一种食品包装用防雾杂化复合膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型食品包装用防雾杂化复合膜，按照重量份数计算，由以下成分组成：基料100‑110重量份；改性防雾滴剂1.2‑1.5重量份；基料的接枝物2.0‑2.5重量份；纳米无机填料0.3‑0.5重量份；基料为高密度聚乙烯和甲基丙烯酸甲酯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物二者组成的混合物；改性防雾滴剂为聚乙二醇‑聚谷氨酸‑聚丙氨酸三嵌段共聚物经四苯基卟啉锰和十二烷基磺酸钠改性所得；基料的接枝物是在引发剂的作用下将甲基丙烯酸接枝到高密度聚乙烯和甲基丙烯酸甲酯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物的主链上的接枝共聚物。本发明专利技术制备的新型食品包装用防雾杂化复合膜不仅具有优异的防雾效果，而且具有优异的力学性能。

Antifogging hybrid composite film for food packaging and preparation method thereof

The invention discloses a new type of anti fogging hybrid composite membrane for food packaging, which is composed of the following components: base material 100, 110 weight parts, modified antifogging agent 1.2, 1.5 weight, 2 graft 2.5 weight of base material, 0.3 nanometer inorganic filler, 0.5 weight portion, high density polyethylene and a The modified antifogging agent was modified by the modification of four phenyl porphyrin manganese and sodium alkyl sulfonate (twelve alkyl sulfonate), the modified antifogging antifogging agent was made of four phenyl porphyrin manganese and twelve alkyl sulfonate, and the graft was grafted to high density of methacrylic acid under the action of initiator. The graft copolymer on the main chain of polyethylene and Methyl Methacrylate Butadiene Styrene copolymer. The new composite antifogging composite film for food packaging not only has excellent anti fogging effect, but also has excellent mechanical properties.

