一种薄膜用超疏水防雾母料及其制备制造技术

本发明专利技术涉及一种聚丙烯薄膜用超疏水防雾母料及其制备。主要包括：(1)采用熔融接枝法制备接枝聚丙烯PP‑g‑GMA；(2)将乙基氨基硅氧烷与甲基含氢硅氧烷共聚；(3)将步骤(2)得到的乙基氨基硅氧烷/甲基含氢硅氧烷共聚物与全氟辛基乙烯反应，制得带氨基的氟硅树脂；(4)将步骤(3)所得带氨基的氟硅树脂与步骤(1)所得接枝聚丙烯PP‑g‑GMA、聚丙烯通过反应性挤出，将带氨基的氟硅树脂上的氨基与接枝聚丙烯PP‑g‑GMA侧链上环氧基团反应，制备超疏水防雾母料。本发明专利技术将疏水性防雾母料添加至薄膜防雾表层混炼制备防雾薄膜，具备易加工、低成本、防雾效果好、永久性防雾、不影响薄膜光学性能、且具有改善聚烯烃薄膜耐候性等优点。可以应用于蔬菜保鲜。

Super-hydrophobic anti-fog masterbatch for film and its preparation

The invention relates to a superhydrophobic antifogging masterbatch for polypropylene film and its preparation. The main contents include: (1) preparation of grafted polypropylene PP g GMA by melt grafting; (2) copolymerization of ethylaminosiloxane with methyl hydrosiloxane; (3) reaction of ethylaminosiloxane/methyl hydrosiloxane copolymer with perfluorooctyl ethylene to prepare fluorosiloxane resin with amino group; (4) preparation of fluorosiloxane resin with amino group and (1) grafting of polypropylene with amino group. Super hydrophobic antifogging masterbatch was prepared by reactive extrusion of amino groups on fluorosilicone resin with vinyl PP g GMA and polypropylene and epoxy groups on side chain of grafted polypropylene PP g GMA. The antifogging film prepared by adding hydrophobic antifogging masterbatch to the antifogging surface of the film has the advantages of easy processing, low cost, good antifogging effect, permanent antifogging, no influence on the optical properties of the film, and improving the weatherability of the polyolefin film. It can be used for vegetable preservation.

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜用超疏水防雾母料及其制备
本专利技术涉及超疏水防雾母料领域，具体涉及一种薄膜用超疏水防雾母料及其制备。
技术介绍
