一种用于包装膜的尼龙组合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种用于包装膜的尼龙组合物及其制备方法，其大体步骤如下：(1)将硝酸铝、蔗糖、正硅酸乙酯制成前驱体；(2)将前驱体放入石墨坩埚进行煅烧，氮化、除碳后得到氮化铝粉体；(3)将氮化铝粉体通过γ‑(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、异丙醇、三乙胺、二甘醇在引发剂过硫酸钾的作用下反应，得到硅氧烷包覆氮化铝粉体；(4)将尼龙树脂、其他助剂、硅氧烷包覆氮化铝粉体混合、挤出、水冷、切粒、干燥、包装，得到用于包装膜的尼龙组合物。本发明专利技术制备出的尼龙组合物的耐热性和耐冲击性均较好。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及一种尼龙组合物，特别是涉及一种用于包装膜的尼龙组合物及其制备方法。
技术介绍
：聚酰胺(PA，俗称尼龙)是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂，于1939年实现工业化。20世纪50年代开始开发和生产注塑制品，以取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求。聚酰胺主链上含有许多重复的酰胺基，用作塑料时称尼龙，用作合成纤维时我们称为锦纶，聚酰胺可由二元胺和二元酸制取，也可以用ω-氨基酸或环内酰胺来合成。根据二元胺和二元酸或氨基酸中含有碳原子数的不同，可制得多种不同的聚酰胺，聚酰胺品种多达几十种，其中以聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的应用最广泛。尼龙薄膜是以尼龙树脂为主要原料制成的薄膜，可采用T型(挤出浇铸)薄膜成型法(不拉伸薄膜)，T型模双向拉伸薄膜成型法和吹气膨胀法(双向拉伸薄膜)制备，应使用黏度较高的树脂原料。市售的商品薄膜主要是尼龙6和尼龙66的薄膜。尼龙薄膜具有强度高、隔氧性好，透明性好等特点。工业用途主要是作成型用真空袋薄膜，民用主要是作食品包装薄膜。例如，公开号为CN104387760A、公开日为2015.03.04、申请人为佛山佛塑科技集团股份有限公司的中国专利申请公开了“一种抗粘连尼龙母料及其制备方法”，该抗粘连尼龙母料，按重量百分比计，包括如下组分：90～96wt％尼龙树脂载体；2～8wt％精细无机粉体；1～2wt％表面处理剂；1～5wt％分散助剂；所述抗粘连尼龙母料的制备方法，包括如下步骤：a)将尼龙树脂载体、精细无机粉体、表面处理剂，分散助剂按配比分别加入到高速搅拌机中进行充分混合，得到混合物料；b)将上述混合物料用双螺杆挤出机进行熔融共混挤出；c)进入冷却水冷却、切粒、干燥、包装，即得到抗粘连尼龙母料；该专利技术的抗粘连尼龙母料的熔体压力低，非处理面静/动摩擦系数小，雾度小等优点，特别适用于高透明尼龙膜，高速包装用尼龙基材膜，尤其是浅版印刷用尼龙包装薄膜的生产。然而，该专利技术存在耐热性和耐冲击性不够理想的问题。
技术实现思路
：本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于包装膜的尼龙组合物及其制备方法，制备出的尼龙组合物的耐热性和耐冲击性均较好。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种用于包装膜的尼龙组合物的制备方法，其步骤为：(1)将硝酸铝、蔗糖、正硅酸乙酯加入去离子水中，搅拌至完全溶解后置于烘箱中，升温至150℃后保温5小时，得到泡沫状混合物，将泡沫状混合物置于氮气氛围中1000℃下放置1小时，得到前驱体；(2)将步骤(1)得到的前驱体放入石墨坩埚中，氮气氛围中以5℃/分的速度升至400℃，然后以10℃/分的速度升温至1600℃，保温氮化1小时，然后置于空气中750℃下保温除碳2小时，得到氮化铝粉体；(3)将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入异丙醇中，搅拌至混合均匀得到硅烷溶液，将三乙胺、二甘醇加入去离子水中，搅拌至混合均匀后与步骤(2)得到的氮化铝粉体一起加入硅烷溶液中，避光条件下加热至50℃，开启搅拌后滴加入过硫酸钾，继续搅拌24小时，取出后过滤，用去离子水反复冲洗，置于烘箱中100℃下烘干4小时，得到硅氧烷包覆氮化铝粉体；(4)将尼龙树脂置于鼓风干燥箱中85℃下干燥5小时，取出后与分散剂、相容剂、润滑剂、抗粘连剂、增韧剂、SEBS以及步骤(3)得到的硅氧烷包覆氮化铝粉体加入高混机中，1000转/分速度下混合6分钟，得到混合料，将混合料投入长径比为38的双螺杆挤出机的加料斗中，挤出温度为235-270℃、螺杆转速为400转/分条件下熔融挤出，将得到的挤出料依次经过水冷、切粒、干燥、包装，得到用于包装膜的尼龙组合物。优选地，本专利技术所述步骤(1)中，硝酸铝、蔗糖、正硅酸乙酯的摩尔比为24:10:1。优选地，本专利技术所述步骤(2)中，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、异丙醇、三乙胺、二甘醇、氮化铝粉体、过硫酸钾的重量比为80:5:120:6:400:2。优选地，本专利技术所述步骤(4)中，按重量份计，尼龙树脂70-75份，分散剂2-3份，相容剂6-7份，润滑剂3-4份，抗粘连剂1.5-2份，增韧剂4-6份，SEBS3份，步骤(3)得到的硅氧烷包覆氮化铝粉体5-6份。优选地，本专利技术所述步骤(4)中，尼龙树脂为尼龙66。优选地，本专利技术所述步骤(4)中，分散剂为双硬脂酸甘油酯。优选地，本专利技术所述步骤(4)中，相容剂为POE。优选地，本专利技术所述步骤(4)中，润滑剂为硬脂酸酰胺。优选地，本专利技术所述步骤(4)中，抗粘连剂为PMMA。优选地，本专利技术所述步骤(4)中，增韧剂为EPDM-g-MAH。上述制备方法所制备得到的用于包装膜的尼龙组合物。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1)氮化铝是共价键化合物，具有优异的机械性能和耐热性能，不过其容易水解，因而本专利技术先采用溶胶凝胶方法通过硝酸铝、蔗糖、正硅酸乙酯制备了铝源和碳源混合物前驱体，然后将其通过高温氮化碳热还原反应制得粒径较小的氮化铝粉体，其中正硅酸乙酯在反应中于氮化铝粉体表面生成了二氧化硅，然后将其与γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、异丙醇、三乙胺、二甘醇在引发剂过硫酸钾的引发作用下进行溶液聚合反应，成功地将硅氧烷层包覆于氮化铝粉体的表面，硅氧烷具有很好的疏水性，可有效避免氮化铝粉体的水解，而且硅氧烷可与尼龙树脂基体形成强度较高的结合，再加上氮化铝粉体的较小的粒径使其可很好地分散于尼龙树脂基体内，从而很好地改善了尼龙组合物的耐冲击性和耐热性。2)分散剂可进一步提高氮化铝粉体的分散均匀性，相容剂可有效提高各组分之间的相容性，抗粘连剂可有效防止尼龙组合物制成薄膜后相互之间粘连的现象，增韧剂则可进一步提高尼龙组合物的韧性和耐冲击性；SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物，其不含不饱和双键，因此具有良好的热稳定性、紫外线稳定性和抗氧性，因此可进一步提高尼龙组合物的耐热性和耐老化性。具体实施方式：下面将结合具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。实施例1按照以下步骤制备用于包装膜的尼龙组合物：(1)将摩尔比为24:10:1的硝酸铝、蔗糖、正硅酸乙酯加入去离子水中，搅拌至完全溶解后置于烘箱中，升温至150℃后保温5小时，得到泡沫状混合物，将泡沫状混合物置于氮气氛围中1000℃下放置1小时，得到前驱体；(2)将步骤(1)得到的前驱体放入石墨坩埚中，氮气氛围中以5℃/分的速度升至400℃，然后以10℃/分的速度升温至1600℃，保温氮化1小时，然后置于空气中750℃下保温除碳2小时，得到氮化铝粉体；(3)将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入异丙醇中，搅拌至混合均匀得到硅烷溶液，将三乙胺、二甘醇加入去离子水中，搅拌至混合均匀后与步骤(2)得到的氮化铝粉体一起加入硅烷溶液中，避光条件下加热至50℃，开启搅拌后滴加入过硫酸钾，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、异丙醇、三乙胺、二甘醇、氮化铝粉体、过硫酸钾的重量比为80:5:120:6:400:2，继续搅拌24小时，取出后过滤，用去离子水反复冲洗，置于烘箱中100℃下烘干4小时，得到硅氧烷包覆氮化铝粉体；(4)将70重量份尼龙66置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于包装膜的尼龙组合物的制备方法，其特征在于，其步骤为：(1)将硝酸铝、蔗糖、正硅酸乙酯加入去离子水中，搅拌至完全溶解后置于烘箱中，升温至150℃后保温5小时，得到泡沫状混合物，将泡沫状混合物置于氮气氛围中1000℃下放置1小时，得到前驱体；(2)将步骤(1)得到的前驱体放入石墨坩埚中，氮气氛围中以5℃/分的速度升至400℃，然后以10℃/分的速度升温至1600℃，保温氮化1小时，然后置于空气中750℃下保温除碳2小时，得到氮化铝粉体；(3)将γ‑(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入异丙醇中，搅拌至混合均匀得到硅烷溶液，将三乙胺、二甘醇加入去离子水中，搅拌至混合均匀后与步骤(2)得到的氮化铝粉体一起加入硅烷溶液中，避光条件下加热至50℃，开启搅拌后滴加入过硫酸钾，继续搅拌24小时，取出后过滤，用去离子水反复冲洗，置于烘箱中100℃下烘干4小时，得到硅氧烷包覆氮化铝粉体；(4)将尼龙树脂置于鼓风干燥箱中85℃下干燥5小时，取出后与分散剂、相容剂、润滑剂、抗粘连剂、增韧剂、SEBS以及步骤(3)得到的硅氧烷包覆氮化铝粉体加入高混机中，1000转/分速度下混合6分钟，得到混合料，将混合料投入长径比为38的双螺杆挤出机的加料斗中，挤出温度为235‑270℃、螺杆转速为400转/分条件下熔融挤出，将得到的挤出料依次经过水冷、切粒、干燥、包装，得到用于包装膜的尼龙组合物。...

【技术特征摘要】
1.一种用于包装膜的尼龙组合物的制备方法，其特征在于，其步骤为：(1)将硝酸铝、蔗糖、正硅酸乙酯加入去离子水中，搅拌至完全溶解后置于烘箱中，升温至150℃后保温5小时，得到泡沫状混合物，将泡沫状混合物置于氮气氛围中1000℃下放置1小时，得到前驱体；(2)将步骤(1)得到的前驱体放入石墨坩埚中，氮气氛围中以5℃/分的速度升至400℃，然后以10℃/分的速度升温至1600℃，保温氮化1小时，然后置于空气中750℃下保温除碳2小时，得到氮化铝粉体；(3)将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入异丙醇中，搅拌至混合均匀得到硅烷溶液，将三乙胺、二甘醇加入去离子水中，搅拌至混合均匀后与步骤(2)得到的氮化铝粉体一起加入硅烷溶液中，避光条件下加热至50℃，开启搅拌后滴加入过硫酸钾，继续搅拌24小时，取出后过滤，用去离子水反复冲洗，置于烘箱中100℃下烘干4小时，得到硅氧烷包覆氮化铝粉体；(4)将尼龙树脂置于鼓风干燥箱中85℃下干燥5小时，取出后与分散剂、相容剂、润滑剂、抗粘连剂、增韧剂、SEBS以及步骤(3)得到的硅氧烷包覆氮化铝粉体加入高混机中，1000转/分速度下混合6分钟，得到混合料，将混合料投入长径比为38的双螺杆挤出机的加料斗中，挤出温度为235-270℃、螺杆转速为400转/分条件下熔融挤出，将得到的挤出料依次经过水冷、切粒、干燥、包装，得到用于包装膜的尼龙组合物。2.根据权利要求1所述的一种用于包装膜的尼龙组合物的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶剑，
申请(专利权)人：叶剑，
类型：发明
国别省市：广东;44