用于多层共挤聚乙烯镀铝基材薄膜镀铝层的改性材料的制作方法

本发明属于薄膜高分子材料领域，涉及用于多层共挤聚乙烯镀铝基材薄膜镀铝层的改性材料。

背景技术：

1、复合包装中，为了阻水、阻氧、阻光，性价比优的材料，优选镀铝材料。镀铝基础材料包括pet、cpp、bopp、pe。其中pet、cpp、bopp的镀铝功能层都有相应的功能材料，让镀铝后的镀铝牢度很好，光泽很好。但是聚乙烯(pe)，因其为非极性材料，镀铝附着力差，无法直接应用到镀铝工艺上。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：提供了用于多层共挤聚乙烯镀铝基材薄膜镀铝层的改性材料，解决了聚乙烯基材复合包装中，聚乙烯(pe)镀铝附着力差，无法直接应用到镀铝工艺上的问题，本发明采用的技术方案如下：

2、用于多层共挤聚乙烯镀铝基材薄膜镀铝层的改性材料，包括改性后的极性聚乙烯改性材料，所述改性后的极性聚乙烯改性材料为聚乙烯镀铝基材薄膜的镀铝层材料。

3、本发明以改性后的极性聚乙烯改性材料作为多层共挤聚乙烯镀铝基材薄膜镀铝层，有效提高了聚乙烯基材的镀铝附着力。

4、目前，镀铝聚乙烯基材薄膜的制备方法包括极性改性和极性涂布，极性改性及涂布工艺的方法为现有技术，在此不做过多的解释。

5、进一步地，所述改性后的极性聚乙烯改性材料包括以下组分：聚乙烯、离子聚合物、极性材料、流平性加工助剂。

6、极性涂布成本很高，得到了一定的高端应用，但普及很难；因此，本发明优选以极性材料为主要成分对聚乙烯进行极性改性，从而得到改性后的极性聚乙烯改性材料。本发明中极性材料为改变聚乙烯极性的主要成分，离子聚合物作为辅助材料，结晶度低，透明度好，抗污染性非常强，可促进镀铝牢度，薄膜光学性能好；流平性加工助剂，帮助薄膜表面微观更加平整。

7、进一步地，所述改性后的极性聚乙烯改性材料包括以下质量比的组分：57.5-67.5％聚乙烯、2-6％离子聚合物、25-40％极性材料、0.5-1.5％流平性加工助剂。

8、为了得到附着力高的镀铝膜，本发明优选了各个组分的配比。

9、进一步地，所述聚乙烯为线性聚乙烯、低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯中的一种。

10、线性聚乙烯的大分子主链上不带长侧链，只含短侧链，线性聚乙烯具有高强度、高柔韧性、较高透明度、抗氧化等特点，其密度较低并具有较好的耐化学性，在长时间高温下也不容易发生分解；同时，其低温性能也很好，可以经受-70℃以下的低温。此外，线性聚乙烯可以抵抗酸、碱等多种腐蚀性物质的侵蚀，表面光泽度高。

11、低密度聚乙烯是聚乙烯树脂中的一种，它的制备主要通过在高压下(100～300mpa)使用乙烯单体和有机过氧化物作为引发剂进行聚合反应，由于其制备过程涉及高压，低密度聚乙烯也被称为高压聚乙烯，它的密度通常在0.910～0.925g/cm3的范围内。低密度聚乙烯具有多种优良的物理和化学特性，它无味、无臭、无毒。它具有良好的柔软性、延伸性、电绝缘性、透明性、易加工性和一定的透气性。此外，低密度聚乙烯还具备耐寒、耐低温及耐较高温度的特性，其薄膜能承受90℃热水浸泡的杀菌过程。同时，它的防潮性能较好，化学性能稳定，不溶于一般溶剂。

12、茂金属聚乙烯具有许多独特的性能。首先，它相比传统聚乙烯具有更大的断裂伸长率和更好的抗冲击强度，这主要归功于其分子量较大且分布较密集。其次，茂金属聚乙烯的热封温度低但强度高，这与其分子量分布有关。部分茂金属聚乙烯，它的透明度好且雾度低，这使其在需要高透明度的应用中具有优势。茂金属聚乙烯的多样性使其适用于广泛的软包装薄膜应用。例如，它可用于瓶装水、饮料、罐装商品、洗手液、清洁剂、保健品以及护肤品等的收缩包装薄膜，还可用于大宗货物的托盘包装、多层手工流涎缠绕包装薄膜、农用温室大棚膜、中型及重型包装袋，以及各种食品和非食品的复合软包装薄膜。茂金属聚乙烯的生产涉及茂金属催化剂与乙烯单体在一定的温度和压力下进行聚合反应，共聚单体在茂金属催化剂的作用下插入到聚乙烯链中，生成茂金属聚乙烯产品。

13、上述类型的聚乙烯均能够用于聚乙烯的极性改性。

14、进一步地，所述离子聚合物为na离子聚合物或zn离子聚合物。

15、na离子聚合物是一种含有钠离子的聚合物材料，结合了钠离子的电化学特性与聚合物的机械性能和加工性。具备优异的化学稳定性和与金属黏合性，能够在不同的环境中保持其结构和性能不变。

16、zn离子聚合物是一种含有锌离子的聚合物材料，结合了锌离子的电化学特性与聚合物的机械性能和加工性。具备优异的化学稳定性和与金属黏合性，能够在不同的环境中保持其结构和性能不变。

17、进一步地，所述极性材料为乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯中的一种。

18、乙烯-醋酸乙烯共聚物简称eva。一般醋酸乙烯(va)的含量在5％-40％，与聚乙烯相比，eva由于在分子链中引入醋酸乙烯单体，从而具备了极性，降低了高结晶度，提高了韧性、抗冲击性、填料相溶性和热密封性能，被广泛用于发泡鞋材、功能性棚膜、包装膜、热熔胶、电线电缆及玩具等领域。

