【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及食品包装材料，具体为一种食品包装用高阻隔可回收十一层共挤膜及制备工艺。
技术介绍
1、聚乙烯(pe)由于质轻、耐热性好、价格便宜、干净卫生而广泛应用于食品包装，但聚乙烯为非极性聚合物，虽然对水等极性溶剂具有良好的阻隔性，但对有机溶剂具有较高的透过性，气体阻隔性也不好，因此，其应用范围受到了限制。而尼龙6(pa6)为极性聚合物，对非极性溶剂、气体的阻隔性好，但对极性溶剂的阻隔性较差，并且尼龙6的吸水性对其结构稳定性及阻隔性能也有较大影响。
2、三菱化学集团生产的bvoh是一种水溶性阻隔材料，与传统的聚乙烯醇(pvoh)不同，其具有出色的可回收性，有助于促进包装整个生命周期的资源节约。
3、因此，将pa6、bvoh和pe进行复合可以得到具有三者综合性能的阻隔材料。但是由于pa6、bvoh和pe三者的分子极性、链结构和粘弹性比差异较大，属于热力学不相容体系，为获得所需要的形态和最终材料的优异综合性能，必须引入合适的相容助剂来改善体系的相容性。
技术实现思路
1、本专利技术自主研发了含有受阻酚基团和肉桂酸酯基团的具有相容功能的化合物，将其与马来酸酐接枝聚乙烯树脂进行复配，用于改善pa6、bvoh和pe三者的相容性能，并据此提供了一种食品包装用高阻隔可回收十一层共挤膜，该膜不仅具有非常优异的阻隔性能，能够有效阻隔肉类、奶酪、坚果和其他食品包装中的氧气，而且卫生性能符合国标要求，并且利用水溶性bvoh发生水解反应使pe与pa实现层间分离，非常容易被回收，符
2、一种食品包装用高阻隔可回收十一层共挤膜的制备工艺，包括以下步骤：
3、步骤一：制备含有受阻酚基团和肉桂酸酯基团的双烷基链型相容单体或含有受阻酚基团和肉桂酸酯基团的三烷基链型相容单体；
4、步骤二：将60-90wt%马来酸酐接枝聚乙烯树脂pe-g-mah和10-40wt%含有受阻酚基团和肉桂酸酯基团的双烷基链型相容单体或含有受阻酚基团和肉桂酸酯基团的三烷基链型相容单体加入到高速混合机中混合均匀，经双螺杆挤出机挤出造粒，制备得到相容组分；
5、步骤三：以pa6、bvoh和pe为原料，利用相容组分改善bvoh与pe的相容性能，并利用水溶性bvoh发生水解反应使pe与pa实现层间分离，采用十一层共挤吹塑成膜工艺，制备得到食品包装用高阻隔可回收十一层共挤膜。
6、优选的，所述十一层共挤膜的膜结构和各膜层的原料配方及用量，具体如下：
7、第一层：原料为低密度聚乙烯树脂ldpe、用量为5-15重量份；
8、第二层：原料为茂金属聚乙烯树脂m-lldpe、用量为10-20重量份；
9、第三层：原料为相容组分、用量为3-10重量份；
10、第四层：原料为bvoh、用量为3-10重量份；
11、第五层：原料为尼龙树脂pa6、用量为5-15重量份；
12、第六层：原料为bvoh、用量为5-15重量份；
13、第七层：原料为尼龙树脂pa6、用量为5-15重量份；
14、第八层：原料为bvoh、用量为3-10重量份；
15、第九层：原料为相容组分、用量为3-10重量份；
16、第十层：原料为茂金属聚乙烯树脂m-lldpe、用量为10-20重量份；
17、第十一层：原料为低密度聚乙烯树脂ldpe、用量为5-15重量份。
18、优选的，所述含有受阻酚基团和肉桂酸酯基团的双烷基链型相容单体的制备方法为：基于mannich反应机理，通过含有α-h的3,5-二叔丁基-4-羟基苯乙酮与4-甲酰基肉桂酸甲酯及二正辛胺发生缩合反应，生成含有受阻酚基团和肉桂酸酯基团的双烷基链型相容单体。
19、优选的，所述含有受阻酚基团和肉桂酸酯基团的三烷基链型相容单体的制备方法为：
20、首先以正辛胺为亲核试剂，利用三乙胺催化3.01-3.08摩尔当量正辛胺的氨基官能团与1摩尔当量三聚氯氰的氯官能团发生亲核取代反应，生成三(仲胺基)单体；
21、之后基于mannich反应机理，通过3.01-3.08摩尔当量含有α-h的3,5-二叔丁基-4-羟基苯乙酮与3.01-3.08摩尔当量4-甲酰基肉桂酸甲酯及1摩尔当量三(仲胺基)单体发生缩合反应，生成含有受阻酚基团和肉桂酸酯基团的三烷基链型相容单体。
22、优选的，所述十一层共挤膜的制备方法为：根据十一层共挤膜的配方进行配料，将各层原料分别投入到十一层共挤薄膜吹塑机组的十一台螺杆挤出机的料斗中，熔融树脂经分流器在机头处汇合，经模头挤出吹塑，吹胀比控制在2.5-2.9，冷却、收卷，制备得到十一层共挤膜。
23、根据上述工艺制备得到的一种食品包装用高阻隔可回收十一层共挤膜的厚度为50-200μm。
24、优选的，所述十一层共挤膜的氧气透过量<0.5cm3/(m2•24h•0.1mpa)、水蒸气透过量<0.5g/(m2•24h)。
