一种双层共挤流延膜转让专利

申请号 : CN201610431446.9

文献号 : CN106046539B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 林福亮

申请人 : 江苏求实塑业有限公司

摘要 :

本发明公开了一种双层共挤流延膜,包括PET层和PP层,所述PP塑料粒子包括下列组成:PP、三羟基聚氧化丙烯醚、N,N′‑(4,4′‑亚甲基二苯基)双马来酰亚胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸甲酯、4,4′‑二羟基二苯硫醚、蒙脱土、石蜡、抗氧化剂1010、纳米TiO2、聚醚硅氧烷共聚物、甲基羟乙基纤维素、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷;所述PET塑料粒子包括下列重量份组成:对苯二甲酸、乙二醇、顺丁烯二酐、2‑硝基对苯二酸‑4‑甲酯、2,2‑二甲基‑1,3‑丙二醇、2,3‑二溴‑2‑丁烯‑1,4‑二醇、1,4‑苯二甲醇、2‑氨基对苯二甲酸、四溴对苯二酸、双(2‑乙基己基)对苯二酸、4‑溴代苯酐、2,2‑二氟‑1,3‑苯并二恶茂、氟硅酸镁、抗菌剂。通过PP层和PET层的结合,使得整个复合膜具备了高阻隔性,同时还具有了抗菌性、阻燃性的特点。

权利要求 :

1.一种双层共挤流延膜,其特征在于:将PP塑料粒子和PET塑料粒子加入到共挤流延膜机中制成包括PET层和PP层的PET/PP膜,所述PP塑料粒子包括下列重量份组成:

PP:120份、三羟基聚氧化丙烯醚:25份、N,N'-(4,4'-亚甲基二苯基)双马来酰亚胺:5份、三羟甲基丙烷三丙烯酸甲酯:15份、4,4'-二羟基二苯硫醚:8份、蒙脱土:8份、石蜡:10份、抗氧化剂1010:0.2份、纳米TiO2:2份、聚醚硅氧烷共聚物:0.5份、甲基羟乙基纤维素:

0.5份、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷:1份;

所述PET塑料粒子包括下列重量份组成:

对苯二甲酸:1000份、乙二醇:600份、顺丁烯二酐:50份、2-硝基对苯二酸-4-甲酯:10份、2,2-二甲基-1,3-丙二醇:10份、2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇:5份、1,4-苯二甲醇:8份、

2-氨基对苯二甲酸:15份、四溴对苯二酸:5份、双(2-乙基己基)对苯二酸:8份、4-溴代苯酐:

5份、2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂:3份、氟硅酸镁:5份、抗菌剂5份;邻溴对苯二甲酸二甲酯10份;

所述抗菌剂根据下述方法制备:

步骤A:10g纳米二氧化硅中,加入2ml的对氯苯甲酰氯、1ml的4-溴丁酰氯、1ml三氯化磷,20 30℃条件下搅拌反应10 15小时,对纳米二氧化硅进行活性化;

~ ~

步骤B:反应完成后对混合物进行离心,依次使用三氯甲烷、乙二醇、丙酮进行清洗,进行干燥,得到活化纳米二氧化硅;

步骤C:在活化纳米二氧化硅中加入7g聚乙烯亚胺、2g二(三甲基硅基)碳酰二亚胺、1g聚碳化二亚胺,加入0.1gKOH,在85℃的条件下搅拌15 20小时;

~

步骤D:反应结束后经过离心,并用甲醇进行充分洗涤,进行干燥;

步骤E:将风干后的纳米二氧化硅粉末装入到20ml的异丁醇中,之后加入2ml的1,2-二溴乙烷、6ml的溴己烷、0.1g溴乙酰溴、1ml的1-溴-3-甲基丁烷,在70 80℃条件下搅拌15 25~ ~小时;

步骤F:反应完成后降温到30 45℃,再向其中加入5ml碘化钾,搅拌8 12小时,经过离~ ~心,用甲醇充分洗涤,然后干燥得到抗菌剂。

2.根据权利要求1所述的一种双层共挤流延膜,其特征在于:所述PP塑料粒子生产方法为:按照重量配比称取所需原料,然后在氮气保护下,将称取的各原料搅拌均匀,室温搅拌

60-80min,然后加热至60-80℃,搅拌2h,然后温度降低40-50℃,搅拌2h,加入到造粒机中挤出造粒得到PP塑料粒子。

3.根据权利要求1或2所述的一种双层共挤流延膜,其特征在于:所述PET塑料粒子生产方法为:步骤一:将对苯二甲酸400份、乙二醇400份加入到反应釜中,升温至40℃进行预备混合;

步骤二:升温至200 220摄氏度进行酯化反应,反应30 50分钟后,加入Ti/Si系催化剂~ ~

0.01 0.5份,继续反应10 30分钟;

