CN110982259A - 一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料及其制备方法 - Google Patents
一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110982259A CN110982259A CN201911218247.XA CN201911218247A CN110982259A CN 110982259 A CN110982259 A CN 110982259A CN 201911218247 A CN201911218247 A CN 201911218247A CN 110982259 A CN110982259 A CN 110982259A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- film material
- composite film
- polyamide
- based composite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 81
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 title claims abstract description 33
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 22
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 22
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 claims abstract description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 25
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 25
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 23
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229920006021 bio-based polyamide Polymers 0.000 claims description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 15
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 14
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 10
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical group CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229920000219 Ethylene vinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N Glycidol Chemical compound OCC1CO1 CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 5
- 238000006136 alcoholysis reaction Methods 0.000 claims description 5
- 229920001448 anionic polyelectrolyte Polymers 0.000 claims description 5
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 5
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 5
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 claims description 5
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 5
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 5
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 claims 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2377/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2377/06—Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2423/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08J2423/08—Copolymers of ethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2477/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2477/02—Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2477/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2477/10—Polyamides derived from aromatically bound amino and carboxyl groups of amino carboxylic acids or of polyamines and polycarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
- C08K13/04—Ingredients characterised by their shape and organic or inorganic ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/36—Silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/02—Fibres or whiskers
- C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
- C08K7/14—Glass
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及薄膜材料应用技术领域,具体为一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料,由以下原料组成:生物基聚酰胺材料、玻璃纤维、水溶性高羟基密度聚合物、超纯水、纳米无机物、流平剂、高分子分散剂。本发明中,基材层经纵向和横向反复拉伸,提升基材层的防渗透性能,尼龙1010相对密度和吸水性比尼龙6和尼龙66低,其电绝缘性和化学稳定性较好,具有高机械强度和较高的尺寸稳定性,熔点高,热变形温度高,掺加尼龙1010有助于提升基材板的机械强度和稳定性,制品经延流过后,经热水缓慢加热,避免出现降温过快导致制品变形翘曲的现象,加入玻璃纤维,提升薄膜材料的使用寿命,具有突出的实质性特点和显著的进步。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜材料应用技术领域,具体为一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料及其制备方法。
背景技术
近年来,具有高阻隔气体或溶剂渗透的高分子包装材料的发展引起了人们越来越多的关注。材料的阻隔性通常是指是在规定的温度和湿度下材料对氧气和水蒸气的阻隔作用,阻隔性是包装材料的重要指标之一。食品、药品等在储存过程中,氧气的存在与否及浓度大小是影响其货架寿命的关键因素,近年来,高阻隔塑料包装材料需求量不断增长。为此,我们提出一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料,其特征在于,由以下原料按照重量份组成:
生物基聚酰胺材料125-155份、玻璃纤维13-27份、水溶性高羟基密度聚合物22-32份、超纯水150-180份、纳米无机物2-5份、流平剂2-4份、高分子分散剂1-3份。
进一步的,所述生物基聚酰胺材料是由尼龙6、尼龙66、尼龙1010按照重量比例为4:5:3的比例混合而成。
进一步的,所述水溶性高羟基密度聚合物为乙烯-聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物按照4:6的重量比例混合而成,其分子量为22000-40000,醇解度为88-92%。
进一步的,所述纳米无机物是由纳米二氧化硅、纳米氧化铝、蒙脱石按照3:5:2的质量比例混合而成。
进一步的,所述流平剂是由正丙醇、丙二醇迷、缩水甘油、二甲基亚砜中的两种或两种以上的组合物按任意比例混合而成。
进一步的,所述高分子分散剂为阳离子聚电解质或者阴离子聚电解质。
一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、涂布液制备:取三分之一的超纯水放入搅拌机中,水浴加热至92-96℃,然后将水溶性高羟基密度聚合物倒入搅拌机内搅拌20-30min,得到水溶性高羟基密度高分子聚合物的溶液,然后将溶液自然降温至35-45℃,将流平剂与高分子分散剂加入到搅拌机内搅拌25-35min,得到涂布液,备用;
S2、基材制取:将生物基聚酰胺材料、纳米无机物和40%的超纯水混合,用磁力搅拌机搅拌反应1.5-2.5h,然后,用超纯水清洗后再用丙酮清洗1-3次,清除内部的杂质,放入真空干燥箱中,缓慢持续升高温度至85-95℃下烘干至含水率小于0.5%,将干燥后的基材料再放入研磨机中进行研磨,过200目筛网,去除大颗粒,得到细小颗粒物;
S3、挤出延流:将步骤S2中得到的细小颗粒物经螺杆挤出机挤出,经延流机纵向和横向各拉伸三次,且纵向和横向交错拉伸,每次拉伸的比例为原长度的5-10%,冷却得到基材膜;
S4、涂布:将步骤S1得到的涂布液均匀涂覆在基材膜的两面,经干燥得到完全生物降解高阻隔聚酰胺复合薄膜。
进一步的,所述步骤S3中冷却方式为制品取出后放入热水中缓慢冷却。
进一步的,所述步骤S3中螺杆挤出机的工作温度为300-315℃。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明中,基材层经纵向和横向反复拉伸,提升基材层的防渗透性能,尼龙1010相对密度和吸水性比尼龙6和尼龙66低,其电绝缘性和化学稳定性较好,具有高机械强度和较高的尺寸稳定性,熔点高,热变形温度高,掺加尼龙1010有助于提升基材板的机械强度和稳定性,制品经延流过后,经热水缓慢加热,避免出现降温过快导致制品变形翘曲的现象,加入玻璃纤维,提升薄膜材料的使用寿命,所选取的材料可进行生物降解,无污染,具有突出的实质性特点和显著的进步。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供如下技术方案:
实施例1
一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料,其特征在于,由以下原料按照重量份组成:
生物基聚酰胺材料125份、玻璃纤维13份、水溶性高羟基密度聚合物22份、超纯水150份、纳米无机物2份、流平剂2份、高分子分散剂1份。
生物基聚酰胺材料是由尼龙6、尼龙66、尼龙1010按照重量比例为4:5:3的比例混合而成,水溶性高羟基密度聚合物为乙烯-聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物按照4:6的重量比例混合而成,其分子量为22000,醇解度为88%,纳米无机物是由纳米二氧化硅、纳米氧化铝、蒙脱石按照3:5:2的质量比例混合而成,流平剂是由正丙醇、丙二醇迷、缩水甘油、二甲基亚砜中的两种或两种以上的组合物按任意比例混合而成,高分子分散剂为阳离子聚电解质或者阴离子聚电解质。
一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、涂布液制备:取三分之一的超纯水放入搅拌机中,水浴加热至92℃,然后将水溶性高羟基密度聚合物倒入搅拌机内搅拌20min,得到水溶性高羟基密度高分子聚合物的溶液,然后将溶液自然降温至35℃,将流平剂与高分子分散剂加入到搅拌机内搅拌25min,得到涂布液,备用;
S2、基材制取:将生物基聚酰胺材料、纳米无机物和40%的超纯水混合,用磁力搅拌机搅拌反应1.5h,然后,用超纯水清洗后再用丙酮清洗1次,清除内部的杂质,放入真空干燥箱中,缓慢持续升高温度至85℃下烘干至含水率小于0.5%,将干燥后的基材料再放入研磨机中进行研磨,过200目筛网,去除大颗粒,得到细小颗粒物;
S3、挤出延流:将步骤S2中得到的细小颗粒物经螺杆挤出机挤出,螺杆挤出机的工作温度为300℃,经延流机纵向和横向各拉伸三次,且纵向和横向交错拉伸,每次拉伸的比例为原长度的5%,冷却得到基材膜,冷却方式为制品取出后放入热水中缓慢冷却;
S4、涂布:将步骤S1得到的涂布液均匀涂覆在基材膜的两面,经干燥得到完全生物降解高阻隔聚酰胺复合薄膜。
实施例2
一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料,其特征在于,由以下原料按照重量份组成:
生物基聚酰胺材料140份、玻璃纤维20份、水溶性高羟基密度聚合物27份、超纯水165份、纳米无机物3份、流平剂3份、高分子分散剂2份。
生物基聚酰胺材料是由尼龙6、尼龙66、尼龙1010按照重量比例为4:5:3的比例混合而成,水溶性高羟基密度聚合物为乙烯-聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物按照4:6的重量比例混合而成,其分子量为31000,醇解度为90%,纳米无机物是由纳米二氧化硅、纳米氧化铝、蒙脱石按照3:5:2的质量比例混合而成,流平剂是由正丙醇、丙二醇迷、缩水甘油、二甲基亚砜中的两种或两种以上的组合物按任意比例混合而成,高分子分散剂为阳离子聚电解质或者阴离子聚电解质。
一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、涂布液制备:取三分之一的超纯水放入搅拌机中,水浴加热至94℃,然后将水溶性高羟基密度聚合物倒入搅拌机内搅拌25min,得到水溶性高羟基密度高分子聚合物的溶液,然后将溶液自然降温至40℃,将流平剂与高分子分散剂加入到搅拌机内搅拌30min,得到涂布液,备用;
S2、基材制取:将生物基聚酰胺材料、纳米无机物和40%的超纯水混合,用磁力搅拌机搅拌反应2h,然后,用超纯水清洗后再用丙酮清洗2次,清除内部的杂质,放入真空干燥箱中,缓慢持续升高温度至90℃下烘干至含水率小于0.5%,将干燥后的基材料再放入研磨机中进行研磨,过200目筛网,去除大颗粒,得到细小颗粒物;
S3、挤出延流:将步骤S2中得到的细小颗粒物经螺杆挤出机挤出,螺杆挤出机的工作温度为308℃,经延流机纵向和横向各拉伸三次,且纵向和横向交错拉伸,每次拉伸的比例为原长度的7%,冷却得到基材膜,冷却方式为制品取出后放入热水中缓慢冷却;
S4、涂布:将步骤S1得到的涂布液均匀涂覆在基材膜的两面,经干燥得到完全生物降解高阻隔聚酰胺复合薄膜。
实施例3
一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料,其特征在于,由以下原料按照重量份组成:
生物基聚酰胺材料155份、玻璃纤维27份、水溶性高羟基密度聚合物32份、超纯水180份、纳米无机物5份、流平剂4份、高分子分散剂3份。
生物基聚酰胺材料是由尼龙6、尼龙66、尼龙1010按照重量比例为4:5:3的比例混合而成,水溶性高羟基密度聚合物为乙烯-聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物按照4:6的重量比例混合而成,其分子量为40000,醇解度为92%,纳米无机物是由纳米二氧化硅、纳米氧化铝、蒙脱石按照3:5:2的质量比例混合而成,流平剂是由正丙醇、丙二醇迷、缩水甘油、二甲基亚砜中的两种或两种以上的组合物按任意比例混合而成,高分子分散剂为阳离子聚电解质或者阴离子聚电解质。
一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、涂布液制备:取三分之一的超纯水放入搅拌机中,水浴加热至96℃,然后将水溶性高羟基密度聚合物倒入搅拌机内搅拌30min,得到水溶性高羟基密度高分子聚合物的溶液,然后将溶液自然降温至45℃,将流平剂与高分子分散剂加入到搅拌机内搅拌35min,得到涂布液,备用;
