一种表层含EVOH的多层结构共挤薄膜材料及其制备方法与流程

本发明涉及薄膜制造领域，具体涉及一种表层含evoh的多层结构共挤薄膜材料及其制备方法。

背景技术：

1、现有塑料软包装领域中，加工后多层结构膜材料的循环回收利用是当前需要攻克的技术难题。多层结构共挤薄膜材料为塑料软包装领域的常见膜材料，当前单一聚烯烃复合材料主要采用pp/粘合剂/pe、pp//pe(//为共挤淋膜工艺，以下同)、pe/粘合剂/pe、pp/粘合剂/pp、pp//pp、pe-evoh共挤膜/粘合剂/pe、pp-evoh共挤膜/粘合剂/pp等复合结构，也包括共挤膜结构pp/pp/pp、pe/pe/pe、pe-evoh-pe、pp-evoh-pp，均是pp或者pe作为外层，evoh作为内层，由于pp或者pe的熔点一般均低于160℃，作为外层的复合结构材料的耐热性能较差，多层结构的共挤膜材料在后续的加工热封过程(如制袋、充填、灌装、密封)过程中，速度慢，损耗大，造成效率低，成本高，产品推广困难，应用场景受限，进而影响整个塑料软包装材料的循环回收利用进程。

2、与pp或pe在外层相比，evoh作为外层的耐温性能更好，且evoh材料有两个特点：一是属于极性材料，具有亲金属性；二是超过230℃加工条件下容易分解。evoh在挤出加工过程中，作为外层直接接触模具金属壁，由于与金属的良好亲和性，加工导致evoh材料容易粘附在金属壁腔上，长时间高温累积容易氧化交联分解，产生晶点胶状物等外观缺陷，无法连续生产。而薄膜共挤加工设备均为金属设备，当evoh作为材料外层时，由于加热设备的温度稳定性和传热的一致性，以及evoh本身的热稳定性差，加上其粘附金属的特性，导致生产难度极大，不具备实践价值。中国专利cn106985483b公开了一种高性能包装用复合薄膜，该复合薄膜的结构如下：bl/tie/po1/pox/po3；复合薄膜通过多层共挤出及双向拉伸成型一次获得，上述技术方案实施过程中由于evoh的亲金属性，不能作为外层直接接触金属模具。

3、另外，由于evoh本身的亲水性引起阻隔能力大幅度下降，也导致evoh材料能够作为表层的复合膜结构十分有限。现有技术仅能制备得到简单的“evohn层+tie层+pon层”，由于evoh位于表层时机械损耗大也使得成品率低下，既不能在该基础上在pon层内侧提升优化复合膜材料的结构，也不能制备得到evoh同时位于复合膜最外层和最内侧的两个表层结构。因此，如何制备基于evoh在表层的新型多层结构共挤薄膜材料是本领域面临的技术难题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种表层含evoh的多层结构共挤薄膜材料及其制备方法，解决了现有技术存在的现有薄膜材料表层耐热性差及加工困难的问题。

2、为了解决该技术问题，本发明提供了如下技术方案：

3、一种表层含evoh的多层结构共挤薄膜材料，所述多层结构共挤薄膜材料至少包含一层“evohn层+tie层+pom层”子结构，所述evohn层表示evoh最外层，tie层表示粘结层，pom层表示复合内层；m、n表示层数，m、n为大于等于1的正整数；

4、pom层与evohn层之间通过tie层进行粘结；多层“evohn层+tie层+pom层”子结构之间通过tie层连接；

5、所述pom层选自聚乙烯树脂层、聚丙烯树脂层、改性聚乙烯树脂层或改性聚丙烯树脂层中的一种或多种的复合。

6、evoh材料作为表层，同时兼具有耐温和阻氧效果，组成的共挤复合材料是优质的多层结构共挤薄膜材料。

7、优选的，m＝2或3，n＝2或3。

8、优选的，其包括至少两层的“evohn层+tie层+pom层”子结构，至少两层的“evohn层+tie层+pom层”子结构之间通过tie层进行粘结。

9、上述的表层含evoh的多层结构共挤薄膜材料的制备方法，包括以下步骤：

10、s1、在所述产品薄膜材料最外层的evohn层外设计一po1层，作为中间体膜层结构；根据所述中间体膜层结构设计，采用多层共挤工艺制备得到一多层结构共挤薄膜材料中间体，所述多层结构共挤薄膜材料中间体至少包括一“po1层+evohn层+tie层+pom层”结构，且po1层与evohn层之间不通过粘合树脂复合；

11、s2、通过分切工艺，从所述多层结构共挤薄膜材料中间体的“po1层+evohn层”结构之间进行分切，进而得到基于evoh外层的多层结构共挤薄膜材料；

12、所述po1层选自聚乙烯树脂层、聚丙烯树脂层、改性聚乙烯树脂层或改性聚丙烯树脂层。本技术在加工过程中，利用高分子材料之间的不相容原理，在共挤出的过程中，evoh与pe或pp中间不添加粘合树脂，直接制备外层为pe或pp的多层结构共挤薄膜材料中间体；多层结构共挤薄膜材料中间体的“pon层+evohn层+tie层+pon层”结构，通过利用po与evoh层之间没有粘结层树脂，使得两个材料物性不相容，层间界面之间没有粘结力，通过分层工艺分开两层薄膜材料，采用分边工艺分离多层结构共挤薄膜材料中间体，从而获得evoh在表层的新型多层共挤薄膜，以及独立的pe或pp层。

13、分切工艺后，同时得到po1层材料和基于evoh外层的多层结构共挤薄膜材料，分层后，两层材料各自独立收卷。

14、上述的表层含evoh的多层结构共挤薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：包括以下步骤：