~ ~

步骤三:加入对苯二甲酸200份,顺丁烯二酐50份、2-硝基对苯二酸-4-甲酯10份,降温至180 200℃,反应20 40分钟;

~ ~

步骤四:加入对苯二甲酸100份、2,2-二甲基-1,3-丙二醇10份、2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇5份,温度保持在180 200℃,加入Ti/Si系催化剂0.01 0.5份,反应20 30分钟;

~ ~ ~

步骤五:加入对苯二甲酸200份、乙二醇100份、1,4-苯二甲醇8份、2-氨基对苯二甲酸15份,升温至200 250℃,反应10 30分钟,得到主料备用;

~ ~

步骤六:辅料的制备,另起一反应釜,加入对苯二甲酸100份、乙二醇100份、四溴对苯二酸5份、双(2-乙基己基)对苯二酸8份、4-溴代苯酐5份;温度保持在180 200℃,加入Ti/Si系~催化剂0.01 0.5份,反应30 60分钟得到辅料备用;

~ ~

步骤七:将辅料缓慢加入到主料的反应釜中,加入的同时进行搅拌,温度保持在40 50~摄氏度,加入完毕后缓慢升温至180 200℃,保温搅拌20 40分钟;

~ ~

步骤八,升温至250 280℃,200 300Pa真空条件下反应30 60分钟;

~ ~ ~

步骤九:完成反应后加入邻溴对苯二甲酸二甲酯10份、2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂3份、氟硅酸镁5份、抗菌剂5份,温度控制在100 120℃,进行搅拌30 40分钟后,继续搅拌,自然降~ ~温至50 60℃后进行造粒得到PET塑料粒子。

~

4.根据权利要求3所述的一种双层共挤流延膜,其特征在于:所述步骤二、步骤四、步骤六中加入Ti/Si系催化剂时,先将Ti/Si系催化剂用50ml乙二醇稀释,再加入到反应容器中。

说明书 :

一种双层共挤流延膜

技术领域

[0001] 本发明涉及一种包装材料,更具体的说是涉及一种双层共挤流延膜。

背景技术

[0002] 高阻隔薄膜是把气体阻隔性很强的材料与热缝合性、水分阻隔性很强的聚烯烃同时进行挤出而成,是多层结构的薄膜。
[0003] 现有技术中对于高阻隔膜还会有其他新的要求,特别是在一些食品包装中,还会需要一些对于抗菌性能、阻燃性的要求。特别是在长时间使用过程中,会起使得薄膜材料产生一定的老化,因此急需一种在长时间使用条件下任然具有高阻隔性能,且兼顾阻燃性和抗菌性能的薄膜材料。

