一种BOPA 导热薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种BOPA导热薄膜，其中所述薄膜添加改性ZnO纳米粒子并且具有高热导率，为由表层1、芯层和表层2组成的三层结构。其中所述表层1和表层2的组分为：0.5～5wt％改性ZnO纳米粒子、1～9wt％添加剂和86～98.5wt％尼龙6；芯层的组分为：0.5～5wt％改性ZnO纳米粒子，95～99.5wt％尼龙6；以及所述改性ZnO纳米粒子是通过表面引发原子转移自由基聚合(SI‑ATRP)接枝高分子链制备而成；所述BOPA导热薄膜是通过共挤出和双向拉伸后而形成。本发明专利技术还涉及一种BOPA导热薄膜的制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于软包装工业领域，涉及BOPA导热薄膜及其制备方法。
技术介绍
：BOPA双向拉伸尼龙薄膜具有较强的强度和韧性，耐穿刺和耐冲击性较强，使用温度范围广，气体阻隔性优良，并且具有良好的印刷适应性，因而被广泛引用于食品、药品和电子产品的包装。由于高分子自身的结构特征，塑料的导热率很低，常见塑料的导热率在10-1W/m·K数量级，而金属可以达到102数量级。BOPA的导热率在0.3W/m·K左右，因此，BOPA薄膜的导热性能不佳。当BOPA用于包装熟食或者精密电子产品时往往不能及时散热导致包装袋内层热封材料变形或者内容物变质或损坏。在BOPA薄膜中添加无机ZnO纳米粒子能有效改提高薄膜的热导率改善其散热性能。但无机ZnO纳米粒子与BOPA塑料的相容性差，难以分散均匀，直接共混会造成团聚影响薄膜的透明度和雾度。在ZnO纳米粒子表面接枝高分子后，其与BOPA基体的相容性明显改善，能够均匀分散。
技术实现思路
：本专利技术的范围只受权利要求书所规定，在任何程度上都不受这一节所陈述内容的限制。针对现有BOPA薄膜导热性差的问题，本专利技术提供了一种BOPA导热薄膜，有效改善了上述缺点。本专利技术通过在BOPA中加入了改性ZnO纳米粒子使BOPA薄膜的热导率显著提高，可达到1～10W/m·K，从而解决了这一问题。一种BOPA导热薄膜，其特征在于，所述BOPA导热薄膜为三层结构：表层1、芯层、表层2。其中，所述表层1的组分为：0.5～5wt％改性ZnO纳米粒子，1～9wt％添加剂和86～98.5wt％尼龙6；所述芯层的组分为：0.5～5wt％改性ZnO纳米粒子，95～99.5wt％尼龙6；所述表层2的组分为：0.5～5wt％改性ZnO纳米粒子，1～9wt％添加剂和86～98.5wt％尼龙6。所述改性ZnO纳米粒子以无机ZnO粒子为内核，表面接枝高分子链为外层，构成星型结构；接枝ZnO内核直径1～100nm，高分子链聚合度50～1000，接枝密度0.05～1nm-2。所述改性ZnO纳米粒子表面接枝高分子链选自以下高分子或其共聚物：聚氨酯(PU)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚乙烯醇(PVOH)，聚苯乙烯(PS)，尼龙6(PA6)、尼龙66(PA66)以及尼龙12(PA12)。所述添加剂选自开口剂、抗静电剂、爽滑剂、防结块剂、热稳定剂、抗氧化剂、耐光剂、耐冲击性改良剂中的一种或其组合。所述BOPA导热薄膜的厚度为：10～40μm，表层1与表层2的厚度为1～3μm。本专利技术还提供了一种BOPA导热薄膜的制备方法：a.挤出步骤：用混料机将各组分按比例均匀混合后，投入到挤出机进行共挤出得到尼龙厚片；b.拉伸步骤：尼龙厚片预热后经过线性同步拉伸工艺制备BOPA导热薄膜，纵向拉伸比为3～5，横向拉伸比为3～4；c.热定型步骤：将拉伸后的薄膜在高温下热定型处理；d.收卷步骤：对薄膜的至少一个表面进行点晕处理，然后收卷。本专利技术还提供了所述的改性ZnO纳米粒子的制备方法，其特征在于采用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)在ZnO表面接枝特定长度的高分子链。具体实施方法：首先用3，4.二羟基苯甲酸处理纳米粒子引入羧基官能团，随后与氯化亚砜、2-溴丁酸羟乙酯反应制备以ZnO纳米粒子为载体的大分子引发剂。