[发明专利]一种纳米复合薄膜材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米复合薄膜材料及其制备方法，由下列重量份的原料制成：低密度聚乙烯90～100份、聚偏氟乙烯75～85份、环氧丙烯酸酯25～35份、醋酸乙氧基乙酯18～22份、聚氨酯树脂15～25份、N‑环己基对甲氧基苯胺6～10份、纳米硼酸镁5～7份、聚‑3‑羟基丁酸酯3～5份、成核剂1～3份、增塑剂1～3份、抗静电剂1～3份。制备而成的纳米复合薄膜材料，其具有优异的气体阻隔性能，且耐老化。同时，还公开了相应的制备方法。

技术领域

本发明涉及复合薄膜材料这一技术领域，特别涉及到一种纳米复合薄膜材料及其制备方法。

背景技术

目前聚合物阻隔材料主要有烯烃类塑料、聚酯类、聚酰胺类、聚氯乙烯类、聚乙烯醇类、含氟类塑料、液晶类聚合物等，其中聚乙烯，尤其是低密度聚乙烯由于其密度小，无毒，柔韧性良好，优越的化学稳定性和成型加工性能，在食品、药品及农产品包装领域有着广泛的应用。对于高阻隔包装材料，低密度聚乙烯本身并不能达不到使用要求，因此有必要对低密度聚乙烯材料进行处理，以降低气体、液体、溶剂的溶解度以及扩散性能，提高材料的阻隔性能。纳米粒子因具有粒径小、比表面积大等特性，如能将其良好分散在低密度聚乙烯材料中，将形成很强的相互作用界面，显著提高聚合物的力学性能、热性能和阻隔性能等。但是，通常经过纳米改性的低密度聚乙烯材料，在耐老化性能上仍然有所欠缺，这就在很大程度上制约了低密度聚乙烯阻隔材料的进一步应用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种纳米复合薄膜材料及其制备方法，具体是以低密度聚乙烯、聚偏氟乙烯为主要成分，通过加入环氧丙烯酸酯、醋酸乙氧基乙酯、聚氨酯树脂、N-环己基对甲氧基苯胺、纳米硼酸镁、聚-3-羟基丁酸酯、成核剂、增塑剂、抗静电剂，辅以搅拌混合、两次塑化、开练、螺杆挤出、热压处理、挤出、吹胀、牵引收卷、分切等工艺，使得制备而成的纳米复合薄膜材料具有优异的气体阻隔性能，且耐老化，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。

技术方案：为了解决上述问题，本发明公开了一种纳米复合薄膜材料，由下列重量份的原料制成：

低密度聚乙烯90～100份、聚偏氟乙烯75～85份、环氧丙烯酸酯25～35份、醋酸乙氧基乙酯18～22份、聚氨酯树脂15～25份、N-环己基对甲氧基苯胺6～10份、纳米硼酸镁5～7份、聚-3-羟基丁酸酯3～5份、成核剂1～3份、增塑剂1～3份、抗静电剂1～3份。

优选地，所述成核剂选自双(4-丙基亚芐基)丙基山梨醇、2,2-亚甲基-二(4,6-二正丁基苯酚)磷酸钠、滑石粉中的任意一种。

优选地，所述增塑剂选自山梨酸酯、甘油、乙酰柠檬酸三丁酯中的任意一种。

优选地，所述抗静电剂选自乙氧基化烷基酸胺、十二烷基-二甲基季胺乙内盐、硬脂酰胺丙基-β-羟乙基-二甲基硝酸铵中的任意一种。

优选地，所述纳米硼酸镁的粒径为10～100 nm。

同时，本发明还公开了所述的纳米复合薄膜材料的制备方法，由以下步骤组成：

（1）将低密度聚乙烯90～100份、聚偏氟乙烯75～85份、环氧丙烯酸酯25～35份、醋酸乙氧基乙酯18～22份、聚氨酯树脂15～25份加入高速搅拌机，按照800转/分钟的速率进行混合搅拌，混合搅拌时间为10～20分钟，随后加入N-环己基对甲氧基苯胺6～10份、纳米硼酸镁5～7份、聚-3-羟基丁酸酯3～5份、成核剂1～3份、增塑剂1～3份、抗静电剂1～3份，将高速搅拌机升温至95～105℃，继续混合搅拌15～25分钟，得到搅拌混合物料；

（2）将步骤（1）得到的搅拌混合物料经行星挤出机在140～150℃的温度下进行一次塑化，得到胶粒，再将胶粒经扎轮机在160～170℃的温度下进行二次塑化，得到塑化混合物料；

（3）将步骤（3）得到的塑化混合物料置于开炼机中进行开炼，冷却后得到炼化混合物料；