发明内容

[0004] 针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种。
[0005] 为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
[0006] 一种双层共挤流延膜,将PP塑料粒子和PET塑料粒子加入到共挤流延膜机中制成包括PET层和PP层的PET/PP膜,
[0007] 所述PP塑料粒子包括下列重量份组成:
[0008] PP:120份、三羟基聚氧化丙烯醚:25份、N,N′-(4,4′-亚甲基二苯基)双马来酰亚胺:5份、三羟甲基丙烷三丙烯酸甲酯:15份、4,4′-二羟基二苯硫醚:8份、蒙脱土:8份、石蜡:10份、抗氧化剂1010:0.2份、纳米TiO2:2份、聚醚硅氧烷共聚物:0.5份、甲基羟乙基纤维素:
0.5份、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷:1份;
[0009] 所述PET塑料粒子包括下列重量份组成:
[0010] 对苯二甲酸:1000份、乙二醇:600份、顺丁烯二酐:50份、2-硝基对苯二酸-4-甲酯:10份、2,2-二甲基-1,3-丙二醇:10份、2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇:5份、1,4-苯二甲醇:8份、2-氨基对苯二甲酸:15份、四溴对苯二酸:5份、双(2-乙基己基)对苯二酸:8份、4-溴代苯酐:5份、2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂:3份、氟硅酸镁:5份、抗菌剂5份。
[0011] 作为本发明的进一步改进:所述PP塑料粒子生产方法为:按照重量配比称取所需原料,然后在氮气保护下,将称取的各原料搅拌均匀,室温搅拌60-80min,然后加热至60-80℃,搅拌2h,然后温度降低40-50℃,搅拌2h,加入到造粒机中挤出造粒得到PP塑料粒子。
[0012] 作为本发明的进一步改进:所述PET塑料粒子生产方法为:
[0013] 步骤一:将对苯二甲酸400份、乙二醇400份加入到反应釜中,升温至40℃进行预备混合;
[0014] 步骤二:升温至200~220摄氏度进行酯化反应,反应30~50分钟后,加入Ti/Si系催化剂0.01~0.5份,继续反应10~30分钟;
[0015] 步骤三:加入对苯二甲酸200份,顺丁烯二酐50份、2-硝基对苯二酸-4-甲酯10份,降温至180~200℃,反应20~40分钟;
[0016] 步骤四:加入对苯二甲酸100份、2,2-二甲基-1,3-丙二醇10份、2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇5份,温度保持在180~200℃,加入Ti/Si系催化剂0.01~0.5份,反应20~30分钟;
[0017] 步骤五:加入对苯二甲酸200份、乙二醇100份、1,4-苯二甲醇8份、2-氨基对苯二甲酸15份,升温至200~250℃,反应10~30分钟,得到主料备用;
[0018] 步骤六:辅料的制备,另起一反应釜,加入苯二甲酸100份、乙二醇100份、四溴对苯二酸5份、双(2-乙基己基)对苯二酸8份、4-溴代苯酐5份;温度保持在180~200℃,加入Ti/Si系催化剂0.01~0.5份,反应30~60分钟得到辅料备用;
[0019] 步骤七:将辅料缓慢加入到主料的反应釜中,加入的同时进行搅拌,温度保持在40~50摄氏度,加入完毕后缓慢升温至180~200℃,保温搅拌20~40分钟;
[0020] 步骤八,升温至250~280℃,200~300Pa真空条件下反应30~60分钟;
[0021] 步骤九:完成反应后加入邻溴对苯二甲酸二甲酯10份、2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂3份、氟硅酸镁5份、抗菌剂5份,温度控制在100~120℃,进行搅拌30~40分钟后,继续搅拌,自然降温至50~60℃后进行造粒得到PET塑料粒子。
[0022] 作为本发明的进一步改进:所述抗菌剂根据下述方法制备:
[0023] 步骤A:10g纳米二氧化硅中,加入2ml的对氯苯甲酰氯、1ml的4-溴丁酰氯、1ml三氯化磷,20~30℃条件下搅拌反应10~15小时,对纳米二氧化硅进行活性化;
