | |
CN112297561A (zh) | 一种可热封型bopen薄膜及其制备方法 | |
US8318300B2 (en) | Diffusion barrier for electronic display devices | |
CN114590002A (zh) | 高密封强耐热复合薄膜 | |
CN113733678A (zh) | 一种全降解高阻隔共挤袋及其制备方法 | |
JP2000318095A (ja) | 多層フィルム | |
CN114889282B (zh) | 一种抗菌高阻隔多层共挤bopp光膜 | |
CN112959782B (zh) | 一种加工性能优异的完全可降解阻气气垫膜及其制备方法 | |
CN117754950A (zh) | 高透光生物可降解聚乙烯膜及其应用 | |
EP0622392A2 (en) | Crystalline poly(alkylene carbonates) | |
CN114523746B (zh) | 高透明强伸缩高阻隔薄膜 | |
KR102620810B1 (ko) | 열접착성이 개선된 이축연신 고밀도 폴리에틸렌 필름 및 이의 제조방법 | |
CN114013076B (zh) | 一种高热封强度双向拉伸聚丙烯聚乙烯醇涂布膜的制备方法 |
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 |