本发明专利技术涉及了一种三层共挤复合高阻隔性吹塑薄膜的制备方法，该方法以聚偏二氯乙烯为基本原料，添加茂金属线型低密度聚乙烯、乙烯-辛烯嵌段共聚物、柠檬酸三丁酯、稀土钙锌复合稳定剂、硬酯酸丁酯，通过三层共挤吹塑成型工艺加工而成。其中薄膜表层配方：茂金属线型低密度聚乙烯80～88重量份，乙烯-辛烯嵌段共聚物12～20重量份；中间夹层：聚偏二氯乙烯77～85重量份，柠檬酸三丁酯12～18重量份，稀土钙锌复合稳定剂2～3重量份，硬酯酸丁酯1～2重量份。采用本方法制成的薄膜，具有优异的阻隔氧气、水气透过性能，物理力学性能和卫生性能良好，适用于熟食品、油性食品、冷鲜肉、奶制品、茶叶、药品等包装。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功能性塑料薄膜的制备方法，具体的说是一种三层共挤复合高阻隔性吹塑薄膜的制备方法。
技术介绍
聚偏二氯乙烯（PVDC）具有十分优异的阻隔氧气、水气和气味透过性能。据报道，PVDC对氧气阻隔性能相当于LDPE的1700倍、PP的1000倍、PET的20倍、PA的10倍；PVDC对水气阻隔性能相当于PA的190倍、EVOH的30倍、LLDPE的20倍；PVDC对气味阻隔性能相当于EVOH的1000倍、PA的500倍、PE及PP的17000倍。此外，PVDC对氧气阻隔性能不受环境湿度影响，与PA、EVOH、PVA相比具有明显优势。经过检测，PVDC卫生性能符合食品包装要求，PVDC薄膜适用于熟食品、油性食品、冷鲜肉、奶制品、茶叶、药品等包装。但是，PVDC薄膜制备过程存在一些不足之处，其中最突出的缺陷是PVDC热敏性高、热稳定性差、熔融流动粘度大、加工温度狭窄、成型加工难度大，使其加工和应用受到限制。近年来，国内外一些研究单位和生产企业对PVDC进行改性，主要方法有：①采用单体共聚改性：如采用丙烯酸甲酯、氯乙烯、苯乙烯、醋酸乙烯等进行改性，降低PVDC软化温度，提高耐热稳定性，改善加工性能；②在PVDC中添加一定量的癸二酸二辛酯、环氧大豆油、硬酯酸等，改善PVDC薄膜成型过程中的熔融流动性、降低熔融温度、提高耐热稳定性。检索大量的专利文献和公开发表的研究论文，尚未见采用聚偏二氯乙烯（PVDC）为基本原料，添加茂金属线型低密度聚乙烯（m-LLDPE）、乙烯-辛烯嵌段共聚物（OBC）、柠檬酸三丁酯、稀土钙锌复合稳定剂、硬酯酸丁酯，通过三层共挤吹塑成型工艺制成高阻隔性吹塑薄膜的报道。
技术实现思路
为了克服PVDC薄膜制备过程存在的热稳定性差、熔融流动粘度大、加工温度狭窄、成型加工难度大等缺陷，本专利技术提供了一种三层共挤复合高阻隔性吹塑薄膜的制备方法；本方法以聚偏二氯乙烯（PVDC）为基本原料，添加茂金属线型低密度聚乙烯（m-LLDPE）、乙烯-辛烯嵌段共聚物（OBC）、柠檬酸三丁酯、稀土钙锌复合稳定剂、硬酯酸丁酯，通过三层共挤吹塑成型工艺制成高阻隔性吹塑薄膜；所制备的薄膜中间夹层由聚偏二氯乙烯（PVDC）、柠檬酸三丁酯、稀土钙锌复合稳定剂、硬酯酸丁酯共混塑化组成，薄膜表层由茂金属线型低密度聚乙烯（m-LLDPE）、乙烯-辛烯嵌段共聚物（OBC）共混塑化组成。采用本方法制成的薄膜，其氧气透过量＜0.8 cm3/m2·24h·0.1MPa，水蒸气透过量＜0.6g /m2·24h，拉伸强度＞18MPa,断裂伸长率＞500%，直角撕裂强度＞90KN/m，卫生性能符合GB9687标准要求；具有优异的阻隔氧气、水气透过性能，物理力学性能和卫生性能良好，适用于熟食品、油性食品、冷鲜肉、奶制品、茶叶、药品等包装。