[0024] 步骤B:反应完成后对混合物进行离心,依次使用三氯甲烷、乙二醇、丙酮进行清洗,进行干燥,得到活化纳米二氧化硅;
[0025] 步骤C:在活化纳米二氧化硅中加入7g聚乙烯亚胺、2g二(三甲基硅基)碳酰二亚胺、1g聚碳化二亚胺,加入0.1gKOH,在85℃的条件下搅拌15~20小时;
[0026] 步骤D:反应结束后经过离心,并用甲醇进行充分洗涤,进行干燥;
[0027] 步骤E:将风干后的纳米二氧化硅粉末装入到20ml的异丁醇中,之后加入2ml的1,2-二溴乙烷、6ml的溴己烷、0.1g溴乙酰溴、1ml的1-溴-3-甲基丁烷,再70~80℃条件下搅拌
15~25小时;
[0028] 步骤F:反应完成后降温到30~45℃,再向其中加入5ml碘化钾,搅拌8~12小时,经过离心,用甲醇充分洗涤,然后干燥得到抗菌剂。
[0029] 作为本发明的进一步改进:所述步骤五中,先加入对苯二甲酸50份、之后加入乙二醇100份,剩余的150份对苯二甲酸分成三份,每隔10分钟加入50份对苯二甲酸,最后加入2,2-二甲基-1,3-丙二醇10份。
[0030] 作为本发明的进一步改进:所述步骤一中,在加入原料前,先在反应容器中加入2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚,加入200份乙二醇,搅拌5~15分钟,再加入剩余的600份乙二醇和
400份对苯二甲酸,升温至40℃进行预备混合。
[0031] 作为本发明的进一步改进:所述步骤二、步骤四、步骤六中加入Ti/Si系催化剂时,先将Ti/Si系催化剂用50ml乙二醇稀释,在加入到反应容器中。
[0032] 首先是PP塑料粒子,PP塑料粒子通过共混改性发进行制备,其中以PP主料,添加N,N′-(4,4′-亚甲基二苯基)双马来酰亚胺,与PP发生反应,调节PP的分子链段,来增强整体的阻隔性能。其中添加的三羟甲基丙烷三丙烯酸甲酯能够与PP的分子链段具有较好的相容剂,同时带有的羟基基团,能够在最终产品中得到一个较好的防雾性能。4,4′-二羟基二苯硫醚的加入,一方面给整个体系提供了羟基,同时还能够与三羟甲基丙烷三丙烯酸甲酯的相容性更好,另一方面硫原子两端连接的苯环,能够提高整个阻隔膜的强度。蒙脱土和纳米TiO2作为改性物料加入其中,降低了成本,同时也是的性能不会下降。石蜡的加入作为润滑剂,能够使得加工更加容易。聚醚硅氧烷共聚物作为消泡剂、甲基羟乙基纤维素作为增稠剂加入调节粘稠度、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷的加入作为偶联剂,在步骤一中,首先将大部分的对苯二甲酸、乙二醇加入到反应容器中,首先进行一个预混合过程,同时升温至40℃,能够使得其预混合更加均匀,促进分子间的自由运动。能够有效防止突然加入过多量的反应原料会发生过度聚合的现象。之后的步骤二中,开始升温至200~220摄氏度以及加入Ti/Si系催化剂,开始聚酯反应,在整个反应体系中乙二醇的量远远大于对苯二甲酸,一方面乙二醇是溶剂,能够降低起到一个稀释作用,从而使得对苯二甲酸能够缓慢与乙二醇发生聚酯反应。
[0033] 在步骤一中,首先将大部分的对苯二甲酸、乙二醇加入到反应容器中,首先进行一个预混合过程,同时升温至40℃,能够使得其预混合更加均匀,促进分子间的自由运动。能够有效防止突然加入过多量的反应原料会发生过度聚合的现象。之后的步骤二中,开始升温至200~220摄氏度以及加入Ti/Si系催化剂,开始聚酯反应,在整个反应体系中乙二醇的量远远大于对苯二甲酸,一方面乙二醇是溶剂,能够降低起到一个稀释作用,从而使得对苯二甲酸能够缓慢与乙二醇发生聚酯反应。
[0034] 由于上述步骤中,乙二醇是过量的,因此步骤三中补入部分对苯二甲酸,以保证反应速率。而加入的顺丁烯二酐能够增加整体链段的柔性,调节分子链的长度,能够保证链段具有较好的拉伸强度,同时2-硝基对苯二酸-4-甲酯的加入能够消耗部分乙二醇的同时,能够在整个体系中引入氨基和硝基,能够增强整个体系的耐候性,同时还带有苯基团,能够和整个体系相似相容,提高整体的相容性,因此能够带来较好的均匀性,避免了局部性能的提升。
