[发明专利]一种透明气体阻隔薄膜材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种透明气体阻隔薄膜材料及其制备方法。本发明以较大长径比水滑石纳米片为前驱体，采用简易抽滤沉积成膜技术将二维层状结构的水滑石和各类商业包装聚合物原料复合成膜，利用水滑石较大的长径比和二维有序结构可以显著的延长气体分子在复合膜中扩散路径，从而进一步提高薄膜材料的阻隔性能。最终制备的透明气体阻隔薄膜具有极低的氧气透过量(低于仪器的检测限)，可解决当前阻隔包装领域对材料高阻氧性能要求的问题。此外，抽滤沉积成膜方法与传统方法相比，制备简易，原料来源广泛，取材方便，成本低廉，符合环保和可持续发展的要求，因此，该透明气体阻隔薄膜材料在食品、药物包装以及电子器件封装等领域具有潜在的应用价值。

主权项

一种透明气体阻隔薄膜材料的制备方法，其特征在于，其具体制备步骤如下：A. 配制可溶二价金属盐和可溶三价金属盐的混合盐溶液，其中二价金属离子M2+浓度为0.8‑1.6M，二价金属离子M2+与三价金属离子M3+摩尔比范围为2‑3；配制浓度为0.5‑3M尿素溶液；将配制的混合盐溶液与尿素溶液混合搅拌，尿素与金属离子摩尔之和的比例为2‑4，在90℃‑140℃晶化24‑48小时，采用除CO2的去离子热水离心洗涤至中性，得到水滑石纳米片前驱体；B. 配置质量浓度为3‑7%的聚合物溶液，将A步骤中得到的水滑石纳米片前驱体0.5‑5g分散在10‑100mL聚合物溶液中；C. 将厚度为0.01‑1mm且孔径在50‑200目的聚四氟乙烯滤膜用乙醇超声清洗30‑50min，最后用去离子水清洗干净，得到亲水性的滤膜备用；D. 将1‑10cm2的C步骤得到的亲水性的滤膜置于漏斗底部，然后将20‑70mL B步骤得到的分散液倒入漏斗并减压抽滤，在室温条件下干燥，即得到水滑石/聚合物复合薄膜；E. 将D步骤中得到的水滑石/聚合物复合薄膜从滤膜上分离并放入温度在60℃‑140℃烘箱中烘干，即得到透明的气体阻隔薄膜材料；所述的聚合物为壳聚糖，聚乙烯醇或羧甲基纤维素。