【技术实现步骤摘要】
一种食品包装用防雾杂化复合膜及其制备方法
本专利技术属于食品包装
，具体涉及一种食品包装用防雾杂化复合膜及其制备方法。
技术介绍
蔬菜、水果、肉类及冷冻食品，因其水分含量大或者由于包装袋内外温差过大，通常易在包装袋内产生一层不透明的水雾，这层不透明的水雾会导致用户看不到商品，无法直观判定商品的质量状况。为了解决这一问题，产品外包装上通常使用具有防止水汽在薄膜表面形成结雾的防雾膜来包装。防雾膜可以改变材料的表面性能，其防雾原理大体分为两类：第一类是亲水性防雾膜，降低基材表面对水的接触角（水接触角θ<35°），使水滴在基材表面铺展开，并形成均匀水膜。从而避免了因水滴产生的光线反射和折射，保证了材料的透光性。亲水性防雾膜防雾时间长，原料易得；第二类是疏水性防雾膜，提高基材表面对水的接触角（水接触角θ>100°），使水滴不能吸附在基材表面。当材料倾斜一定角度时，由于重力作用，使水滴滚落，从而保证了材料的透光性。现有技术中的防雾膜在制备过程中通常通过添加防雾滴剂来实现防雾的效果，添加形式有外涂法和内添加法；外涂法使用方便，但是涂覆的防雾剂与塑料薄膜的附着力较差，成本较高，耐久性差，加工不方便；内添加法又分为直接添加法和母粒添加法，由于直接添加法添加防雾剂时，防雾滴剂具有较强的润滑作用，所以会产生加料困难，容易造成螺杆打滑，无法正常吹膜；而且薄膜表面的防雾剂的分布不均，直接影响使用效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型食品包装用防雾杂化复合膜，用来解决现有食品包装中防雾性能差的缺点，本专利技术。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种新型食品包装用防雾杂化复合膜，按照重量份数计算，由以下成分组成：基料100-110重量份；改性防雾滴剂1.2-1.5重量份；基料的接枝物2.0-2.5重量份；纳米无机填料0.3-0.5重量份；所述基料为高密度聚乙烯和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物二者组成的混合物，其中高密度聚乙烯与甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物的重量比为3:0.8；所述改性防雾滴剂为聚乙二醇-聚谷氨酸-聚丙氨酸三嵌段共聚物经四苯基卟啉锰和十二烷基磺酸钠改性所得；所述基料的接枝物是在引发剂的作用下将甲基丙烯酸接枝到高密度聚乙烯和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物的主链上的接枝共聚物；所述纳米无机填料为纳米羟基磷灰石和纳米碳化硅颗粒经硅烷偶联剂改性所得；本专利技术防雾杂化复合膜中纳米羟基磷灰石和纳米碳化硅颗粒经硅烷偶联剂改性后不仅能够协同增效提高防雾杂化复合膜的力学性能，而且在一定程度上能够提高其防雾性能。本专利技术所述新型食品包装用防雾杂化复合膜，其进一步技术方案为：所述改性防雾滴剂由以下方法制备所得：1)将20重量份聚乙二醇-聚谷氨酸-聚丙氨酸三嵌段共聚物分散于80重量份甲苯中，然后采用醋酸调节体系pH至5.5，室温搅拌10min；2)向步骤1）中溶液加入0.3重量份四苯基卟啉锰和1.1重量份十二烷基磺酸钠，升温至回流反应1-2h，然后减压脱除溶剂得改性防雾滴剂。本专利技术首次采用聚乙二醇-聚谷氨酸-聚丙氨酸三嵌段共聚物作为防雾滴剂，采用四苯基卟啉配位的二价锰和十二烷基磺酸钠来对聚乙二醇-聚谷氨酸-聚丙氨酸三嵌段共聚物进行改性，改性后防雾性能大大提高；而且研究发现添加配位的二价锰比单纯添加无机锰盐防雾性能要好。本专利技术所述新型食品包装用防雾杂化复合膜，其进一步技术方案为：所述纳米无机填料由以下制备方法制备所得：1）将纳米羟基磷灰石和纳米碳化硅颗粒分散于无水乙醇中，超声分散20min得无机纳米分散液；2）向无机纳米分散液中滴加硅烷偶联剂的乙醇水溶液，20-30℃下超声反应40min，然后采用无机碱调节反应体系pH至9.0-9.5；3）升温至50-60℃，在1200rpm的转速下搅拌12h，降温至室温沉降24h；4）过滤、纯化水洗涤，洗涤后高温老化，研磨得纳米无机填料。优选的，步骤1）中纳米羟基磷灰石和纳米碳化硅颗粒的重量比为3:1；步骤2）所述硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，所述硅烷偶联剂用量为纳米羟基磷灰石重量的0.2倍；所述无机碱为氢氧化钠或氢氧化钾。优选的，步骤4）所述高温老化是指在氮气氛围下于200-260℃下高温煅烧12h；本专利技术所述新型食品包装用防雾杂化复合膜，其进一步技术方案为：所述基料的接枝物由下述方法制备：1）将1.2重量份甲基丙烯酸、30重量份高密度聚乙烯、8重量份甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物混合10min；2）加入0.02重量份引发剂、4重量份丙酮和0.5重量份乙酰丙酮继续混合20min；3）在800rpm的转速下高速混合2h后经双螺杆挤出机中进行熔融接枝反应，反应温度为160℃，最后经挤出、冷却、造粒得基料的接枝物。优选的，所述引发剂为叔丁基过氧化氢、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷、二叔丁基过氧化物、过氧化二异丙苯、二异丙苯过氧化氢、过氧化苯甲酰中的一种。本专利技术制备的基料的接枝物颜色较浅，在初期研发过程中由于体系中未加入乙酰丙酮导致制备出的基料的接枝物发黑；当采取丙酮与乙酰丙酮的混合体系时，解决了接枝物颜色发黑的问题，从而使制备出的食品包装用防雾杂化复合膜颜色浅，利于观察食品包装袋中食品的外观形态。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供了一种新型食品包装用防雾杂化复合膜的制备方法，包括以下步骤：将基料、改性防雾滴剂、基料的接枝物和纳米无机填料混合均匀，然后经塑料薄膜吹塑机吹塑成膜得食品包装用防雾杂化复合膜，所述食品包装用防雾杂化复合膜的厚度为0.04-0.06mm。本专利技术提供了一种新型的食品包装用防雾杂化复合膜，具有优异的防雾性能和优异的力学性能，通过添加无机纳米材料增加了防雾膜的力学性能，首次采用聚乙二醇-聚谷氨酸-聚丙氨酸三嵌段共聚物作为防雾滴剂，采用四苯基卟啉配位的二价锰和十二烷基磺酸钠来对聚乙二醇-聚谷氨酸-聚丙氨酸三嵌段共聚物进行改性，改性后防雾性能大大提高；而且研究发现添加配位的二价锰比单纯添加无机锰盐防雾性能要好。本专利技术所使用材料绿色环保，可用于食品包装，替代市场现有包装材料，解决现有包装材料在冷热温差过大情况下，无法观察包装袋内食品的形态的问题。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。纳米羟基磷灰石来自于北京德科岛金科技有限公司，粒径为10nm；聚乙二醇-聚谷氨酸-聚丙氨酸三嵌段共聚物是严格按照现有技术（高分子学报，2012，（6）：599-605）中的教导制备所得，未做任何参数的改变。改性防雾滴剂由以下方法制备所得：1)将20g聚乙二醇-聚谷氨酸-聚丙氨酸三嵌段共聚物分散于80g甲苯中，然后采用醋酸调节体系pH至5.5，室温搅拌10min；2)向步骤1）中溶液加入0.3g四苯基卟啉锰和1.1g十二烷基磺酸钠，升温至回流反应1.5h，然后减压脱除溶剂得改性防雾滴剂。纳米无机填料由以下制备方法制备所得：1）将30g纳米羟基磷灰石和10g纳米碳化硅颗粒分散于200ml无水乙醇中，超声分散20min得无机纳米分散液；2）向无机纳米分散液中滴加40ml硅烷偶联剂的乙醇水溶液(含γ-缩水甘油醚氧丙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型食品包装用防雾杂化复合膜，按照重量份数计算，其特征在于：由以下成分组成：基料100‑110重量份；改性防雾滴剂1.2‑1.5重量份；基料的接枝物2.0‑2.5重量份；纳米无机填料0.3‑0.5重量份；所述基料为高密度聚乙烯和甲基丙烯酸甲酯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物二者组成的混合物，其中高密度聚乙烯与甲基丙烯酸甲酯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物的重量比为3:0.8；所述改性防雾滴剂为聚乙二醇‑聚谷氨酸‑聚丙氨酸三嵌段共聚物经四苯基卟啉锰和十二烷基磺酸钠改性所得；所述基料的接枝物是在引发剂的作用下将甲基丙烯酸接枝到高密度聚乙烯和甲基丙烯酸甲酯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物的主链上的接枝共聚物；所述纳米无机填料为纳米羟基磷灰石和纳米碳化硅颗粒经硅烷偶联剂改性所得。