[0035] 步骤四中继续补入加入对苯二甲酸,同时加入2,2-二甲基-1,3-丙二醇和2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇,通过加入2,2-二甲基-1,3-丙二醇,调节分子链,使得产品分子量更加均匀,同时产品的透光率也能够得到保证。2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇能够参与反应,将溴取代基引入到连段中,能够提高整体的阻燃性能。
[0036] 步骤五补入部分对苯二甲酸的同时,也加入乙二醇,在之前反应中,乙二醇已经被消耗的差不多了,补入乙二醇能够保证反应速率不会被降低。之后加入的1,4-苯二甲醇、2-氨基对苯二甲酸,1,4-苯二甲醇的加入增强了整体的强度,由于2-氨基对苯二甲酸的支链很容易被活化,因此降低温度在能够进行正常的聚酯反应的同时,还能够避免副反应的发生。
[0037] 步骤六则是辅料的制备过程,依然是以对苯二甲酸和乙二醇为载体,加入四溴对苯二酸、双(2-乙基己基)对苯二酸、4-溴代苯酐;而四溴对苯二酸和4-溴代苯酐的加入,主要是将溴取代基引入到连段中,保证了其整体的阻燃性,双(2-乙基己基)对苯二酸的加入使得四溴对苯二酸和4-溴代苯酐的聚合位置不会靠的太近,在分子间作用里的条件下引入侧链基团,保证整体阻燃性能的均匀性和稳定性。
[0038] 之后将步骤六中的辅料缓慢加入到主料中混合,很合后进行加压发生聚合反应,得到物性均匀的聚酯。
[0039] 经过聚合反应后,整个体系已经基本成型,之后加入的溴对苯二甲酸二甲酯、2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂、氟硅酸镁、抗菌剂均属于改性剂,溴对苯二甲酸二甲酯能够与反应生成的聚合物进行反应,提高整体的阻燃性能,2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂本身能够制品整体的强度,同时其本身结构上与聚对苯二甲酸乙二醇酯相近,因此具有较好的相容性,能够均匀分布在分子链之间,更进一步加强了整体的阻燃性。氟硅酸镁的加入能够使得提高聚酯的强度,同时也能够起到一个稳定剂的作用,使得聚酯不管在加工还是使用过程中都能体现出一定的稳定性。抗菌剂的加入能够提高其整体的抗菌性能。
[0040] 在催化剂加入过程中,将其稀释,能够防止局部浓度过大而导致局部团聚的现象。
[0041] 在反应前加入的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚是一种通用的抗氧剂,与乙二醇一同加入容器,一方面对反应容器有一个清洁作用,另一方面也能够防止聚酯在反应过程中被氧化。
[0042] 在抗菌剂上,选用季铵盐型抗菌剂,其季铵盐符合在纳米二氧化硅上。
[0043] 抗菌剂的制备过程中,纳米二氧化硅能够在氯苯甲酰氯、4-溴丁酰氯、三氯化磷的条件下进一步被活化,特别是三氯化磷的加入,能够提高纳米二氧化硅的活化性能,同时使得最终得到的抗菌剂具有更好地耐候性,即在长时间使用过程中也能够起到较好的抗菌效果。
[0044] 之后对其进行清洗,三氯甲烷对氯苯甲酰氯、三氯化磷的溶解性较好,能够将其取出,而乙二醇则能够取出残留的三氯甲烷,最终用丙酮清洗,能够彻底取出残留物质。
[0045] 将活性纳米二氧化硅与聚乙烯亚胺、二(三甲基硅基)碳酰二亚胺、聚碳化二亚胺反应,将聚乙烯亚胺、二(三甲基硅基)碳酰二亚胺、聚碳化二亚胺上的基团固定在纳米二氧化硅上。最后加入1,2-二溴乙烷、溴己烷、溴乙酰溴、1-溴-3-甲基丁烷与固定在活性纳米二氧化硅的基团发生反应,得到季铵盐抗菌剂,而季铵盐抗菌剂已经被固定在了纳米二氧化硅的载体上。这样的抗菌剂不易发生流失,在纳米二氧化硅的载体上使得抗菌效果更佳稳定。其中反应主要在聚乙烯亚胺、二(三甲基硅基)碳酰二亚胺、聚碳化二亚胺和1,2-二溴乙烷、溴己烷、溴乙酰溴、1-溴-3-甲基丁烷之间发生反应,反应生成的季铵盐具有强稳定性,特别是二(三甲基硅基)碳酰二亚胺的加入,能够使得与二氧化硅的结合力更好,不易从纳米二氧化硅上脱落,同时溴乙酰溴的加入也提高了抗菌剂的活性。
[0046] 因此,本发明制备的热塑性聚酯材料,具有较好的阻燃性、抗菌性、高强度的同时,及时在长时间使用过后,仍然具有较好的阻燃性、抗菌性、高强度。
[0047] 通过PP层和PET层的结合,使得整个复合膜具备了高阻隔性,同时还具有了抗菌性、阻燃性的特点。