为了实现本专利技术目的所采用的技术方案是：材料与配方 表层 ：茂金属线型低密度聚乙烯（m-LLDPE） 80～88重量份，乙烯-辛烯嵌段共聚物（OBC）12～20重量份；中间夹层 ：聚偏二氯乙烯（PVDC）77～85重量份，柠檬酸三丁酯12～18重量份，稀土钙锌复合稳定剂2～3重量份，硬酯酸丁酯1～2重量份。制备方法 将茂金属线型低密度聚乙烯（m-LLDPE）、乙烯-辛烯嵌段共聚物（OBC）按配方比例计量后置于搅拌机中，控制搅拌机转速250r/min，温度80±1℃，物料混合5min后等量置于三层共挤吹塑成型机组的1#、3#表层挤出机料斗中；将聚偏二氯乙烯（PVDC）、柠檬酸三丁酯、稀土钙锌复合稳定剂、硬酯酸丁酯按配方比例计量后置于另一台搅拌机中，控制搅拌机转速250r/min，温度95±1℃，物料混合15min后置于三层共挤吹塑成型机组的2#中间夹层挤出机料斗中；控制1#、3#表层挤出机料筒温度：Ⅰ区145～150℃、Ⅱ区152～157℃、Ⅲ区158～163℃、Ⅳ区165～168℃、Ⅴ区163～166℃；控制2#中间夹层挤出机料筒温度：Ⅰ区142～147℃、Ⅱ区149～154℃、Ⅲ区155～160℃、Ⅳ区161～164℃、Ⅴ区163～165℃；控制连接法兰温度164～166℃、模头温度161～163℃；同步启动1#、2#、3#挤出机，进行共挤、吹塑、冷却、收卷，制成具有“表层-中间夹层-表层”三层复合结构的高阻隔性吹塑薄膜。本专利技术所述的聚偏二氯乙烯（PVDC）中偏二氯乙烯的质量分数为68%。本专利技术所述的茂金属线型低密度聚乙烯（m-LLDPE），其熔体流动速率为3.4g/10min、密度为 0.917g/cm3。本专利技术所述的乙烯-辛烯嵌段共聚物（OBC），其熔体流动速率为4.5g/10min、密度为 0.887g/cm3。本专利技术所述的柠檬酸三丁酯，其酸度为0.016%、粘度为31.9厘泊。本专利技术所述的稀土钙锌复合稳定剂，其组成为：氧化镧质量分数15%、硬脂酸钙质量分数45%、硬脂酸锌质量分数40%。本专利技术的有益效果是：①设计了薄膜中间夹层由聚偏二氯乙烯（PVDC）、柠檬酸三丁酯、稀土钙锌复合稳定剂、硬酯酸丁酯共混塑化组成；柠檬酸三丁酯的加入，明显降低PVDC的熔融粘度，提高PVDC的熔融流动性能；稀土钙锌复合稳定剂的加入，使PVDC的热分解温度提高，热分解时间推迟，耐热稳定性明显提高；硬酯酸丁酯的加入，对PVDC起到良好的内润滑作用，明显改善PVDC共混材料的成型加工性能。②设计了薄膜表层由茂金属线型低密度聚乙烯（m-LLDPE）、乙烯-辛烯嵌段共聚物（OBC）共混塑化组成；加入OBC后，使得m-LLDPE薄膜柔韧性和直角撕裂强度明显提高，与PVDC层间粘合力增强。③采用本方法制成的薄膜，其氧气透过量＜0.8 cm3/m2·24h·0.1MPa，水蒸气透过量＜0.6g /m2·24h，拉伸强度＞18MPa,断裂伸长率＞500%，直角撕裂强度＞90KN/m，卫生性能符合GB9687标准要求；具有优异的阻隔氧气、水气透过性能，物理力学性能和卫生性能良好，适用于熟食品、油性食品、冷鲜肉、奶制品、茶叶、药品等包装。