一种耐热高阻隔的复合膜及其制备方法与流程

本发明涉及复合膜制备，具体而言，涉及一种耐热高阻隔的复合膜及其制备方法。

背景技术：

1、聚丙烯具有电绝缘性、疏水性、耐化学性以及密度小的特点，使得其被广泛应用在日常生活方面，也受到科研领域研究人员的青睐。部分聚丙烯的产品存在不能同时满足耐热性以及阻隔性的使用需求。现有技术中通过改变聚丙烯薄膜的表面理化性质来提高聚丙烯薄膜的阻隔性能，通过聚丙烯薄膜的表面疏水性能能够弱化水分子在聚合物表面的溶解能力，提高分子极性能够增加分子间相互作用，降低聚合物中自由体积。有化学接枝改性、氟化处理以及等离子体处理等方式，如现有技术中通过采用己酰氯和十二酰氯对纤维素疏水改性以提高其水蒸汽阻隔性能或通过糊涂氯化气氛中进行氟化处理，由于表面疏水性能提高，使得聚丙烯薄膜对水蒸汽阻隔性能有所改善。但上述改进未能对多层结构的复合膜进行改性，且单层结构的膜层使得具有的阻隔性能依然达不到使用需求。现有技术中通过干式复合工艺将多个单层膜进行复合，由于生产过程中各膜层要使用大量的醋酸乙酯作为胶粘剂的稀释溶剂，为了让粘合剂中的溶剂完全挥发，需要进入烘干装置，并且必须通过电加热烘干，才能达到理想的干燥效果，且采用的干式复合机能耗较高，从而造成干式复合工艺产量低、溶剂残留高、能耗高的现象。中国专利cn201310720064.4公开了一种聚丙烯复合薄膜，包括pp膜层、依次位于pp膜层上面的底涂层、印刷层、uv涂层、聚氨酯涂层，底涂层是cpp底涂材料或反应型聚氨酯涂层，pp膜需要经过电晕、火焰处理、等离子体表面处理中的一种以上的表面处理。但热合强度较低，产品质量差，极易撕裂，也不能满足耐热性以及阻隔性能的使用要求。

技术实现思路

1、基于此，为了解决现有技术中制备复合膜热不能同时满足耐热性能以及阻隔性能的问题，本发明提供了一种耐热高阻隔的复合膜及其制备方法，具体技术方案如下：

2、一种耐热高阻隔的复合膜，所述耐热高阻隔的复合膜至少包括三层结构，且所述三层结构包括依次设置的opp膜层、高阻隔opp膜层以及cpp膜层，所述opp膜层包括以下重量份的制备原料：opp树脂 100份~120份、聚丁二烯 10份~13份、过氧化二异丙苯 1份~3份以及二甲基丙烯酸锌 1份~5份；

3、所述高阻隔opp膜层包括以下重量份的制备原料：opp树脂 100份~110份、复合抗菌剂 7份~13份、氧化石墨烯 5份~15份、聚环氧乙烷 8份~20份、相容剂 1份~5份；

4、所述cpp膜层包括以下重量份的制备原料：cpp树脂 125份~130份、弹性体40份~60份、色母 5份~7份、改性复合填料 3份~15份。

5、进一步地，所述复合抗菌剂由质量比为（1~7）：（1~5）的纳米氧化锌以及埃洛石纳米管混合得到。

6、进一步地，所述相容剂为pp-g-mah。

7、进一步地，所述弹性体为三元乙丙橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。

8、进一步地，所述改性复合填料由质量比为（2~9）：（1~5）：1的纳米二氧化硅、纳米蒙脱土以及纳米粘土混合后，经过硅烷偶联剂进行改性处理得到。

9、进一步地，所述硅烷偶联剂为n-丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

10、进一步地，所述耐热高阻隔的复合膜的总厚度为0.1mm~0.6mm，其中，所述opp膜层、所述高阻隔opp膜层以及所述cpp膜层的厚度比为（1~5）：（1~5）：（1~5）。

