一种纳米SiO2@TiO2涂层改性BOPP膜的制备方法及应用与流程

本发明属于塑料薄膜领域，具体公开了一种纳米sio2@tio2涂层改性bopp膜的制备方法。

背景技术：

1、bopp膜是一种由双向拉伸聚丙烯材料制成的薄膜，因其具有优良的透明度、光泽度、防潮性、阻隔性能和机械性能等特点，被广泛应用于食品包装、电子产品包装、印刷等领域。然而，随着人们对包装要求的不断提高，对bopp膜的性能也提出了更高的要求。

2、电晕是一种广泛应用的表面预处理方法，bopp膜在经过电晕处理后可以增加材料的表面张力。相比于电晕预处理，制备功能纳米涂层是对bopp膜进行表面改性的另外一条重要途径。通过有机和无机结合，可以开发既有bopp膜的易加工性和光学性能等，又具有无机材料的阻隔性、耐腐蚀性等特点的功能bopp复合膜。例如，专利cn109897283a公开了一种抗划伤bopp膜及其制备方法，抗划伤涂层是将包含有纳米sio2的抗划伤涂料涂覆于bopp电晕薄膜基材表面上进行紫外光固化形成的。min等人研究发现在bopp膜上涂覆一层sio2，可以显著增加注入势垒，减少电荷注入，从而降低电导率和焦耳热。虽然上述研究表明可以对bopp膜进行纳米复合功能改性，但关于水性油墨印刷研究却鲜有报道。

3、因此，针对bopp膜普遍存在的水性油墨附着力和印刷质量低等问题，本发明提出一种纳米sio2@tio2涂层改性bopp膜及其制备方法，为其在包装、标签等水性油墨的印刷制作方面提供可能性。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种纳米sio2@tio2涂层改性bopp膜的制备方法，为实现上述目的，具体包括如下步骤：

2、(1)将bopp膜依次用去离子水和乙醇超声清洗，干燥后再进行电晕预处理，制得bopp电晕膜；

3、(2)配置包含丙烯酸、氨基丙基三乙氧基硅烷、引发剂i2959和聚乙烯醇的预聚液，然后滴涂在步骤(1)中制备的bopp电晕膜上，再在led紫外固化灯下照射，用去离子水浸泡，乙醇冲洗，再干燥得到bopp/paa接枝膜；

4、(3)配置一定浓度的正硅酸乙酯、浓盐酸、氟钛酸铵、硼酸、水和乙醇的硅钛溶胶，然后将其刮涂在步骤(2)中制备的bopp/paa接枝膜上。室温反应后，依次用去离子水、乙醇超声清洗，干燥后得到bopp/sio2@tio2纳米复合膜。

5、优选的所述步骤(1)中电晕处理器功率为1.0-3.0w，其中优选为1.5w。

6、优选的所述步骤(2)中丙烯酸、aptes、i2959和pva的质量比为63：19：0.3：21：200。

7、优选的所述步骤(2)中led紫外固化灯λ＝365nm，功率为20w。

8、优选的所述步骤(3)中正硅酸乙酯、浓盐酸、氟钛酸铵、硼酸、水和乙醇的质量比为20-95：12：1：0.9：70：53。

9、优选的所述步骤(3)制备的纳米sio2@tio2改性bopp膜的透光率为80-90％。

10、优选的所述步骤(3)制备的纳米sio2@tio2改性bopp膜纳米涂层的厚度为2-6μm。

11、本发明的另一个目的，在于提供一种纳米sio2@tio2涂层改性bopp膜的应用，通过丝网印刷工艺，可以将水性油墨高精度和强附着地印刷在纳米sio2@tio2改性bopp膜上。

12、与现有技术相比，本发明的优点在于：

13、1、通过调控硅钛比例可以方便地在bopp膜上制备纳米sio2@tio2涂层。采用紫外光接枝聚合制备bopp/paa接枝膜，可以进一步提高纳米sio2@tio2涂层对bopp膜的附着力，得到牢固结合的bopp/sio2@tio2纳米复合膜。

14、2、基于上述独特结构的bopp/sio2@tio2纳米复合膜，显著提高了水性油墨在其表面的浸润性和结合力。与其他bopp膜的水性油墨丝网印刷效果相比，该纳米复合膜无论在印刷精度还是附着力上都得到了显著提升。

技术特征：

1.一种纳米sio2@tio2涂层改性bopp膜的制备方法，其特性如下，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种纳米sio2@tio2涂层改性bopp膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的电晕功率为1.0-3.0w。

3.根据权利要求1所述的一种纳米sio2@tio2涂层改性bopp膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的丙烯酸、aptes、i2959、pva和水的质量比为63：19：0.3：21：200。

4.根据权利要求1所述的一种纳米sio2@tio2涂层改性bopp膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述led紫外固化灯λ＝365nm，功率为20w。

5.根据权利要求1所述的一种纳米sio2@tio2涂层改性bopp膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的正硅酸乙酯、浓盐酸、氟钛酸铵、硼酸、水、乙醇的质量比为20-95：12：1：0.9：70：53。

6.根据权利要求1所述的一种纳米sio2@tio2涂层改性bopp膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的纳米sio2@tio2改性bopp膜的透光率为80-90％。

7.根据权利要求1所述的一种纳米sio2@tio2涂层改性bopp膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的纳米sio2@tio2改性bopp膜纳米涂层的厚度为2-6μm。

8.一种纳米sio2@tio2涂层改性bopp膜，其特征在于，由权利要求1-7所述的制备方法得到。

9.根据权利要求8或1-7所述的一种纳米sio2@tio2涂层改性bopp复合膜的应用，其特征在于，通过丝网印刷工艺，将水性油墨高精度和强附着地印刷在纳米sio2@tio2改性bopp复合膜上。

技术总结本发明公开了一种纳米SiO<subgt;2</subgt;@TiO<subgt;2</subgt;涂层改性BOPP膜的制备方法，主要包括如下步骤：(1)将BOPP膜清洗干燥后进行电晕处理制得BOPP电晕膜；(2)配置预聚液并滴涂在BOPP电晕膜上，在LED紫外固化灯下照射接枝聚合，反应结束后用去离子水浸泡，乙醇冲洗，干燥后得到BOPP/PAA接枝膜；(3)配置一定浓度的硅钛溶胶，将其刮涂在BOPP/PAA接枝膜上。室温反应后进行超声清洗，干燥得到纳米SiO<subgt;2</subgt;@TiO<subgt;2</subgt;涂层改性的BOPP复合膜。本发明还提供了纳米SiO<subgt;2</subgt;/TiO<subgt;2</subgt;涂层改性BOPP膜在水性油墨印刷中的应用。相较于其他BOPP膜，水性油墨在该纳米复合膜上的印刷精度和附着性能都得到了显著提升。本发明制备方法简单，不仅开发了一种新型的纳米涂层改性BOPP膜，也解决了传统BOPP膜水性油墨印刷效果差的问题。技术研发人员：刘振中,陈旻岚,王静,赵曈曈,吕洪香,杨国芳,胡启诚受保护的技术使用者：浙江凯利新材料股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14