具体实施方式

[0048] 实施例
[0049] 一种双层共挤流延膜,将PP塑料粒子和PET塑料粒子加入到共挤流延膜机中制成包括PET层和PP层的PET/PP膜,
[0050] 所述PP塑料粒子包括下列重量份组成:
[0051] PP:120份、三羟基聚氧化丙烯醚:25份、N,N′-(4,4′-亚甲基二苯基)双马来酰亚胺:5份、三羟甲基丙烷三丙烯酸甲酯:15份、4,4′-二羟基二苯硫醚:8份、蒙脱土:8份、石蜡:10份、抗氧化剂1010:0.2份、纳米TiO2:2份、聚醚硅氧烷共聚物:0.5份、甲基羟乙基纤维素:
0.5份、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷:1份;
[0052] 所述PET塑料粒子包括下列重量份组成:
[0053] 对苯二甲酸:1000份、乙二醇:600份、顺丁烯二酐:50份、2-硝基对苯二酸-4-甲酯:10份、2,2-二甲基-1,3-丙二醇:10份、2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇:5份、1,4-苯二甲醇:8份、2-氨基对苯二甲酸:15份、四溴对苯二酸:5份、双(2-乙基己基)对苯二酸:8份、4-溴代苯酐:5份、2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂:3份、氟硅酸镁:5份、抗菌剂5份。
[0054] 所述PP塑料粒子生产方法为:按照重量配比称取所需原料,然后在氮气保护下,将称取的各原料搅拌均匀,室温搅拌60-80min,然后加热至60-80℃,搅拌2h,然后温度降低40-50℃,搅拌2h,加入到造粒机中挤出造粒得到PP塑料粒子。所述PET塑料粒子生产方法为:
[0055] 步骤一:将对苯二甲酸400份、乙二醇400份加入到反应釜中,升温至40℃进行预备混合;
[0056] 步骤二:升温至200~220摄氏度进行酯化反应,反应30~50分钟后,加入Ti/Si系催化剂0.01~0.5份,继续反应10~30分钟;
[0057] 步骤三:加入对苯二甲酸200份,顺丁烯二酐50份、2-硝基对苯二酸-4-甲酯10份,降温至180~200℃,反应20~40分钟;
[0058] 步骤四:加入对苯二甲酸100份、2,2-二甲基-1,3-丙二醇10份、2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇5份,温度保持在180~200℃,加入Ti/Si系催化剂0.01~0.5份,反应20~30分钟;
[0059] 步骤五:加入对苯二甲酸200份、乙二醇100份、1,4-苯二甲醇8份、2-氨基对苯二甲酸15份,升温至200~250℃,反应10~30分钟,得到主料备用;
[0060] 步骤六:辅料的制备,另起一反应釜,加入苯二甲酸100份、乙二醇100份、四溴对苯二酸5份、双(2-乙基己基)对苯二酸8份、4-溴代苯酐5份;温度保持在180~200℃,加入Ti/Si系催化剂0.01~0.5份,反应30~60分钟得到辅料备用;步骤七:将辅料缓慢加入到主料的反应釜中,加入的同时进行搅拌,温度保持在40~50摄氏度,加入完毕后缓慢升温至180~200℃,保温搅拌20~40分钟;
[0061] 步骤八,升温至250~280℃,200~300Pa真空条件下反应30~60分钟;
[0062] 步骤九:完成反应后加入邻溴对苯二甲酸二甲酯10份、2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂3份、氟硅酸镁5份、抗菌剂5份,温度控制在100~120℃,进行搅拌30~40分钟后,继续搅拌,自然降温至50~60℃后进行造粒得到PET塑料粒子。
[0063] 所述抗菌剂根据下述方法制备:
[0064] 步骤A:10g纳米二氧化硅中,加入2ml的对氯苯甲酰氯、1ml的4-溴丁酰氯、1ml三氯化磷,20~30℃条件下搅拌反应10~15小时,对纳米二氧化硅进行活性化;
[0065] 步骤B:反应完成后对混合物进行离心,依次使用三氯甲烷、乙二醇、丙酮进行清洗,进行干燥,得到活化纳米二氧化硅;
[0066] 步骤C:在活化纳米二氧化硅中加入7g聚乙烯亚胺、2g二(三甲基硅基)碳酰二亚胺、1g聚碳化二亚胺,加入0.1gKOH,在85℃的条件下搅拌15~20小时;
[0067] 步骤D:反应结束后经过离心,并用甲醇进行充分洗涤,进行干燥;
[0068] 步骤E:将风干后的纳米二氧化硅粉末装入到20ml的异丁醇中,之后加入2ml的1,2-二溴乙烷、6ml的溴己烷、0.1g溴乙酰溴、1ml的1-溴-3-甲基丁烷,再70~80℃条件下搅拌
15~25小时;
[0069] 步骤F:反应完成后降温到30~45℃,再向其中加入5ml碘化钾,搅拌8~12小时,经过离心,用甲醇充分洗涤,然后干燥得到抗菌剂。
[0070] 所述步骤五中,先加入对苯二甲酸50份、之后加入乙二醇100份,剩余的150份对苯二甲酸分成三份,每隔10分钟加入50份对苯二甲酸,最后加入2,2-二甲基-1,3-丙二醇10份。
[0071] 所述步骤一中,在加入原料前,先在反应容器中加入2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚,加入200份乙二醇,搅拌5~15分钟,再加入剩余的600份乙二醇和400份对苯二甲酸,升温至40℃进行预备混合。
[0072] 所述步骤二、步骤四、步骤六中加入Ti/Si系催化剂时,先将Ti/Si系催化剂用50ml乙二醇稀释,在加入到反应容器中。
[0073] 对比例:
[0074] 选用市购PP粒子和PET粒子,加入到共挤流延膜机中进行挤出制成共挤流延膜。PP粒子选用韩国乐天化学的SFC-650BT流延膜专用料,PET粒子选用美国杜邦的935 BK505塑料粒子。
[0075] 测试,将上述材料均制备成流延膜,厚度为200μm,测试其拉伸强度、透明度、抗菌性、阻燃性能、未揉折时透氧率、揉折后透氧率。以及在疝气灯照射50、100、150、200小时试验后进行上述测试。
[0076] 准确称取0.1g样品,加入到装有99mL无菌水的三角瓶中,用超声波分20min。加入1mL浓度为107CFU/mL菌悬液。另取一个装有99mL无菌水的三角瓶作为空白对照,只加入1mL菌悬液。将上述三角瓶置于振荡培养箱,于37℃、200r/min条件下振荡培养30min。三角瓶中各取0.2mL混合液,适当稀释后,涂布在培养皿上,于35℃下恒温培养48~72h,进行菌落计数。上述两组样品各做3个平行实验,抗菌率按以下公式计算:R=[(A-B)/A]*100%[0077] R——抗菌率,
[0078] A——空白对照组的平均菌落数;
[0079] B——加入待测抗菌样品的平均菌落数。
[0080] 菌种的选择上选用金黄色葡萄球菌和大肠杆菌。
[0081] 表一:未经疝气灯照射试验数据
[0082]  实施例 对比例
拉伸强度(N/mm^2) 240 152
阻燃等级UL 94指标 V-0 V-1
金黄色葡萄球菌抗菌率% 94 23
大肠杆菌抗菌率% 94 21
未揉折透氧率cm3/(m2·24h·0.1MPa) 0.3 1.5
揉折透氧率cm3/(m2·24h·0.1MPa) 0.4 2.0
透明度% 92% 85%
[0083] 表二:经疝气灯照射50小时试验数据
[0084]  实施例 对比例
拉伸强度(N/mm^2) 238 130
阻燃等级UL 94指标 V-0 V-1
金黄色葡萄球菌抗菌率% 92 18
大肠杆菌抗菌率% 90 18
未揉折透氧率cm3/(m2·24h·0.1MPa) 0.4 1.0
揉折透氧率cm3/(m2·24h·0.1MPa) 0.5 2.1
透明度% 92% 85%
[0085] 表三:经疝气灯照射100小时试验数据
[0086]  实施例 对比例
拉伸强度(N/mm^2) 236 111
阻燃等级UL 94指标 V-0 V-2
金黄色葡萄球菌抗菌率% 89 12
大肠杆菌抗菌率% 87 11
未揉折透氧率cm3/(m2·24h·0.1MPa) 0.6 1.5
揉折透氧率cm3/(m2·24h·0.1MPa) 0.7 2.0
透明度% 92% 80%
[0087] 表四:经疝气灯照射150小时试验数据
[0088]  实施例 对比例
拉伸强度(N/mm^2) 230 100
阻燃等级UL 94指标 V-0 V-2
金黄色葡萄球菌抗菌率% 86 5
大肠杆菌抗菌率% 86 5
未揉折透氧率cm3/(m2·24h·0.1MPa) 0.8 7
揉折透氧率cm3/(m2·24h·0.1MPa) 0.9 9
透明度% 91% 80%
[0089] 表五:经疝气灯照射200小时试验数据
[0090]  实施例 对比例
拉伸强度(N/mm^2) 219 80
阻燃等级UL 94指标 V-0 V-2
金黄色葡萄球菌抗菌率% 83 5
大肠杆菌抗菌率% 81 5
未揉折透氧率cm3/(m2·24h·0.1MPa) 1.0 10
揉折透氧率cm3/(m2·24h·0.1MPa) 1.0 11
透明度% 92% 80%
[0091] 通过将PET塑料粒子和PP塑料粒子进行共挤流延膜机进行挤出制成多层流延膜,能够通过两种材料之间的互补,从而达到一个较好的高阻隔、阻燃、抗菌的效果。
[0092] 首先是PP塑料粒子,PP塑料粒子通过共混改性发进行制备,其中以PP主料,添加N,N′-(4,4′-亚甲基二苯基)双马来酰亚胺,与PP发生反应,调节PP的分子链段,来增强整体的阻隔性能。其中添加的三羟甲基丙烷三丙烯酸甲酯能够与PP的分子链段具有较好的相容剂,同时带有的羟基基团,能够在最终产品中得到一个较好的防雾性能。4,4′-二羟基二苯硫醚的加入,一方面给整个体系提供了羟基,同时还能够与三羟甲基丙烷三丙烯酸甲酯的相容性更好,另一方面硫原子两端连接的苯环,能够提高整个阻隔膜的强度。蒙脱土和纳米TiO2作为改性物料加入其中,降低了成本,同时也是的性能不会下降。石蜡的加入作为润滑剂,能够使得加工更加容易。聚醚硅氧烷共聚物作为消泡剂、甲基羟乙基纤维素作为增稠剂加入调节粘稠度、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷的加入作为偶联剂,在步骤一中,首先将大部分的对苯二甲酸、乙二醇加入到反应容器中,首先进行一个预混合过程,同时升温至40℃,能够使得其预混合更加均匀,促进分子间的自由运动。能够有效防止突然加入过多量的反应原料会发生过度聚合的现象。之后的步骤二中,开始升温至200~220摄氏度以及加入Ti/Si系催化剂,开始聚酯反应,在整个反应体系中乙二醇的量远远大于对苯二甲酸,一方面乙二醇是溶剂,能够降低起到一个稀释作用,从而使得对苯二甲酸能够缓慢与乙二醇发生聚酯反应。
[0093] 在步骤一中,首先将大部分的对苯二甲酸、乙二醇加入到反应容器中,首先进行一个预混合过程,同时升温至40℃,能够使得其预混合更加均匀,促进分子间的自由运动。能够有效防止突然加入过多量的反应原料会发生过度聚合的现象。之后的步骤二中,开始升温至200~220摄氏度以及加入Ti/Si系催化剂,开始聚酯反应,在整个反应体系中乙二醇的量远远大于对苯二甲酸,一方面乙二醇是溶剂,能够降低起到一个稀释作用,从而使得对苯二甲酸能够缓慢与乙二醇发生聚酯反应。
[0094] 由于上述步骤中,乙二醇是过量的,因此步骤三中补入部分对苯二甲酸,以保证反应速率。而加入的顺丁烯二酐能够增加整体链段的柔性,调节分子链的长度,能够保证链段具有较好的拉伸强度,同时2-硝基对苯二酸-4-甲酯的加入能够消耗部分乙二醇的同时,能够在整个体系中引入氨基和硝基,能够增强整个体系的耐候性,同时还带有苯基团,能够和整个体系相似相容,提高整体的相容性,因此能够带来较好的均匀性,避免了局部性能的提升。
[0095] 步骤四中继续补入加入对苯二甲酸,同时加入2,2-二甲基-1,3-丙二醇和2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇,通过加入2,2-二甲基-1,3-丙二醇,调节分子链,使得产品分子量更加均匀,同时产品的透光率也能够得到保证。2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇能够参与反应,将溴取代基引入到连段中,能够提高整体的阻燃性能。
[0096] 步骤五补入部分对苯二甲酸的同时,也加入乙二醇,在之前反应中,乙二醇已经被消耗的差不多了,补入乙二醇能够保证反应速率不会被降低。之后加入的1,4-苯二甲醇、2-氨基对苯二甲酸,1,4-苯二甲醇的加入增强了整体的强度,由于2-氨基对苯二甲酸的支链很容易被活化,因此降低温度在能够进行正常的聚酯反应的同时,还能够避免副反应的发生。
[0097] 步骤六则是辅料的制备过程,依然是以对苯二甲酸和乙二醇为载体,加入四溴对苯二酸、双(2-乙基己基)对苯二酸、4-溴代苯酐;而四溴对苯二酸和4-溴代苯酐的加入,主要是将溴取代基引入到连段中,保证了其整体的阻燃性,双(2-乙基己基)对苯二酸的加入使得四溴对苯二酸和4-溴代苯酐的聚合位置不会靠的太近,在分子间作用里的条件下引入侧链基团,保证整体阻燃性能的均匀性和稳定性。
[0098] 之后将步骤六中的辅料缓慢加入到主料中混合,很合后进行加压发生聚合反应,得到物性均匀的聚酯。
[0099] 经过聚合反应后,整个体系已经基本成型,之后加入的溴对苯二甲酸二甲酯、2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂、氟硅酸镁、抗菌剂均属于改性剂,溴对苯二甲酸二甲酯能够与反应生成的聚合物进行反应,提高整体的阻燃性能,2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂本身能够制品整体的强度,同时其本身结构上与聚对苯二甲酸乙二醇酯相近,因此具有较好的相容性,能够均匀分布在分子链之间,更进一步加强了整体的阻燃性。氟硅酸镁的加入能够使得提高聚酯的强度,同时也能够起到一个稳定剂的作用,使得聚酯不管在加工还是使用过程中都能体现出一定的稳定性。抗菌剂的加入能够提高其整体的抗菌性能。
[0100] 在催化剂加入过程中,将其稀释,能够防止局部浓度过大而导致局部团聚的现象。
[0101] 在反应前加入的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚是一种通用的抗氧剂,与乙二醇一同加入容器,一方面对反应容器有一个清洁作用,另一方面也能够防止聚酯在反应过程中被氧化。
[0102] 在抗菌剂上,选用季铵盐型抗菌剂,其季铵盐符合在纳米二氧化硅上。
[0103] 抗菌剂的制备过程中,纳米二氧化硅能够在氯苯甲酰氯、4-溴丁酰氯、三氯化磷的条件下进一步被活化,特别是三氯化磷的加入,能够提高纳米二氧化硅的活化性能,同时使得最终得到的抗菌剂具有更好地耐候性,即在长时间使用过程中也能够起到较好的抗菌效果。
[0104] 之后对其进行清洗,三氯甲烷对氯苯甲酰氯、三氯化磷的溶解性较好,能够将其取出,而乙二醇则能够取出残留的三氯甲烷,最终用丙酮清洗,能够彻底取出残留物质。
[0105] 将活性纳米二氧化硅与聚乙烯亚胺、二(三甲基硅基)碳酰二亚胺、聚碳化二亚胺反应,将聚乙烯亚胺、二(三甲基硅基)碳酰二亚胺、聚碳化二亚胺上的基团固定在纳米二氧化硅上。最后加入1,2-二溴乙烷、溴己烷、溴乙酰溴、1-溴-3-甲基丁烷与固定在活性纳米二氧化硅的基团发生反应,得到季铵盐抗菌剂,而季铵盐抗菌剂已经被固定在了纳米二氧化硅的载体上。这样的抗菌剂不易发生流失,在纳米二氧化硅的载体上使得抗菌效果更佳稳定。其中反应主要在聚乙烯亚胺、二(三甲基硅基)碳酰二亚胺、聚碳化二亚胺和1,2-二溴乙烷、溴己烷、溴乙酰溴、1-溴-3-甲基丁烷之间发生反应,反应生成的季铵盐具有强稳定性,特别是二(三甲基硅基)碳酰二亚胺的加入,能够使得与二氧化硅的结合力更好,不易从纳米二氧化硅上脱落,同时溴乙酰溴的加入也提高了抗菌剂的活性。
[0106] 因此,本发明制备的热塑性聚酯材料,具有较好的阻燃性、抗菌性、高强度的同时,及时在长时间使用过后,仍然具有较好的阻燃性、抗菌性、高强度。
[0107] 通过PP层和PET层的结合,使得整个复合膜具备了高阻隔性,同时还具有了抗菌性、阻燃性的特点。
[0108] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。