[发明专利]一种透气性复合薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种透气性复合薄膜及其制备方法，该复合薄膜由如下重量百分比的组分制备而成：60%‑82%的聚烯烃树脂聚合物、2%‑8%微纳米晶纤维素粒子、0.4%‑1%抗氧剂、15%‑30%分散剂、0.1%‑0.5%润滑剂、0.2%‑1%偶联剂。其制备方法如下：将微纳米晶纤维素水分散液和偶联剂分散均匀；再加入分散剂混合均匀，并干燥得预处理填料；将所得到的预处理填料、聚烯烃树脂、抗氧剂、润滑剂添加到双螺杆挤出机中，经过熔融挤出、冷却和造粒得透气性复合薄膜组成物，热压延制备平整薄膜；再浸入清洗剂中，超声、干燥；双向拉伸并进行热定型处理，得透气性复合薄膜。该复合薄膜透气性能高效、机械性能优良。

技术领域

本发明涉及复合薄膜领域，具体涉及一种透气性复合薄膜及其制备方法。

背景技术

纤维素是一种自然界中蕴藏最丰富的天然可再生高分子化合物，以纤维素为原料的产品广泛应用于燃料乙醇、造纸、渗透膜、塑料、电子产品、医药工程、电工及工业加工等领域，具有环保可降解、热稳定性好、化学稳定性高、介电常数高等优良特性。近几年，大批科研人员致力于将纤维素改性和增强用以制备高性能的薄膜材料，主要用于过滤、渗透膜和锂电池隔膜材料。传统透气膜是一种填充一定份数无机粒子填料的聚合物薄膜，在拉伸情况下无机填料周围形成尺寸可控的孔洞，可允许水蒸气和空气等气体的通过，同时不允许液体通过，主要用于生产婴儿纸尿裤、女性卫生巾、户外运动服饰等制成品。工业生产上主要是将透气膜的组合物在一定温度下通过挤出、造粒、流延或吹塑后再进行拉伸，此时只有聚合物基体树脂可以被拉伸，而添加的无机粒子填料无法被拉伸，从而在无机粒子填料周围产生了仅供水蒸气或空气等气体可通过的细微孔洞。

中国专利201110203184.8公开了一种低透气量透气膜的组合物及其制备方法，其组分包括：聚烯烃树脂混合物、透气量调节剂、表面改性的微米级无机粒子、抗氧剂、润滑剂和偶联剂。其优点在于纳微米无机填料能够提高透气膜的力学性能，同时表面偶联改性的无机粒子增加了与聚烯烃基体树脂的相容性，但不足之处在于高添加量(30％-55％)的微米无机粒子不能够很好地均匀分散在基体树脂中，从而影响了薄膜材料的透气均匀性。

中国专利201110125458.6公开了一种聚烯烃薄膜及其制备方法，其组分包括：聚烯烃树脂、成孔剂和萃取剂。其优点在于所采用传统湿法制备的聚丙烯烃薄膜的结构小、数量多，但其采用两步高体积百分比浓度的萃取过程，其萃取溶剂为N,N’-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、三氯甲烷等属于高污染、有毒溶剂，可对人体和环境造成巨大伤害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种透气性复合薄膜及其制备方法，以制备一种透气性能高效、机械性能优良的复合薄膜。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种透气性复合薄膜，该透气性复合薄膜由以下重量百分比的组分制备而成：

优选的，所述聚烯烃树脂混合物为线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、均聚聚丙烯(HPP)、乙烯-丙烯共聚物(EPM)、乙烯-丁烯共聚物(ENR)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和乙烯-丙烯-非共轭二烯(EPDM)中的单种或多种的共混物。

优选的，所选微纳米晶纤维素粒子的粒径尺寸分布在50nm-50μm；所述微纳米晶纤维素优选于麻、麦秆、稻草、蔗渣、棉花和植物种皮中的一种以上。

优选的，所述分散剂为不同聚合程度的聚乙二醇：进一步优选为PEG-200，PEG-400，PEG-600，PEG-1000，PEG-2000，PEG-4000和PEG-6000中的一种以上，主要用于包覆微纳米晶纤维素粒子，阻止其发生团聚，经浸洗过程除去后可形成更多均匀分散透气孔道。