11、另外，本申请还提供一种耐热高阻隔的复合膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

12、将opp膜层的制备原料添加至混料机中进行熔融，将熔融物料a在牵引张力的作用下，制备得到opp膜层；

13、将高阻隔opp膜层的制备原料添加至混料机中进行熔融，将熔融物料b在牵引张力的作用下，制备得到高阻隔opp膜层；

14、将cpp膜层的制备原料添加至混料机中熔融，控制熔融物料c的流延速率，通过辊轴结构制成cpp膜层；

15、将所述opp膜层、所述高阻隔opp膜层以及所述cpp膜层依次贴合，然后热压处理，熟化处理后，得到耐热高阻隔的复合膜。

16、进一步地，所述热压处理的温度为85℃~100℃，压力为1mpa~5mpa。

17、进一步地，所述熟化处理的温度为65℃~75℃，时间为5h~6h。

18、上述方案中通过优化复合膜中opp膜层、高阻隔opp膜层以及cpp膜层的各层成分以及成分配比，整体上能获得耐热性以及阻隔性优异的复合膜；其中，opp膜层中成分熔融后，动态交联共混物在牵引力作用下，获得的opp膜层具有更优异的韧性和热稳定性，高阻隔opp膜层中加入相容性优异的复合抗菌剂，不仅使得复合膜发挥更优异的抗菌效果，增加其应用价值，在牵引力作用下，与氧化石墨烯作用，使得在高阻隔opp膜层中高度取向并均匀分散，迫使气体分子沿更加曲折的路径扩散，进而达到更优异的阻隔效果；cpp膜层中添加了改性复合填料，能形成纳米阻隔屏障，不仅进一步提高复合膜的阻隔性能，还能增加复合膜的拉伸强度。另外，本申请各层的成分经过优化后，在热压处理和熟化处理过程中，层间形成分子链缠结网络，能降低高温下分子链的变形，使得复合膜具有更优异的热稳定性，有助于复合膜在包装领域的应用。

技术特征：

1.一种耐热高阻隔的复合膜，所述耐热高阻隔的复合膜至少包括三层结构，且所述三层结构包括依次设置的opp膜层、高阻隔opp膜层以及cpp膜层，其特征在于，

2.根据权利要求1所述耐热高阻隔的复合膜，其特征在于，所述复合抗菌剂由质量比为（1~7）：（1~5）的纳米氧化锌以及埃洛石纳米管混合得到。

3.根据权利要求1所述耐热高阻隔的复合膜，其特征在于，所述相容剂为pp-g-mah。

4.根据权利要求1所述的耐热高阻隔的复合膜，其特征在于，所述弹性体为三元乙丙橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的耐热高阻隔的复合膜，其特征在于，所述改性复合填料由质量比为（2~9）：（1~5）：1的纳米二氧化硅、纳米蒙脱土以及纳米粘土混合后，经过硅烷偶联剂进行改性处理得到。

6.根据权利要求5所述的耐热高阻隔的复合膜，其特征在于，所述硅烷偶联剂为n-丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的耐热高阻隔的复合膜，其特征在于，所述耐热高阻隔的复合膜的总厚度为0.1mm~0.6mm，其中，所述opp膜层、所述高阻隔opp膜层以及所述cpp膜层的厚度比为（1~5）：（1~5）：（1~5）。

8.一种耐热高阻隔的复合膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法用于制备如权利要求1~7任一项所述的耐热高阻隔的复合膜，所述制备方法包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述热压处理的温度为85℃~100℃，压力为1mpa~5mpa。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述熟化处理的温度为65℃~75℃，时间为5h~6h。

技术总结本发明公开了一种耐热高阻隔的复合膜及其制备方法，属于复合膜制备技术领域。本申请通过优化复合膜中OPP膜层、高阻隔OPP膜层以及CPP膜层的成分及配比，整体上能获得耐热性及阻隔性优异的复合膜；其中，OPP膜层中成分熔融后，动态交联共混物在牵引力作用下，具有优异的韧性和热稳定性，高阻隔OPP膜层中加入氧化石墨烯，在牵引力作用下，高度取向并均匀分散，迫使气体分子沿更曲折的路径扩散，进而达到更优异的阻隔效果；CPP膜层中添加了改性复合填料，能形成纳米阻隔屏障，进一步提高复合膜的阻隔性能，还能增加复合膜的拉伸强度。在热压处理和熟化处理过程中，层间形成分子链缠结网络，能降低高温下分子链的变形，具有更优异的热稳定性。技术研发人员：潘达伟,李英烺,李子华受保护的技术使用者：佛山市南海利达印刷包装有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15