15、s1、根据所述产品薄膜层结构，设计一po1层，po1层的两侧分别连接在所述两个“evohn层+tie层+pom层”子结构的evohn层外作为中间体膜层结构；采用多层共挤工艺制备得到一多层结构共挤薄膜材料中间体；

16、s2、通过分切工艺，从所述多层结构共挤薄膜材料中间体的两个“po1层+evohn层”结构之间进行分切，进而得到两个基于evoh外层的多层结构共挤薄膜材料；

17、所述po1层选自聚乙烯树脂层、聚丙烯树脂层、改性聚乙烯树脂层或改性聚丙烯树脂层。

18、根据所述产品薄膜层结构，设计一po1层，po1层的两侧分别连接在所述两个“evohn层+tie层+pon层”子结构的evohn层外作为中间体膜层结构；采用多层共挤工艺制备得到一多层结构共挤薄膜材料中间体，通过分切工艺，从所述多层结构共挤薄膜材料中间体的两个“po1层+evohn层”结构之间进行分切，进而得到两个基于evoh外层的多层结构共挤薄膜材料。

19、通过该优选方案，本发明能够同时一次制备两个基于evoh外层的多层结构共挤薄膜材料，制备效率高，成品率高，并且对机械设备的损耗小，具有很高的实用价值。

20、优选的，其包括至少一层的“evohn层+tie层+pom层”子结构，且所述evohn层的外侧通过“tie层+evohn层”的周期性设置方式还结合有至少一个周期的“tie层+evohn层”。

21、上述的表层含evoh的多层结构共挤薄膜材料的制备方法，包括以下步骤：

22、s1、根据所述产品薄膜层结构，设计po1层位于最后一个周期的“tie层+evohn层”的evohn层外侧；采用多层共挤工艺制备得到一多层结构共挤薄膜材料中间体；

23、s2、通过分切工艺，从所述多层结构共挤薄膜材料中间体的“po1层+evohn层”结构之间进行分切，进而得到基于evoh外层的多层结构共挤薄膜材料；

24、根据所述产品薄膜层结构，设计po1层位于最后一个周期的“tie层+evohn层”的evohn层外侧；采用多层共挤工艺制备得到一多层结构共挤薄膜材料中间体，通过分切工艺，从所述多层结构共挤薄膜材料中间体的“po1层+evohn层”结构之间进行分切，进而得到基于evoh在表层的多层结构共挤薄膜材料。

25、优选的，其包括至少一层的“evohn层+tie层+pom层”子结构，且所述pom层的内侧通过“tie层+evohn层”的周期性设置方式还结合有至少一个周期的“tie层+evohn层”。

26、所述po1层选自聚乙烯树脂层、聚丙烯树脂层、改性聚乙烯树脂层或改性聚丙烯树脂层。上述的表层含evoh的多层结构共挤薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

27、s1、根据所述产品薄膜层结构，设计两个po1层，两个po1层分别与产品薄膜层结构最外侧的evohn层和最内侧的evohn层连接，采用多层共挤工艺制备得到一多层结构共挤薄膜材料中间体；

28、s2、通过分切工艺，从所述多层结构共挤薄膜材料中间体的两个“po1层+evohn层”结构之间进行分切，进而得到基于evoh外层的多层结构共挤薄膜材料；

29、所述po1层选自聚乙烯树脂层、聚丙烯树脂层、改性聚乙烯树脂层或改性聚丙烯树脂层

30、根据所述产品薄膜层结构，设计两个po1层，两个po1层分别与产品薄膜层结构最外侧的evohn层和最内侧的evohn层连接；采用多层共挤工艺制备得到一多层结构共挤薄膜材料中间体，通过分切工艺，从所述多层结构共挤薄膜材料中间体的两个“po1层+evohn层”结构之间进行分切，进而得到基于evoh在表层的多层结构共挤薄膜材料。

31、通过该优选方案，本发明得到的基于evoh在表层的多层结构共挤薄膜材料最外侧和最内侧均可以为evoh材料层，得到的多层结构共挤薄膜材料内外均具有良好的耐温性和阻氧性，材料的整体性能得到了进一步的提升。

32、本发明和现有技术相比，具有以下优点：

33、(1)本发明的evoh在表层的多层结构共挤薄膜材料，表层evoh耐温性和阻氧性优异，克服了多层结构共挤薄膜材料外层材料的技术难关。在evoh位于多层结构共挤薄膜材料表层的基础上，本发明还设计了多种不同的多层结构共挤薄膜材料结构，从不同角度提升了多层结构共挤薄膜材料的性能，可根据场景需求进行灵活运用。

34、(2)本发明的工艺先通过共挤工艺制备pe或pp为外层的多层结构共挤薄膜材料中间体，共挤工艺中pe、pp与evoh层之间不需要添加粘合树脂，也不会发生相融，非常有利于后续的分切，以得到evoh在外层的多层结构共挤薄膜材料。在该工艺的基础上，本领域技术人员可以得到多种类的evoh在表层的多层结构共挤薄膜材料，提升多层结构共挤薄膜材料的性能。

35、(3)由于evoh材料的亲金属性，通常的金属设备对evoh层进行加工时容易导致外观缺陷、机械损耗大等严重问题，现有技术无法将evoh材料设置在多层结构共挤薄膜材料表面来加工使用。本发明的工艺不需要evoh直接作为外层与模具接触，通过简易分层，快速实现evoh在表层的连续生产，生产效率、成品率极大提升。分边工艺可采用普通分切设备，成本低，市场价值很高。