S2、基材制取:将生物基聚酰胺材料、纳米无机物和40%的超纯水混合,用磁力搅拌机搅拌反应2.5h,然后,用超纯水清洗后再用丙酮清洗3次,清除内部的杂质,放入真空干燥箱中,缓慢持续升高温度至95℃下烘干至含水率小于0.5%,将干燥后的基材料再放入研磨机中进行研磨,过200目筛网,去除大颗粒,得到细小颗粒物;
S3、挤出延流:将步骤S2中得到的细小颗粒物经螺杆挤出机挤出,螺杆挤出机的工作温度为315℃,经延流机纵向和横向各拉伸三次,且纵向和横向交错拉伸,每次拉伸的比例为原长度的10%,冷却得到基材膜,冷却方式为制品取出后放入热水中缓慢冷却;
S4、涂布:将步骤S1得到的涂布液均匀涂覆在基材膜的两面,经干燥得到完全生物降解高阻隔聚酰胺复合薄膜。
为体现本发明的有益效果,做出如下实验:
选取市场上常用的两种不同品牌的聚酰胺基复合薄膜,作为对比例1和对比例2,将实施例1-3制得的聚酰胺基复合薄膜和对比例1-2的聚酰胺基复合薄膜的性能进行测试,得到如下表1所示结果:
表1
由表1数据可得,由本发明实施例1-3制得的聚酰胺基复合薄膜,其氧气透过率最低可至0.1325ml/pkg.d,对气体的阻隔性良好,同时,其热分解温度最高可达468℃,热稳定性好。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料,其特征在于,由以下原料按照重量份组成:
生物基聚酰胺材料125-155份、玻璃纤维13-27份、水溶性高羟基密度聚合物22-32份、超纯水150-180份、纳米无机物2-5份、流平剂2-4份、高分子分散剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料,其特征在于:所述生物基聚酰胺材料是由尼龙6、尼龙66、尼龙1010按照重量比例为4:5:3的比例混合而成。
3.根据权利要求1所述的一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料,其特征在于:所述水溶性高羟基密度聚合物为乙烯-聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物按照4:6的重量比例混合而成,其分子量为22000-40000,醇解度为88-92%。
4.根据权利要求1所述的一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料,其特征在于:所述纳米无机物是由纳米二氧化硅、纳米氧化铝、蒙脱石按照3:5:2的质量比例混合而成。
5.根据权利要求1所述的一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料,其特征在于:所述流平剂是由正丙醇、丙二醇迷、缩水甘油、二甲基亚砜中的两种或两种以上的组合物按任意比例混合而成。
6.根据权利要求1所述的一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料,其特征在于:所述高分子分散剂为阳离子聚电解质或者阴离子聚电解质。
7.一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、涂布液制备:取三分之一的超纯水放入搅拌机中,水浴加热至92-96℃,然后将水溶性高羟基密度聚合物倒入搅拌机内搅拌20-30min,得到水溶性高羟基密度高分子聚合物的溶液,然后将溶液自然降温至35-45℃,将流平剂与高分子分散剂加入到搅拌机内搅拌25-35min,得到涂布液,备用;
S2、基材制取:将生物基聚酰胺材料、纳米无机物和40%的超纯水混合,用磁力搅拌机搅拌反应1.5-2.5h,然后,用超纯水清洗后再用丙酮清洗1-3次,清除内部的杂质,放入真空干燥箱中,缓慢持续升高温度至85-95℃下烘干至含水率小于0.5%,将干燥后的基材料再放入研磨机中进行研磨,过200目筛网,去除大颗粒,得到细小颗粒物;
S3、挤出延流:将步骤S2中得到的细小颗粒物经螺杆挤出机挤出,经延流机纵向和横向各拉伸三次,且纵向和横向交错拉伸,每次拉伸的比例为原长度的5-10%,冷却得到基材膜;
S4、涂布:将步骤S1得到的涂布液均匀涂覆在基材膜的两面,经干燥得到完全生物降解高阻隔聚酰胺复合薄膜。
8.根据权利要求7所述的一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S3中冷却方式为制品取出后放入热水中缓慢冷却。
9.根据权利要求7所述的一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料,其特征在于:所述步骤S3中螺杆挤出机的工作温度为300-315℃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911218247.XA CN110982259A (zh) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | 一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911218247.XA CN110982259A (zh) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | 一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110982259A true CN110982259A (zh) | 2020-04-10 |
Family
