可制备高阻隔性流延聚丙烯薄膜的母粒及其合成方法技术

本发明专利技术公开了一种可制备高阻隔性流延聚丙烯薄膜的母粒及其合成方法。所述母粒包括聚丙烯粉体和表面改性石墨烯分散液。所述合成方法包括：将所述表面改性石墨烯分散液和聚丙烯粉体加入到高速混合机中进行混合，之后干燥，最后置于双螺杆挤出机中进行熔融共混，挤出造粒，获得可制备高阻隔性流延聚丙烯薄膜的母粒。本发明专利技术通过熔融共混的方法，将表面改性的石墨烯和聚丙烯进行混合制成母粒，用此母粒制成的流延聚丙烯薄膜中，石墨烯均向排列，形成迷宫状回路结构，可以增加气体或液体在渗透过程中的流程，减少气体或液体的渗透，从而起到高阻隔保护的作用；以该粒子制备的CPP膜具有极高的气、液阻隔性。

【技术实现步骤摘要】
可制备高阻隔性流延聚丙烯薄膜的母粒及其合成方法
本专利技术涉及一种可制备高阻隔性流延聚丙烯薄膜的母粒、其合成方法与应用，属于高分子材料

技术介绍
流延聚丙烯(CPP)薄膜是一种通过熔体流延骤冷生产的非定向、无拉伸的平挤薄膜，其具有良好的热封性、防潮、耐油、厚度均匀等特性，在世界包装材料市场中，一直呈现持续上升的态势。我国流延膜的生产起步于1980年，随着30多年来的发展，其生产能力和生产水平已具较大规模。而由于挤出设备的发展，原材料的使用量和可选择范围日益增大，流延用聚丙烯用料正朝着专用化和更高性能方向发展。同时，传统的聚丙烯材料并非完美，它本身也存在着如耐热性差、渗透阻隔性差、韧性较差等一些缺陷，对于一些肉制品、冷冻类等食品，其软包装要求有较高的阻隔性，来延长对食品的保鲜、保香、保色、保味的作用；对于农药制品的包装需要高阻隔性薄膜，防止其有效成分挥发；锂电池软包装材料也要用高阻隔性聚丙烯膜对电解液进行包裹隔绝，以延长使用寿命，增加安全性。人们对于CPP膜在阻隔性能上的高需求，促使现有CPP行业急需找到一种具备高阻隔性的聚丙烯用料。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种可制备高阻隔性流延聚丙烯薄膜的母粒及其合成方法，以克服现有技术中的不足。为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：本专利技术实施例提供了一种可制备高阻隔性流延聚丙烯薄膜的母粒，其包括聚丙烯粉体和表面改性石墨烯分散液，所述表面改性石墨烯分散液和聚丙烯粉体的质量比为0.5～1：1。作为优选方案之一，所述聚丙烯粉体包括共聚PP粉料。优选的，所述聚丙烯粉体的粒径为2～20μm，重均分子量为25～40万。作为优选方案之一，所述表面改性石墨烯分散液的浓度为5～60mg/ml。优选的，所述表面改性石墨烯分散液中石墨烯的片径为100nm～5μm，石墨烯的层数小于等于30层，优选为1～10层。作为优选方案之一，所述表面改性石墨烯分散液的制备方法包括：将石墨烯分散于分散溶剂中，混合均匀，再加入表面改性剂，之后于20～30℃进行砂磨处理1～12h，得到表面改性石墨烯分散液。优选的，所述表面改性剂和石墨烯的质量比为0.5～1：1。进一步的，所述表面改性剂包括KH151和/或KH560。进一步的，所述分散溶剂包括乙醇。进一步的，所述混合的方式包括超声和/或高速搅拌。优选的，所述搅拌的转速为600～2000rpm，时间为10～60min。优选的，所述超声的频率为40～60KHz，时间为10～60min。优选的，以磨砂机进行所述磨砂处理，尤其优选的，所述磨砂机采用的锆珠的尺寸为0.5～2mm。本专利技术实施例还提供了前述的可制备高阻隔性流延聚丙烯薄膜的母粒的合成方法，其包括：将所述表面改性石墨烯分散液和聚丙烯粉体按质量比为0.5～1：1加入到高速混合机中进行混合，之后干燥，最后置于双螺杆挤出机中进行熔融共混，挤出造粒，获得可制备高阻隔性流延聚丙烯薄膜的母粒。优选的，所述聚丙烯粉体包括共聚PP粉料。优选的，所述聚丙烯粉体的粒径为2～20μm，重均分子量为25～40万。优选的，所述表面改性石墨烯分散液中石墨烯的片径为100nm～5μm，石墨烯的层数小于等于30层，优选为1～10层。作为优选方案之一，所述高速混合机的搅拌速度为1000～2000rpm，混合时间为6～10min。作为优选方案之一，所述干燥的温度为40～60℃，时间为24～48min。作为优选方案之一，所述双螺杆挤出机的挤出段温度为200～230℃，模口温度为200～220℃，螺杆转速为150～250rpm。本专利技术实施例还提供了一种高阻隔性石墨烯流延聚丙烯薄膜，其包含前述的母粒。与现有技术相比，本专利技术的优点包括：本专利技术通过熔融共混的方法，将表面改性的石墨烯和聚丙烯进行混合制成母粒，用此母粒制成的流延聚丙烯薄膜(CPP膜)中，石墨烯均向排列，形成迷宫状回路结构，可以增加气体或液体在渗透过程中的流程，减少气体或液体的渗透，从而起到高阻隔保护的作用；以该粒子制备的CPP膜具有极高的气、液阻隔性。附图说明图1是本专利技术一典型实施例的可制备高阻隔性石墨烯流延聚丙烯薄膜的母粒的照片；图2是本专利技术一典型实施例制备的高阻隔性石墨烯流延聚丙烯薄膜的结构示意图。具体实施方式鉴于现有技术中的不足，为了解决传统聚丙烯材料渗透阻隔性差的缺陷，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。本专利技术实施例的一个方面提供了一种可制备高阻隔性流延聚丙烯薄膜的母粒，其包括聚丙烯粉体和表面改性石墨烯分散液，所述表面改性石墨烯分散液和聚丙烯粉体的质量比为0.5～1：1。石墨烯作为一种新型的二维碳材料，是近年来碳材料中极受关注的热点之一。石墨烯可以看做由sp2杂化碳原子构成的单原子层的石墨，具有大的比表面积，是目前世界上已知的最薄却最坚硬的纳米材料，并且它优异的热、电性能和机械性能，使其成为制备聚合物基复合材料理想的改性填料。作为优选方案之一，所述聚丙烯粉体包括共聚PP粉料。优选的，所述聚丙烯粉体的粒径为2～20μm，重均分子量为25～40万。作为优选方案之一，所述表面改性石墨烯分散液的浓度为5～60mg/ml。优选的，所述表面改性石墨烯分散液中石墨烯的片径为100nm～5μm，石墨烯的层数小于等于30层，优选为1～10层。作为优选方案之一，所述表面改性石墨烯分散液的制备方法包括：将石墨烯分散于分散溶剂中，混合均匀，再加入表面改性剂，之后转移至砂磨机内于20～30℃进行砂磨处理1～12h，最终得到表面改性石墨烯分散液。其中，在进行研磨处理期间砂磨机外加冷凝循环水，确保分散液温度在20～30℃之间。优选的，所述表面改性剂和石墨烯的质量比为0.5～1：1。进一步的，所述表面改性剂包括KH151、KH560等。进一步的，所述分散溶剂包括乙醇。进一步的，所述混合的方式包括超声和/或高速搅拌。优选的，所述搅拌的转速为600～2000rpm，时间为10～60min。优选的，所述超声的频率为40～60KHz，时间为10～60min。优选的，所述磨砂机采用的锆珠的尺寸为0.5～2mm。本专利技术实施例的另一个方面提供了前述的可制备高阻隔性流延聚丙烯薄膜的母粒的合成方法，其包括：将所述表面改性石墨烯分散液和聚丙烯粉体按质量比为0.5～1：1加入到高速混合机中进行混合，之后干燥，最后置于双螺杆挤出机中进行熔融共混，挤出造粒，获得可制备高阻隔性流延聚丙烯薄膜的母粒。优选的，所述聚丙烯粉体包括共聚PP粉料。优选的，所述聚丙烯粉体的粒径为2～20μm，重均分子量为25～40万。优选的，所述表面改性石墨烯分散液中石墨烯的片径为100nm～5μm，石墨烯的层数小于等于30层，优选为1～10层。作为优选方案之一，所述高速混合机的搅拌速度为1000～2000rpm，混合时间为6～10min。作为优选方案之一，所述干燥的温度为40～60℃，时间为24～48min。作为优选方案之一，所述双螺杆挤出机的挤出段温度为200～230℃，模口温度为200～220℃，螺杆转速为150～250rpm。作为优选方案之一，所述表面改性石墨烯分散液的制备方法包括：将石墨烯分散于分散溶剂中，混合均匀，再加入表面改性剂，之后转移至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可制备高阻隔性流延聚丙烯薄膜的母粒，其特征在于包括聚丙烯粉体和表面改性石墨烯分散液，所述表面改性石墨烯分散液和聚丙烯粉体的质量比为0.5～1：1。

