[发明专利]一种蒙脱土基高阻隔纳米复合薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种蒙脱土基高阻隔纳米复合薄膜及其制备方法，其是在内层聚合物薄膜和外层聚合物薄膜之间设置有由蒙脱土纳米改性粘合剂形成的阻隔粘结层，其中蒙脱土纳米改性粘合剂是以蒙脱土为增强体，通过溶液共混法，在粘合剂中均匀分散而制得。利用本发明方法制备的蒙脱土基纳米复合薄膜具有优异的阻隔和力学性能，且透明性好，解决了现有柔性透明薄膜阻隔性不佳的问题；本发明工艺便于工业化生产，原料简单易得，适用于对阻隔性要求较高的食品和药品的包装。

技术领域

本发明属于蒙脱土纳米材料技术领域，具体涉及一种蒙脱土基高阻隔纳米复合薄膜。

背景技术

聚合物薄膜材料以其优异的综合性能，作为玻璃、陶瓷和金属等替代品在食品及药品的包装中得到了越来越广泛的应用。然而，聚合物薄膜材料存在透气和透湿的缺点，易导致食品变质、药品药性减弱，影响食品和药品的长期保存。因此，提高聚合物薄膜材料的阻隔性能一直是国内外包装行业研究的热点和重点。目前塑料薄膜包装行业主要采用多层复合薄膜材料解决薄膜阻隔性能差的问题，其中有一层为高阻隔性材料(如铝箔、乙烯-乙烯醇共聚物)；或者在薄膜基材上镀上一层阻隔材料(如铝、氧化铝、氧化硅)；此外，采用阻隔性涂布方法，在薄膜表面涂覆聚偏二氯乙烯，提高薄膜阻隔性能。然而，上述高阻隔薄膜包装材料存在诸如：薄膜透光性差、生产设备和技术依赖进口、生产成本高等缺点。

蒙脱土的主要成分为硅酸盐类，其片层厚度仅为0.96～2.1nm。当在聚合物材料中达到纳米级分散时，蒙脱土纳米片层在聚合物中可充当不可渗透的阻隔单元，气体为了扩散通过聚合物，则需要绕过蒙脱土纳米片层，渗透路径被迫延长，限制气体分子渗透。因此，利用纳米蒙脱土片层在聚合物基体中的“阻隔效应”和“多路径效应”，可以有效地提高聚合物薄膜的阻隔性能。根据Chang(Polym Sci Part B:Polym Phys,2003,41(1):94-103)以及Thellen(Polymer,2005,46(25):11716-11727)等人的研究，制备蒙脱土含量为1～6wt％的聚乳酸/蒙脱土复合膜，氧气在复合膜中的透过速率较纯聚乳酸降低15％～30％。