ID=70089463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911218247.XA Pending CN110982259A (zh) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | 一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110982259A (zh) |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4347332A (en) * | 1980-06-19 | 1982-08-31 | American Can Company | Polyamide/polyethylene copolymer film and method for producing |
US5126402A (en) * | 1990-07-12 | 1992-06-30 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Blends and structures based on ethylene vinyl alcohol copolymer and selected amorphous polyamides |
EP0780431A1 (en) * | 1995-12-19 | 1997-06-25 | Sumitomo Chemical Company Limited | Resin composition and shaped article having a layer comprising the same |
US5877257A (en) * | 1995-09-07 | 1999-03-02 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Ethylene vinyl alcohol copolymer blends |
US20050009987A1 (en) * | 2003-05-20 | 2005-01-13 | Kuraray Co., Ltd. | Resin composition and method for producing the same |
CN1733397A (zh) * | 2004-07-09 | 2006-02-15 | 朱春蕾 | 双向拉伸共挤高阻隔基材膜及其制备方法 |
CN101798449A (zh) * | 2010-04-16 | 2010-08-11 | 东北林业大学 | 多孔介质/生物降解聚合物共混材料及其制备方法 |
CN102618024A (zh) * | 2012-03-30 | 2012-08-01 | 深圳市科聚新材料有限公司 | 一种尼龙基纳米复合材料及其制备方法 |
CN102675873A (zh) * | 2012-05-22 | 2012-09-19 | 苏州新区华士达工程塑胶有限公司 | 一种尼龙66含30%玻璃纤维的配方 |
FR2974028A1 (fr) * | 2011-04-14 | 2012-10-19 | Arkema France | Structure multicouche comprenant une couche d'un copolyamide particulier et une couche barriere |
KR20160147519A (ko) * | 2015-06-15 | 2016-12-23 | 현대자동차주식회사 | 연료주입관용 폴리아마이드 복합 수지 조성물 |
CN109181284A (zh) * | 2018-07-10 | 2019-01-11 | 武汉工程大学 | 一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料及其制备方法 |
-
2019
- 2019-12-02 CN CN201911218247.XA patent/CN110982259A/zh active Pending
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4347332A (en) * | 1980-06-19 | 1982-08-31 | American Can Company | Polyamide/polyethylene copolymer film and method for producing |
US5126402A (en) * | 1990-07-12 | 1992-06-30 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Blends and structures based on ethylene vinyl alcohol copolymer and selected amorphous polyamides |
US5877257A (en) * | 1995-09-07 | 1999-03-02 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Ethylene vinyl alcohol copolymer blends |
EP0780431A1 (en) * | 1995-12-19 | 1997-06-25 | Sumitomo Chemical Company Limited | Resin composition and shaped article having a layer comprising the same |
US20050009987A1 (en) * | 2003-05-20 | 2005-01-13 | Kuraray Co., Ltd. | Resin composition and method for producing the same |
CN1733397A (zh) * | 2004-07-09 | 2006-02-15 | 朱春蕾 | 双向拉伸共挤高阻隔基材膜及其制备方法 |
