[发明专利]高弹高强型环保PE复合膜材料

摘要

本发明公开了高弹高强型环保PE复合膜材料，所述PE膜为三层复合结构，中间层厚度为外层厚度的1~5倍；所述外层由以下重量份组分组成：PE 100份、纳米碳酸钙5‑10份、胶原蛋白‑聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛20‑50份、单亚麻酸甘油酯1‑5份、聚乙烯蜡1‑10份、甘油0.1‑1份、KH‑550 1‑3份；所述中间层由以下重量份组分组成：PE 100份、纳米碳酸钙5‑10份、胶原蛋白‑聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅10‑30份、聚乙烯蜡2‑10份、氢化蓖麻油1‑5份、甘油0.1‑1份、KH‑560 1‑3份。本发明还公开了所述PE复合膜材料的制备方法。 1

主权项

1.高弹高强型环保PE复合膜材料，其特征在于，所述PE膜为三层复合结构，中间层厚度为外层厚度的1~5倍；

所述外层由以下重量份组分组成：PE 100份、纳米碳酸钙5‑10份、胶原蛋白‑聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛20‑50份、单亚麻酸甘油酯1‑5份、聚乙烯蜡1‑10份、甘油0.1‑1份、KH‑550 1‑3份；

所述中间层由以下重量份组分组成：PE 100份、纳米碳酸钙5‑10份、胶原蛋白‑聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅10‑30份、聚乙烯蜡2‑10份、氢化蓖麻油1‑5份、甘油0.1‑1份、KH‑560 1‑3份。

2.根据权利要求1所述的高弹高强型环保PE复合膜材料，其特征在于，所述PE膜为三层复合结构，中间层厚度为外层厚度的3倍；

所述外层由以下重量份组分组成：PE 100份、纳米碳酸钙6‑9份、胶原蛋白‑聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛30‑50份、单亚麻酸甘油酯2‑5份、聚乙烯蜡4‑10份、甘油0.1‑0.8份、KH‑550 2‑3份；

所述中间层由以下重量份组分组成：PE 100份、纳米碳酸钙6‑10份、胶原蛋白‑聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅15‑30份、聚乙烯蜡5‑9份、氢化蓖麻油2‑4份、甘油0.1‑0.5份、KH‑560 2‑3份。

3.根据权利要求1所述的高弹高强型环保PE复合膜材料，其特征在于，所述PE膜为三层复合结构，中间层厚度为外层厚度的3倍；

所述外层由以下重量份组分组成：PE 100份、纳米碳酸钙7份、胶原蛋白‑聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛40份、单亚麻酸甘油酯3份、聚乙烯蜡6份、甘油0.7份、KH‑550 2份；

所述中间层由以下重量份组分组成：PE 100份、纳米碳酸钙8份、胶原蛋白‑聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅18份、聚乙烯蜡7份、氢化蓖麻油3份、甘油0.3份、KH‑560 3份。

4.根据权利要求1‑3任一项所述的高弹高强型环保PE复合膜材料，其特征在于，所述胶原蛋白‑聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛的制备方法为：

（1）在1000毫升干燥的连接有搅拌器、分水器和冷凝管的三颈瓶中，依次加入0.02摩尔4'4‑二巯基二苯硫醚、0.018摩尔4'4‑二氯二苯砜、0.05摩尔无水碳酸钾、40 毫升二甲基亚砜以及18毫升甲苯，通氮气保护20分钟后，加热至150℃反应4小时，然后将反应温度升至160℃，恒温继续反应8小时后，降至室温，然后冰浴三颈瓶并在通氮气保护下，缓慢滴加浓盐酸，直到体系PH小于4后，将反应溶液倒入丙酮中，所得到沉淀物分别用去离子水和丙酮反复洗涤三次后，在真空烘箱中50℃下干燥24h，得聚硫醚砜；

（2）在500毫升圆底烧瓶中，依次加入胶原蛋白5克、双氧水2克、去离子水50克、氢氧化钾1.5克、上述步骤（1）所得聚硫醚砜5克、KH‑550 1克、KH‑560 2克、纳米二氧化钛10克、二甲基亚砜200克，通氮气保护1h后，将体系温度升至120℃，反应4小时后，降至室温，出料于乙醇中，得到絮状产物，用去离子水和乙醇分别洗涤该絮状产物3 次，最后在50℃下真空干燥24小时，得胶原蛋白‑聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛。

5.根据权利要求1‑3任一项所述的高弹高强型环保PE复合膜材料，其特征在于，所述胶原蛋白‑聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅的制备方法为：

（1）在1000 ml干燥的连接有搅拌器的三颈瓶中，先加入200克的多聚磷酸，通入氮气保护，然后加入0.01摩尔的3,3'‑二氨基联苯胺以及0.0092摩尔的5‑氨基间苯二酸，升温至200℃并恒温反应15h后，将反应溶液倒入冰水中，反复洗涤三次后，将产物倒入质量分数为5%的氢氧化钠水溶液中，氮气保护并搅拌48 h，之后用去离子水反复洗涤至中性，并将所得产物在真空烘箱中50℃下干燥24h，得聚苯并咪唑；

（2）在500毫升圆底烧瓶中，依次加入胶原蛋白5克、二甲基亚砜30克、氢氧化钠0.04克、去离子水2克，通氮气保护1h后，升温50℃反应4h，然后降至室温，再依次加入上述步骤（1）所得聚苯并咪唑5克、KH‑550 0.6克、KH‑560 0.5克、纳米二氧化硅10克、二甲基亚砜100克，通氮气保护1h后，将体系温度升至100℃，反应3小时后，降至室温，出料于乙醇中，得到絮状产物，用去离子水和乙醇分别洗涤该絮状产物3 次，最后在50℃下真空干燥24小时，得胶原蛋白‑聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅。

6.根据权利要求1所述的高弹高强型环保PE复合膜材料，其特征在于，所述纳米碳酸钙的平均粒径为100‑1000纳米。

7.根据权利要求1所述的高弹高强型环保PE复合膜材料，其特征在于，所述纳米二氧化硅的平均粒径为100‑1000纳米。

8.根据权利要求1所述的高弹高强型环保PE复合膜材料，其特征在于，所述纳米二氧化钛的平均粒径为100‑1000纳米。

9.高弹高强型环保PE复合膜材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将权利要求1‑8任一项的物料加入混合机，将混合温度升至120℃后维持30分钟，然后将温度冷却至50℃时出料，分别得外层及中间层原料；

（2）压延工艺：采用三层共挤复合压延工艺，中间层厚度为外层厚度3倍，压延温度为150‑200℃。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述压延温度为180℃。