具体实施方式实施例1：将熔体流动速率为3.4g/10min、密度为 0.917g/cm3的m-LLDPE 80㎏、熔体流动速率为4.5g/10min、密度为 0.887g/cm3的OBC 20㎏置于搅拌机中，控制搅拌机转速250r/min，温度80℃，物料混合5min后等量置于三层共挤吹塑成型机组的1#、3#表层挤出机料斗中；将偏二氯乙烯质量分数为68%的 PVDC 77㎏，酸度为0.016%、粘度为31.9厘泊的柠檬酸三丁酯12㎏，氧化镧质量分数为15%、硬脂酸钙质量分数为45%、硬脂酸锌质量分数为40%的稀土钙锌复合稳定剂2㎏和硬酯酸丁酯1㎏置于另一台搅拌机中，控制搅拌机转速250r/min，温度95℃，物料混合15min后置于三层共挤吹塑成型机组的2#中间夹层挤出机料斗中；控制1#、3#表层挤出机料筒温度：Ⅰ区145℃、Ⅱ区152℃、Ⅲ区158℃、Ⅳ区165℃、Ⅴ区163℃；控制2#中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三层共挤复合高阻隔性吹塑薄膜的制备方法，其特征是：材料与配方 表层 ：茂金属线型低密度聚乙烯80～88重量份，乙烯‑辛烯嵌段共聚物12～20重量份；中间夹层 ：聚偏二氯乙烯77～85重量份，柠檬酸三丁酯12～18重量份，稀土钙锌复合稳定剂2～3重量份，硬酯酸丁酯1～2重量份；制备方法 将茂金属线型低密度聚乙烯、乙烯‑辛烯嵌段共聚物按配方比例计量后置于搅拌机中，控制搅拌机转速250r/min，温度80±1℃，物料混合5min后等量置于三层共挤吹塑成型机组的1#、3#表层挤出机料斗中；将聚偏二氯乙烯、柠檬酸三丁酯、稀土钙锌复合稳定剂、硬酯酸丁酯按配方比例计量后置于另一台搅拌机中，控制搅拌机转速250r/min，温度95±1℃，物料混合15min后置于三层共挤吹塑成型机组的2#中间夹层挤出机料斗中；控制1#、3#表层挤出机料筒温度：Ⅰ区145～150℃、Ⅱ区152～157℃、Ⅲ区158～163℃、Ⅳ区165～168℃、Ⅴ区163～166℃；控制2#中间夹层挤出机料筒温度：Ⅰ区142～147℃、Ⅱ区149～154℃、Ⅲ区155～160℃、Ⅳ区161～164℃、Ⅴ区163～165℃；控制连接法兰温度164～166℃、模头温度161～163℃；同步启动1#、2#、3#挤出机，进行共挤、吹塑、冷却、收卷，制成具有“表层‑中间夹层‑表层”三层复合结构的高阻隔性吹塑薄膜。...
【技术特征摘要】
1.一种三层共挤复合高阻隔性吹塑薄膜的制备方法，其特征是：
材料与配方
表层 ：茂金属线型低密度聚乙烯80～88重量份，乙烯-辛烯嵌段共聚物12～20重量份；
中间夹层 ：聚偏二氯乙烯77～85重量份，柠檬酸三丁酯12～18重量份，稀土钙锌复合稳定剂2～3重量份，硬酯酸丁酯1～2重量份；
制备方法
将茂金属线型低密度聚乙烯、乙烯-辛烯嵌段共聚物按配方比例计量后置于搅拌机中，控制搅拌机转速250r/min，温度80±1℃，物料混合5min后等量置于三层共挤吹塑成型机组的1#、3#表层挤出机料斗中；将聚偏二氯乙烯、柠檬酸三丁酯、稀土钙锌复合稳定剂、硬酯酸丁酯按配方比例计量后置于另一台搅拌机中，控制搅拌机转速250r/min，温度95±1℃，物料混合15min后置于三层共挤吹塑成型机组的2#中间夹层挤出机料斗中；控制1#、3#表层挤出机料筒温度：Ⅰ区145～150℃、Ⅱ区152～157℃、Ⅲ区158～163℃、Ⅳ区165～168℃、Ⅴ区163～166℃；控制2#中间夹层挤出机料筒温度：Ⅰ区142～147℃、Ⅱ区149～154℃、Ⅲ区155～160℃、Ⅳ区161～164℃、Ⅴ区1...
【专利技术属性】
技术研发人员：张华集，肖荔人，张雯，陈晓，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：福建;35
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