高弹高强型环保PE复合膜材料制造技术

本发明专利技术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。本发明专利技术还公开了所述PE复合膜材料的制备方法。 1

High elasticity and high strength environmental protection PE composite membrane material

The invention discloses a high elasticity and high-strength environmental protection PE composite film material, the PE film is a three layer composite structure, the thickness of the middle layer is 1~5 times the thickness of the outer layer, and the outer layer consists of the following weight components: 100 copies, 5 nanometer calcium carbonate, 10 copies of nano calcium carbonate, 20 nano titanium dioxide modified by collagen protein polythioethersulfone compound, 50 copies of single nanometer titanium dioxide. Linolenic acid glyceride is 1, 5, 10, 0.1, 1, KH 550, 1 and 3. The intermediate layer consists of the following weight components: PE 100, nano calcium carbonate, 10, polystyrene and imidazole compound 5, 0.1, 1, KH, 560, 1, 3. The invention also discloses a preparation method of the PE composite membrane material. One

【技术实现步骤摘要】
高弹高强型环保PE复合膜材料
本专利技术属于聚合物膜
，更具体地，本专利技术涉及一种高弹高强型环保PE复合膜材料。
技术介绍
聚乙烯薄膜是一种无色，无味、无臭、半透明的无毒性的绝缘材料，大量用作包装袋；食品袋，还可制作各种容器。它是惰性材料，所以比较难印刷，必须经处理后，才能印出比较好的效果。PE薄膜，即聚乙烯薄膜，是指用PE薄膜生产的薄膜。PE膜具有防潮性，透湿性小的优点。中国塑料薄膜的产量约占塑料制品总产量的20％，是塑料制品中产量增长较快的类别之一。从中国塑料薄膜(厚度为0.06mm～0.26mm)的应用领域看，用量最大、品种最多、应用最广的是包装工业，其消费约占2/3，其次是农业约占30％，再有就是功能膜，如微孔膜、屏蔽膜、土工膜等。随着中国经济的发展以及农村产业结构的调整，中国各行各业对塑料薄膜的市场需求不断上升。中国塑料薄膜行业正处于一个蓬勃发展的阶段，据悉，中国塑料薄膜的需求量每将以9％以上的速度增长。而且随着各种新材料、新设备和新工艺不断地涌现，将促使中国的塑料薄膜朝着品种多样化、专用化以及具备多功能的复合膜方向发展。然而现有的包装用聚乙烯薄膜，其耐热性、拉伸强度不佳，都有待改进。此外，虽然加入填料可以改善强度，但又会导致弹性下降的问题，使得膜变脆。因此，需要进行技术改进，制备具有更好的强度和并保持高弹性的PE膜。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的一个方面提供高弹高强型环保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：PE100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-5501-3份；所述中间层由以下重量份组分组成：PE100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-5601-3份；优选地，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：PE100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-5502-3份；所述中间层由以下重量份组分组成：PE100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-5602-3份；更优选地，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：PE100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-5502份；所述中间层由以下重量份组分组成：PE100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-5603份。具体地，所述PE膜的三层复合结构为两个外层和一个中间层。在一种实施方式中，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-5501克、KH-5602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。在一种实施方式中，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1000ml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48h，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-5500.6克、KH-5600.5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。优选地，所述纳米碳酸钙的平均粒径为100-1000纳米。优选地，所述纳米二氧化硅的平均粒径为100-1000纳米。优选地，所述纳米二氧化钛的平均粒径为100-1000纳米。本专利技术还提供了所述高弹高强型环保PE复合膜材料的制备方法，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℃。优选地，所述压延温度为180℃。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：利用胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛与胶原蛋白-聚苯并咪唑复合物改性纳米二氧化硅的交联作用，通过三层设计，有效提高PE膜的强度和弹性。具体实施方式原料:聚乙烯（PE）购自上海石化，型号为PE100。纳米碳酸钙（平均粒径为150纳米）、纳米二氧化硅（平均粒径为200纳米）、纳米二氧化钛（平均粒径300纳米），硅烷偶联剂KH-550、KH-560购自阿拉丁试剂。其他原料均购自国药集团。本专利技术PE复合膜材料的制备方法为：（1）将物料加入混合机，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180℃。具体物料见下述实施例与对比例：实施例1所述外层由以下重量份组分组成：PE100份、纳米碳酸钙5份、胶原蛋白-聚硫醚砜复合物改性纳米二氧化钛20份、单亚麻酸甘油酯1份、聚乙烯蜡1份、甘油0.1份、KH-5501份；所述中间层由以本文档来自技高网...

【技术保护点】
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

【技术特征摘要】
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：PE100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-5501-3份；所述中间层由以下重量份组分组成：PE100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-5601-3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：PE100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-5502-3份；所述中间层由以下重量份组分组成：PE100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-5602-3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：PE100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-5502份；所述中间层由以下重量份组分组成：PE100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-5603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50...

【专利技术属性】
技术研发人员：高溢，
申请(专利权)人：贵州高塑环保新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52