【技术特征摘要】
1.一种新型食品包装用防雾杂化复合膜，按照重量份数计算，其特征在于：由以下成分组成：基料100-110重量份；改性防雾滴剂1.2-1.5重量份；基料的接枝物2.0-2.5重量份；纳米无机填料0.3-0.5重量份；所述基料为高密度聚乙烯和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物二者组成的混合物，其中高密度聚乙烯与甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物的重量比为3:0.8；所述改性防雾滴剂为聚乙二醇-聚谷氨酸-聚丙氨酸三嵌段共聚物经四苯基卟啉锰和十二烷基磺酸钠改性所得；所述基料的接枝物是在引发剂的作用下将甲基丙烯酸接枝到高密度聚乙烯和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物的主链上的接枝共聚物；所述纳米无机填料为纳米羟基磷灰石和纳米碳化硅颗粒经硅烷偶联剂改性所得。2.根据权利要求1所述的新型食品包装用防雾杂化复合膜，其特征在于，所述改性防雾滴剂由以下方法制备所得：1）将20重量份聚乙二醇-聚谷氨酸-聚丙氨酸三嵌段共聚物分散于80重量份甲苯中，然后采用醋酸调节体系pH至5.5，室温搅拌10min；2）向步骤1）中溶液加入0.3重量份四苯基卟啉锰和1.1重量份十二烷基磺酸钠，升温至回流反应1-2h，然后减压脱除溶剂得改性防雾滴剂。3.根据权利要求1所述的新型食品包装用防雾杂化复合膜，其特征在于，所述纳米无机填料由以下制备方法制备所得：1）将纳米羟基磷灰石和纳米碳化硅颗粒分散于无水乙醇中，超声分散20min得无机纳米分散液；2）向无机纳米分散液中滴加硅烷偶联剂的乙醇水溶液，20-30℃下超声反应40min，然后采用无机碱调节反应体系pH至9.0-9.5；3）升温至5...

【专利技术属性】
技术研发人员：余赞，田璐，钟文，罗臻，韦雪雪，
申请(专利权)人：常德金德新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43