19、乙烯丙烯酸共聚物简称eaa，是一种由乙烯与丙烯酸通过高压高温自由基聚合而成的热塑性塑料。它结合了乙烯和丙烯酸的特性，既具有乙烯的良好机械强度和耐热性，也拥有极性，还具有良好的透明性、耐磨性、耐低温性、粘接性、着色性等特点，其对于极性基材如金属化膜、纸张、铁、钢材和玻璃等具有优异的粘附能力。

20、马来酸酐接枝聚乙烯通过化学反应在聚乙烯分子链上接枝数个马来酸酐分子制得，这种接枝改性使得产品不仅保留了聚乙烯原有的良好加工性，还赋予了马来酸酐极性分子的可再反应性和强极性。因此，马来酸酐接枝聚乙烯具有多种优异的特性，如耐热性、强度、耐腐蚀性和环保性。

21、进一步地，所述流平性加工助剂为氟碳树脂。

22、氟碳树脂是一种化学物质。氟碳树脂的低表面能，使其具有不黏附性、不湿润性，更好的流平性。

23、进一步地，所述聚乙烯为mi值为2的茂金属聚乙烯，所述离子聚合物为zn离子聚合物，所述极性材料为质量分数为28％的va含量的乙烯-醋酸乙烯共聚物，所述流平性加工助剂为氟碳树脂；所述改性后的极性聚乙烯改性材料包括以下质量比的组分：64％茂金属聚乙烯、5％zn离子聚合物、30％质量分数为28％的va含量的乙烯-醋酸乙烯共聚物、1％氟碳树脂。

24、为了得到附着力高、镀铝光泽性好、镀铝后阻隔性高、复合后摩擦系数可控的镀铝膜，本发明优选了各个组分的配比。

25、聚乙烯、zn离子聚合物、va含量的乙烯-醋酸乙烯共聚物、氟碳树脂的机理为：

26、从物理角度看：上述组分在熔融状态下通过机械剪切力和热作用进行混合，聚乙烯作为主要的基体材料，具有优良的加工性和相容性，能够与zn离子聚合物、va含量的乙烯-醋酸乙烯共聚物和氟碳树脂形成均匀的混合物，在这个过程中，各组分之间的分子通过物理缠结和相互穿插，形成一个相对稳定的混合体系。

27、从化学角度看：聚乙烯(pe)是一种长链烃类聚合物，主要由乙烯单体聚合而成，具有稳定的碳-碳键和较少的活性官能团。zn离子聚合物则含有zn离子和有机配体，这些zn离子具有配位能力，可以与含有孤对电子的原子或基团发生配位作用。va含量的乙烯-醋酸乙烯共聚物是一种含有一定含量的乙烯-醋酸乙烯共聚物基团的单体，该基团中的氧原子具有孤对电子，可以参与配位反应；氟碳树脂则以其不黏附性著称；

28、在混合过程中，化学反应主要包括配位反应和微弱的化学键合；zn离子聚合物中的zn离子与va含量的乙烯-醋酸乙烯共聚物中的含量的乙烯-醋酸乙烯共聚物基团中的氧原子发生配位作用，形成配位键。这种配位作用可以增强zn离子聚合物与va含量的乙烯-醋酸乙烯共聚物之间的相互作用，提高混合物与金属铝的结合力。

29、此外，氟碳树脂的不黏附性，让聚乙烯改性材料在螺杆，模头及磨口的流平性更好，让薄膜表面外观更光滑。

30、由于聚乙烯主要由稳定的碳-碳键构成，其参与化学反应的活性较低，因此在混合反应中，聚乙烯主要起到主体支撑和降低成本的作用，而不是直接参与化学反应。

31、总的来说，聚乙烯、zn离子聚合物、va含量的乙烯-醋酸乙烯共聚物和氟碳树脂混合反应原理主要涉及zn离子与一定va含量的乙烯-醋酸乙烯共聚物基团之间的配位反应。这些化学反应增强了各组分之间的相互作用和相容性，从而影响了混合物的整体性能，得到了极性较强的改性后的极性聚乙烯改性材料。

32、进一步地，所述聚乙烯为mi值为4的茂金属聚乙烯，所述离子聚合物为zn离子聚合物，所述极性材料为质量分数为28％的va含量的乙烯-醋酸乙烯共聚物，所述流平性加工助剂为氟碳树脂；所述改性后的极性聚乙烯改性材料包括以下质量比的组分：65％茂金属聚乙烯、4％zn离子聚合物、30％质量分数为28％的va含量的乙烯-醋酸乙烯共聚物、1％氟碳树脂。

33、为了得到附着力高、镀铝光泽性好、镀铝后阻隔性高、复合后摩擦系数可控的镀铝膜，本发明优选了各个组分的配比。

34、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

35、1.用于多层共挤聚乙烯镀铝基材薄膜镀铝层的改性材料以改性后的极性聚乙烯改性材料作为聚乙烯镀铝基材薄膜的镀铝层材料，有效提高了聚乙烯镀铝基材的镀铝附着力；

36、2.本发明优选以极性材料为主要成分对聚乙烯进行极性改性，从而得到改性后的极性聚乙烯改性材料，通用性强；本发明中极性材料为改变聚乙烯极性的主要成分，离子聚合物作为辅助材料，结晶度低，透明度好，抗污染性非常强，可促进镀铝牢度，薄膜光学性能好；流平性加工助剂，帮助薄膜表面微观更加平整；

37、3.本发明优选含量的乙烯-醋酸乙烯共聚物作为极性材料，其低廉的成本，容易取得，容易加工，使得成本大幅度降低。