[发明专利]一种纳米复合分散液、高气体阻隔性纳米复合膜及其制备方法

权利要求书

1.一种高气体阻隔性纳米复合膜，其特征在于，包括纳米复合分散液制备的纳米涂层；所述高气体阻隔性纳米复合膜的氧气渗透系数为0.2-0.005barrer，气体阻隔性是基膜的5-200倍；

所述纳米复合分散液，总固含量为0.5-50vol％；按照体积分数包括如下原料组分：

水性聚酯 0.3-5vol％；

层状纳米填料 0.2-5vol％；

分散助剂 0-1vol％；

余量为水；

所述水性聚酯由二元醇、二元酸或其二酯和磺化二元酸或其二酯经缩聚反应制得；所述的磺化二元酸或其二酯为含磺酸盐侧基的二元酸或其二酯；

所述的二元醇选自C₂-C₆脂肪族二元醇、C₆-C₁₀脂环族二元醇中的一种或多种；

所述的二元酸或其二酯选自C₄-C₁₆直链脂肪族二元酸或其二酯、C₆-C₈芳香族二元酸或其二酯、C₈-C₁₀脂环族二元酸或其二酯中的一种或多种；

所述的磺化二元酸或其二酯选自5-磺酸钠间苯二甲酸或其二酯、2-磺酸钠丁二酸或其二酯、2-亚甲基磺酸钠丁二酸或其二酯中的一种或多种，其用量为二元酸或其二酯和磺化二元酸或其二酯的总量的5-15mol％；

所述的高气体阻隔性纳米复合膜的制备方法，包括如下步骤：将基膜表面进行等离子体处理后，在基膜表面涂覆纳米复合分散液，干燥成膜，形成所述高气体阻隔性纳米复合膜；

所述纳米复合分散液形成的涂层的厚度占所述纳米复合膜总厚度的1-20％。

2.根据权利要求1所述的高气体阻隔性纳米复合膜，其特征在于，所述的层状纳米填料选自天然膨润土、蒙脱土、高岭土、锂蒙脱石、氟蒙脱石油、皂石、蛭石、云母、层状双氢氧化合物、石墨烯、合成云母、氧化石墨烯、部分还原氧化石墨烯中的一种或多种；

所述的分散助剂选自水溶性的醇、氨基酸或氨基磺酸中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的高气体阻隔性纳米复合膜，其特征在于，所述纳米复合分散液的制备方法包括如下步骤：

(1)将水性聚酯加入5-100℃的水中，搅拌分散得到水性聚酯纳米分散液；

(2)向所述水性聚酯纳米分散液中加入层状纳米填料和分散助剂，经搅拌、超声处理，得到所述纳米复合分散液；

或者，

(1)将水性聚酯加入5-100℃的水中，搅拌分散得到水性聚酯纳米分散液；将层状纳米填料和分散助剂加入水中，经搅拌、超声处理，得到纳米填料粒子分散液；

(2)将所述水性聚酯纳米分散液和纳米填料粒子分散液混合，经搅拌、超声处理，得到所述纳米复合分散液。

4.根据权利要求1-3任一项所述的高气体阻隔性纳米复合膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将基膜表面进行等离子体处理后，在基膜表面涂覆所述的纳米复合分散液，干燥成膜，形成所述高气体阻隔性纳米复合膜。

5.根据权利要求4所述的高气体阻隔性纳米复合膜的制备方法，其特征在于，在所述纳米复合涂层预干燥状态下，在纳米复合涂层一面覆盖一层经等离子处理的基膜，继续干燥成膜，形成由基膜、纳米复合涂层、基膜构成的三层纳米复合膜；

或，重复覆盖基膜和涂覆纳米复合分散液过程，形成多层组合膜。