防雾薄膜主要应用于农膜以及食品包装领域，如，防雾农膜可以避免雾滴降低大棚的透光性，直接影响农作物的生长，雾滴滴落在农作物上还会引起茎叶的腐烂。目前，防雾薄膜主要是双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)、流延聚丙烯薄膜(CPP)、流延聚乙烯薄膜(CPE)。聚乙烯、聚丙烯都是非极性的聚合物，亲水性差，二者表面张力都很低，仅为31mN/m，而水的表面张力72mN/m，纯聚乙烯、聚丙烯薄膜对水的接触角为90～92°，不能起到防雾的效果。目前，防雾薄膜主要通过在薄膜表面形成一层超亲水层，来达到防雾的目的。通常有以下两种技术：一是外涂法，在薄膜表面涂覆一层具有防雾剂的涂层，通过溶剂挥发等工序，使薄膜表层具备亲水性；二是内添加法，将防雾剂制备防雾母料，将防雾母料添加至薄膜芯层及防雾层混炼制备防雾薄膜。内添加法采用的防雾剂通常为具有迁移性的小分子亲水性物质，通过小分子防雾剂在薄膜内迁移至薄膜表层，改变表面的浸润性，使得薄膜表层凝聚的水分呈均匀润湿状态，形成连续相而不凝结成水滴或露珠，达到防雾效果。专利：一种抗静电防雾母料及其生产工艺(201110239258.3)公开一种抗静电防雾母料及其生产工艺,提供一种既能抗静电又能防雾的母料。其包括以下组分和重量(重量份)：聚丙烯55～65；玻璃微珠1～5；防粘剂15～20；分散剂20～25；抗静电剂10～15。使用精密称量系统配料,充分混合后经双螺杆挤出机将熔体挤出,熔体挤出后经干燥,冷却,切粒而生成母料成品。专利：一种新型光学防雾膜及其制备方法(201010528345.6)提供一种附着牢固，防雾效果好的光学防雾膜及其制备方法与应用，所述的新型光学防雾膜是通过在丙烯酸、阳离子聚丙烯酰胺一硅酸钠溶液中交替涂膜、烘干制得。本专利技术具有良好的粘附性,透光性,防雾性能好。专利：长效耐候无滴消雾大棚膜及其制备方法(201510337053.7)涉及一种长效耐候无滴消雾大棚膜及其制备方法，属于高分子材料领域。所述的长效耐候无滴消雾大棚膜包括内层、中层和外层；其中，内层由茂金属线性低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和防雾母料制成；中层由高压聚乙烯和保温母料制成；外层由茂金属线性低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和抗紫外线母料制成。所述的大棚膜具有良好的长期无滴消雾效果，同时具有优良的透明性、耐穿刺性能、耐候性，使用寿命长；本专利技术的制备方法工艺简单、易于实现。外涂法的主要缺点是需要添加涂布设施，且存在溶剂挥发、回收、不环保等问题，并且往往因涂层不牢而影响防雾效果。内添加法的主要缺点是由于采用的防雾剂为亲水性小分子，通过小分子迁移到薄膜表层来达到防雾效果，其防雾效果与小分子迁移量有关。由于防雾剂小分子能溶于水，薄膜内的防雾剂因常和水接触而逐渐流失，防雾效果会逐渐减弱。并且，由于防雾剂小分子的迁移受温度的影响，当温度过低，小分子迁移量过少则会导致防雾效果太差，温度过高，损失的防雾剂也就较多。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种薄膜用超疏水防雾剂及其制备解决现有技术存在的问题。一种薄膜用超疏水防雾母料的制备方法，主要包括以下步骤：(1)采用熔融接枝法制备接枝聚丙烯PP-g-GMA；(2)乙基氨基硅氧烷与甲基含氢硅氧烷共聚；(3)将步骤(2)得到的乙基氨基硅氧烷/甲基含氢硅氧烷共聚物与全氟辛基乙烯反应，制得带氨基的氟硅树脂；(4)将步骤(3)所得带氨基的氟硅树脂与步骤(1)所得接枝聚丙烯PP-g-GMA、聚丙烯通过反应性挤出，将带氨基的氟硅树脂上的氨基与接枝聚丙烯PP-g-GMA侧链上环氧基团反应，制备含有聚丙烯-氟硅树脂的接枝共聚物的超疏水防雾母料。本专利技术将非极性的聚丙烯通过接枝GMA，在聚丙烯侧链引入了极性的环氧基团，通过氟硅树脂上的氨基与接枝聚丙烯侧链上环氧基团的反应，将带氨基的氟硅树脂接枝到聚丙烯侧链上，制备聚丙烯-氟硅树脂的接枝共聚物。本专利技术制备的接枝聚丙烯PP-g-GMA相比于市面常见的PP-g-GMA的优势，第一选用的主料为适用于超透薄膜用的聚丙烯作为主料，其透明性更好；第二是接枝率可控，接枝聚丙烯反应活性更高，有利于下一步与氟硅树脂反应的进行；第三就是加工便利性。本专利技术的氟硅树脂以硅氧为主链，柔软的主链结构赋予氟硅树脂具有很好的高弹性及流变性能；侧链引入高含量的含氟基团，达到氟硅协同抗污防雾效果；主链上引入氨基侧基，氨基与接枝聚丙烯上的环氧基团可以反应，得到氟硅树脂-聚丙烯接枝共聚物。氟硅树脂耐候性改善，氟可以改善耐候性。氟硅树脂的制备，将全氟辛基乙烯引入乙基氨基硅氧烷/甲基含氢硅氧烷共聚物上，硅氧烷主链赋予共聚物高弹性及流动性，侧链引入高含量的含氟基团，氟硅协同效应赋予氟硅很好的抗污、防雾、自洁能力、耐温、耐候性能。