【技术特征摘要】
1.一种可制备高阻隔性流延聚丙烯薄膜的母粒，其特征在于包括聚丙烯粉体和表面改性石墨烯分散液，所述表面改性石墨烯分散液和聚丙烯粉体的质量比为0.5～1：1。2.根据权利要求1所述的可制备高阻隔性流延聚丙烯薄膜的母粒，其特征在于：所述聚丙烯粉体包括共聚PP粉料；和/或，所述聚丙烯粉体的粒径为2～20μm，重均分子量为25～40万。3.根据权利要求1所述的可制备高阻隔性流延聚丙烯薄膜的母粒，其特征在于：所述表面改性石墨烯分散液的浓度为5～60mg/ml；和/或，所述表面改性石墨烯分散液中石墨烯的片径为100nm～5μm，石墨烯的层数小于等于30层，优选为1～10层。4.根据权利要求1所述的可制备高阻隔性流延聚丙烯薄膜的母粒，其特征在于，所述表面改性石墨烯分散液的制备方法包括：将石墨烯分散于分散溶剂中，混合均匀，再加入表面改性剂，之后于20～30℃进行砂磨处理1～12h，得到表面改性石墨烯分散液；优选的，所述表面改性剂和石墨烯的质量比为0.5～1：1；优选的，所述表面改性剂包括KH151和/或KH560；优选的，所述分散溶剂包括乙醇；优选的，所述混合的方式包括超声和/或高速搅拌；优选的，所述搅拌的转速为600～2000rpm，时间为10～60min；优选的，所述超声的频率为40～60KHz，时间为10～60min；优...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴潇龙，张凌，孙淑华，
申请(专利权)人：上海烯古能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31