CN101798449A (zh) * | 2010-04-16 | 2010-08-11 | 东北林业大学 | 多孔介质/生物降解聚合物共混材料及其制备方法 |
FR2974028A1 (fr) * | 2011-04-14 | 2012-10-19 | Arkema France | Structure multicouche comprenant une couche d'un copolyamide particulier et une couche barriere |
CN102618024A (zh) * | 2012-03-30 | 2012-08-01 | 深圳市科聚新材料有限公司 | 一种尼龙基纳米复合材料及其制备方法 |
CN102675873A (zh) * | 2012-05-22 | 2012-09-19 | 苏州新区华士达工程塑胶有限公司 | 一种尼龙66含30%玻璃纤维的配方 |
KR20160147519A (ko) * | 2015-06-15 | 2016-12-23 | 현대자동차주식회사 | 연료주입관용 폴리아마이드 복합 수지 조성물 |
CN109181284A (zh) * | 2018-07-10 | 2019-01-11 | 武汉工程大学 | 一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
AYESHA KAUSAR: "Composite coatings of polyamide/graphene: microstructure, mechanical, thermal, and barrier properties", 《COMPOSITE INTERFACES》 * |
丁正亚: "尼龙11/EVOH阻隔性材料的制备、结构及性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》 * |
杨桂生,等: "《工程塑料》", 31 December 2017, 中国铁道出版社 * |
王文志,等: "PA6/1010的制备及其在多层复合膜领域的应用研究", 《2016年中国工程塑料复合材料技术研讨会论文集》 * |
陈冠荣,等: "《化工百科全书》", 30 June 1995, 化学工业出版社 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112029173B (zh) | 一种聚乙烯透气膜及其制备方法 | |
Langari et al. | Chitosan/polyvinyl alcohol/amino functionalized multiwalled carbon nanotube pervaporation membranes: Synthesis, characterization, and performance | |
CN114854087B (zh) | 一种具备双导热网络的聚酰亚胺复合材料及其制备方法 | |
CN109280349B (zh) | 一种具有纳米泡孔的聚乳酸泡沫材料及其制备方法 | |
CN112812463A (zh) | 一种环保聚氯乙烯发泡材料及其制备方法 | |
KR100860552B1 (ko) | 높은 기계적 강도를 가지는 리튬이차전지용 분리막의제조방법 및 이를 적용한 리튬이차전지 | |
CN113214616A (zh) | 一种应用于食品接触领域的低气味生物可降解pla合金及其制备方法 | |
JP4049416B2 (ja) | ポリエチレン樹脂製多孔性フィルム及びその製造方法 | |
CN109776847B (zh) | 一种具有双峰泡孔结构的低介电聚芳醚腈泡沫材料、制备方法及用途 | |
CN101358034A (zh) | 一种尺寸稳定性型聚酰亚胺薄膜及其制备方法 | |
CN110982259A (zh) | 一种完全生物降解高阻隔聚酰胺基复合薄膜材料及其制备方法 | |
JP5484713B2 (ja) | ポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルム及びその製造方法 | |
CN109749373A (zh) | 一种改性液晶聚酯树脂复合物及其制备方法 | |
CN115141391A (zh) | 一种用作薄膜开口剂的聚酯母粒的制备方法 | |
CN111909434A (zh) | 一种吹塑级透气膜专用料 | |
CN111961276A (zh) | 一种含长链烷基改性倍半硅氧烷的聚乙烯复合材料及其制备方法 | |
CN114350125A (zh) | 一种疏水环保降解复合包装膜 | |
CN113845751B (zh) | 一种环氧树脂基电磁屏蔽复合材料及其制备方法和用途 | |
JPH062841B2 (ja) | 多孔化透過性ポリエチレンフイルム | |
CN111073123A (zh) | 一种聚乙烯母料及制备方法、聚乙烯组合物 | |
JP2544878B2 (ja) | 電池用セパレ―タ― | |
CN115260711A (zh) | 一种耐水解高阻隔性可生物降解薄膜及其制备方法 | |
CN112812516A (zh) | 无机填料掺杂可降解薄膜的复合材料及制备方法 | |
Ketkul et al. | Poly (lactic acid)-polybutylene succinate-activated carbon composite foams | |
CN111073122A (zh) | 一种聚乙烯组合物及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200410 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |