[发明专利]一种低成本高阻隔性聚丙烯膜的生产方法

说明书

本发明公开了一种低成本高阻隔性聚丙烯膜的生产方法，以异佛尔酮二异氰酸酯为偶联剂将端羟基等规聚丙烯与聚乙二醇单甲醚偶联起来，制备等规聚丙烯‑b‑聚乙二醇两嵌段物，该合成技术方法实施方便，成本较低，并且效率高，所使用的原料简单易得，价格低廉，以等规聚丙烯‑b‑聚乙二醇两嵌段物作为等规聚丙烯和聚乙烯醇的相容剂，聚乙烯醇具有优秀的阻氧性能，等规聚丙烯‑b‑聚乙二醇两嵌段物作为相容剂后，使规聚丙烯和聚乙烯醇之间具有良好的相容性，使得聚乙烯醇相在聚丙烯树脂中能均匀分散，形成次连续相或片层状结构，从而显著提高共混膜的阻隔性能。

技术领域

本发明涉及包装材料技术领域，具体讲是一种低成本高阻隔性聚丙烯膜的生产方法。

背景技术

现有技术的聚丙烯包装膜的阻隔性能不佳，氧气、二氧化碳、水蒸气、香气及有机小分子等物质易透过聚丙烯膜而影响到被包装物的性能与寿命。目前，制备高阻隔聚丙烯膜主要有四种方法：多层复合、表面镀膜、纳米复合改性及共混改性，这四种方法均存在各自的缺陷和不足，例如多层复合膜存在溶剂残留、废弃物分离及后处理困难等问题；表面镀膜设备昂贵、成本高、膜层不均匀；纳米复合易产生粒子团聚现象，导致透明性下降等诸多问题。共混改性是这些方法中工艺最简单、操作最方便、成本最低的制备方法，但现有的改性剂对提高聚丙烯的阻隔性效果不明显。

目前，通过共混的方法提高聚丙烯膜的阻隔性能通常是将聚丙烯与尼龙、聚酯、聚乙烯醇(PVA)或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的部分水解物(EVOH)共混，生产出具有优异抗冲、射环境应力、开裂性能和阻隔性能优良的专用料或母料，再经适当配混后进行成型加工。由于所使用的阻隔性树脂均为极性聚合物，而聚丙烯为缺少功能性基团的非扱性聚合物，再加上其半结品性的特性，并且隔性树脂和聚丙烯的相容性很差，无法在聚丙烯基体中均匀分散，大大减弱了其阻隔作用。因此，需要对阻隔性树脂进行改性，提高其与聚丙烯的相容性。而且，现有技术的聚丙烯膜不耐磨刮，与外物摩擦后容易刮花。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于：提供一种低成本高阻隔性聚丙烯膜的生产方法。

为解决上述问题，本发明的技术解决方案是：一种低成本高阻隔性聚丙烯膜的生产方法，包括以下步骤：

一种低成本高阻隔性聚丙烯膜的生产方法，包括以下步骤：

(1)用MgCl₂负载的TiCl₄作为主催化剂，用烷基铝作为副催化剂，催化丙烯聚合，以C-donor为外给电子体，ZnEt₂为链转移剂，制备等规聚丙烯；

(2)用干燥的氧气氧化等规聚丙烯，等规聚丙烯用盐酸水解并得到端羟基等规聚丙烯；

(3)将聚乙二醇单甲醚的甲苯溶液加到异佛尔酮二异氰酸酯的甲苯溶液中，制备端异氰酸酯基聚乙二醇；

(4)将端异氰酸酯基聚乙二醇添加到端羟基等规聚丙烯的甲苯溶液中，制备等规聚丙烯-b-聚乙二醇两嵌段物；

(5)以等规聚丙烯-b-聚乙二醇两嵌段物为相容剂，将等规聚丙烯、等规聚丙烯-b-聚乙二醇两嵌段物、聚乙烯醇共混作为中间芯层，将共聚聚丙烯和防粘剂共混作为下表层，将共聚聚丙烯、成核剂、三氧化二锑、石蜡油和溴化环氧树脂共混作为上表层，三层原料分别混合后在各自螺杆挤出机中进行充分的熔融共混，再进行挤出和双向拉伸，制备聚丙烯复合材料膜。

进一步地，步骤(1)具体为：在无水无氧的条件下，将有机溶剂、作为助催化剂的烷基铝、C-donor外给电子体以及链转移剂ZnEt₂加入到Schlenk瓶中，最后加入主催化剂TiCl₄/MgCl₂，通入压力为0.1～1.1Mpa的丙烯，控制聚合温度为40～80℃，聚合时间为0.5～3h,制得等规聚丙烯。