接着在外加引发剂的条件下以CuBr/PMDETA为催化剂，加入高分子单体，引发原子转移自由基聚合形成改性ZnO纳米粒子。附图的简要说明：图1为本专利技术的BOPA导热薄膜的结构示意图。图2为本专利技术的改性纳米粒子的结构示意图。具体实施方式：以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明，并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围中。实施例一将表层1和2组分为：0.5wt％改性纳米ZnO粒子，2wt％爽滑剂、开口剂和抗静电剂按1:1:2重量比配制的混合料，97.5wt％尼龙6；芯层组分为0.5wt％改性纳米ZnO粒子，99.5wt％尼龙6的原料共挤出，采用本专利技术所述工艺制作出BOPA导热薄膜。其中所用纳米粒子的ZnO内核粒径为15nm，接枝PMMA聚合度为600，接枝密度为0.5nm-2。实施例二将表层1和2组分为：1.5wt％改性纳米ZnO粒子，1.5wt％爽滑剂、开口剂和抗静电剂按1:1:2重量比配制的混合料，87wt％尼龙6；芯层组分为3wt％改性纳米ZnO粒子，97wt％尼龙6的原料共挤出，采用本专利技术所述工艺制作出BOPA导热薄膜。其中所用纳米粒子的ZnO内核粒径为10nm，接枝PMMA聚合度为800，接枝密度为0.6nm-2。实施例三将表层1和2组分为：5wt％改性纳米ZnO粒子，5wt％爽滑剂、开口剂和抗静电剂按1:1:2重量比配制的混合料，90wt％尼龙6；芯层组分为5wt％改性纳米ZnO粒子，95wt％尼龙6的原料共挤出，采用本专利技术所述工艺制作出BOPA导热薄膜。其中所用纳米粒子的ZnO内核粒径为10nm，接枝PMMA聚合度为800，接枝密度为0.6nm-2。表一为根据本专利技术实施例一至三的结构参数所获得的薄膜性能指标与市面上出售的薄膜性能指标对比。表一：依照实施例的薄膜与市售薄膜的性能指标对比表由上述表明，采用本专利技术所产生的BOPA导热薄膜导热率远高于市售BOPA薄膜，并且在强度、透明性和雾度方面性能优异，不输于市售BOPA薄膜。此次公开的实施方式可以认为在所有方便均为例示，绝无限制性。本专利技术的范围不受上述实施方式的说明所限，仅由权利要求书的范围所示，而且包括与权利要求范围具有同样的意思及权利要求范围内的所有变形。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种BOPA导热薄膜，包括表层1、芯层、表层2，其特征在于：所述表层1的组分为：0.5～5wt％改性ZnO纳米粒子，1～9wt％添加剂和86～98.5wt％尼龙6；所述芯层的组分为：0.5～5wt％改性ZnO纳米粒子，95～99.5wt％尼龙6；所述表层2的组分为：0.5～5wt％改性ZnO纳米粒子，1～9wt％添加剂和86～98.5wt％尼龙6。

【技术特征摘要】
1.一种BOPA导热薄膜，包括表层1、芯层、表层2，其特征在于：所述表层1的组分为：0.5～5wt％改性ZnO纳米粒子，1～9wt％添加剂和86～98.5wt％尼龙6；所述芯层的组分为：0.5～5wt％改性ZnO纳米粒子，95～99.5wt％尼龙6；所述表层2的组分为：0.5～5wt％改性ZnO纳米粒子，1～9wt％添加剂和86～98.5wt％尼龙6。2.根据权利要求1，所述的纳米改性ZnO纳米粒子，其特征在于，以无机ZnO纳米粒子为核，表面接枝高分子链，无机ZnO纳米粒子的粒径为1～100nm，高分子链聚合度为50～1000，接枝密度为0.05～1nm‐2。3.根据权利要求2，所述的高分子链选自一下几种材料或其共聚物：聚氨酯(PU)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚乙烯醇(PVOH)，聚苯乙烯(PS)，尼龙6(PA6)、尼龙66(PA66)以及尼龙12(PA12)。4.根据权利要求1，所述的添加剂选自开口剂、抗静电剂、爽滑剂、防结块剂、热稳定剂、抗氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：李硕，陈曦，林凤龙，
申请(专利权)人：厦门长塑实业有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35