25、优选的，所述十一层共挤膜的纵向拉伸强度为40-45mpa、热氧老化10天后的纵向拉伸强度为30-40mpa、光氧老化10天后的纵向拉伸强度为30-40mpa。
26、有益效果：本专利技术设计合成了含有受阻酚基团和肉桂酸酯基团的具有相容功能的化合物，具体为：含有受阻酚基团和肉桂酸酯基团的双烷基链型相容单体和含有受阻酚基团和肉桂酸酯基团的三烷基链型相容单体；
27、利用含有受阻酚基团和肉桂酸酯基团的双烷基链型相容单体或含有受阻酚基团和肉桂酸酯基团的三烷基链型相容单体与马来酸酐接枝聚乙烯树脂pe-g-mah进行复配，得到用于改善bvoh与pe相容性能的相容组分，将其引入至pa6、bvoh和pe的复合体系中，采用十一层共挤吹塑成膜工艺，制备得到一种食品包装用高阻隔可回收十一层共挤膜产品，该膜产品表现出优异的阻隔性能、耐老化性能和力学性能，且其卫生性能符合国标要求，能够在食品包装中使用。
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1.一种食品包装用高阻隔可回收十一层共挤膜的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种食品包装用高阻隔可回收十一层共挤膜的制备工艺，其特征在于，所述十一层共挤膜的膜结构和各膜层的原料配方及用量，具体如下：
3.根据权利要求1所述的一种食品包装用高阻隔可回收十一层共挤膜的制备工艺，其特征在于，所述含有受阻酚基团和肉桂酸酯基团的双烷基链型相容单体的化学结构式为：
4.根据权利要求3所述的一种食品包装用高阻隔可回收十一层共挤膜的制备工艺，其特征在于，所述含有受阻酚基团和肉桂酸酯基团的双烷基链型相容单体的制备方法为：基于Mannich反应机理，通过含有α-H的3,5-二叔丁基-4-羟基苯乙酮与4-甲酰基肉桂酸甲酯及二正辛胺发生缩合反应，生成含有受阻酚基团和肉桂酸酯基团的双烷基链型相容单体。
5.根据权利要求1所述的一种食品包装用高阻隔可回收十一层共挤膜的制备工艺，其特征在于，所述含有受阻酚基团和肉桂酸酯基团的三烷基链型相容单体的化学结构式为：
6.根据权利要求5所述的一种食品包装用高阻隔可回收十一层共挤膜
7.根据权利要求1所述的一种食品包装用高阻隔可回收十一层共挤膜的制备工艺，其特征在于，所述十一层共挤膜的制备方法为：根据十一层共挤膜的配方进行配料，将各层原料分别投入到十一层共挤薄膜吹塑机组的十一台螺杆挤出机的料斗中，熔融树脂经分流器在机头处汇合，经模头挤出吹塑，吹胀比控制在2.5-2.9，冷却、收卷，制备得到十一层共挤膜。
8.根据权利要求1-7任一项所述的工艺制备得到的一种食品包装用高阻隔可回收十一层共挤膜，其特征在于，所述十一层共挤膜的厚度为50-200μm。
9.根据权利要求8所述的一种食品包装用高阻隔可回收十一层共挤膜，其特征在于，所述十一层共挤膜的氧气透过量<0.5cm3/(m2•24h•0.1MPa)、水蒸气透过量<0.5g/(m2•24h)。
10.根据权利要求8所述的一种食品包装用高阻隔可回收十一层共挤膜，其特征在于，所述十一层共挤膜的纵向拉伸强度为40-45MPa、热氧老化10天后的纵向拉伸强度为30-40MPa、光氧老化10天后的纵向拉伸强度为30-40MPa。
...【技术特征摘要】
1.一种食品包装用高阻隔可回收十一层共挤膜的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种食品包装用高阻隔可回收十一层共挤膜的制备工艺，其特征在于，所述十一层共挤膜的膜结构和各膜层的原料配方及用量，具体如下：
3.根据权利要求1所述的一种食品包装用高阻隔可回收十一层共挤膜的制备工艺，其特征在于，所述含有受阻酚基团和肉桂酸酯基团的双烷基链型相容单体的化学结构式为：
4.根据权利要求3所述的一种食品包装用高阻隔可回收十一层共挤膜的制备工艺，其特征在于，所述含有受阻酚基团和肉桂酸酯基团的双烷基链型相容单体的制备方法为：基于mannich反应机理，通过含有α-h的3,5-二叔丁基-4-羟基苯乙酮与4-甲酰基肉桂酸甲酯及二正辛胺发生缩合反应，生成含有受阻酚基团和肉桂酸酯基团的双烷基链型相容单体。
5.根据权利要求1所述的一种食品包装用高阻隔可回收十一层共挤膜的制备工艺，其特征在于，所述含有受阻酚基团和肉桂酸酯基团的三烷基链型相容单体的化学结构式为：
6.根据权利要求5所述的一种食品包装用高阻隔可回收十一层共挤膜的制备工艺，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：储婧婧，周磊磊，吴亮，康鹏，朱武超，
申请(专利权)人：安徽紫金新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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