氟硅树脂具有极低的表面能，具有疏水疏油的特性。利用氟硅树脂增加薄膜表面的接触角，当薄膜表面水接触角大于150°并且滚动角小于10°时，表面优异的超疏水性能可以避免雾滴在固体表面的黏附和聚合，从而实现防雾。进一步的，步骤(1)所述采用熔融接枝法制备接枝聚丙烯PP-g-GMA主要包括：以聚丙烯(PP)为载体，甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为接枝单体，过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂，PP、DCP和GMA共混后从喂料口进入挤出机熔融挤出。在挤出熔融过程中，DCP在高温下形成小分子自由基，攻击PP主链上叔碳，形成大分子自由基，与GMA分子的双键发生发应，形成接枝聚丙烯PP-g-GMA，制备的接枝聚丙烯PP-g-GMA切粒、干燥。GMA接枝PP的化学反应示意式如下所示，其中长链代表PP分子链。进一步的，所述聚丙烯：甲基丙烯酸缩水甘油酯：过氧化二异丙苯的比例100:10:1，熔融接枝温度140～180℃，接枝率为8％。进一步的，所述聚丙烯按无规聚丙烯：间规聚丙烯：等规聚丙烯为1:1:2的比例共混。均采用粉末状PP，无规PP是非晶聚合物，间规PP为低结晶性聚合物，二者等规度低，熔点低、熔体粘度低，更适合接枝反应，加入一定等规PP，保证合适的熔体强度。采用粉料一次加料熔融接枝，具有更高的接枝效率。相比二次加料，无规和间规PP的加入很大程度降低转矩，有利于提高转速和接枝效率，PP熔体粘度变化不大、未发生明显降解现象。进一步的，所述带氨基的氟硅树脂与接枝聚丙烯PP-g-GMA按1：5的比例共混。首先是考虑到接枝聚丙烯的接枝率不是百分百，其次是考虑加工的便利性。进一步的，所述带氨基的氟硅树脂与接枝聚丙烯PP-g-GMA共混后从主喂料加料，进入熔融反应性共挤，在侧喂料加入聚丙烯。分为主喂料和侧喂料分开喂料有两个目的，第一个目的是为了精准控制用料；第二个目的是为了让接枝聚丙烯和带氨基的先反应得到聚丙烯-氟硅树脂的共聚物，主喂料口和测喂料中间有一段距离。加入聚丙烯的目的是为了降低氟硅树脂的含量，母料中氟硅树脂的含量过低过高都不好，太低需要母料添加高，客户使用成本太高，而且容易混合不均匀；太高则防雾母料的不好加工，而且母料添加量过低，容易导致薄膜中氟硅树脂分布不均。进一步的，所述聚丙烯是均聚聚丙烯或者共聚聚丙烯，所述聚丙烯和所述带氨基的氟硅树脂与接枝聚丙烯PP-g-GMA形成的共混物比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜用超疏水防雾母料的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：(1)采用熔融接枝法制备接枝聚丙烯PP‑g‑GMA；(2)将乙基氨基硅氧烷与甲基含氢硅氧烷共聚；(3)将步骤(2)得到的乙基氨基硅氧烷/甲基含氢硅氧烷共聚物与全氟辛基乙烯反应，制得带氨基的氟硅树脂；(4)将步骤(3)所得带氨基的氟硅树脂与步骤(1)所得接枝聚丙烯PP‑g‑GMA、聚丙烯通过反应性挤出，将带氨基的氟硅树脂上的氨基与接枝聚丙烯PP‑g‑GMA侧链上环氧基团反应，制备含有聚丙烯‑氟硅树脂的接枝共聚物的超疏水防雾母料。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜用超疏水防雾母料的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：(1)采用熔融接枝法制备接枝聚丙烯PP-g-GMA；(2)将乙基氨基硅氧烷与甲基含氢硅氧烷共聚；(3)将步骤(2)得到的乙基氨基硅氧烷/甲基含氢硅氧烷共聚物与全氟辛基乙烯反应，制得带氨基的氟硅树脂；(4)将步骤(3)所得带氨基的氟硅树脂与步骤(1)所得接枝聚丙烯PP-g-GMA、聚丙烯通过反应性挤出，将带氨基的氟硅树脂上的氨基与接枝聚丙烯PP-g-GMA侧链上环氧基团反应，制备含有聚丙烯-氟硅树脂的接枝共聚物的超疏水防雾母料。2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(1)所述采用熔融接枝法制备接枝聚丙烯PP-g-GMA主要包括：以聚丙烯为载体，甲基丙烯酸缩水甘油酯为接枝单体，过氧化二异丙苯为引发剂，聚丙烯为载体、甲基丙烯酸缩水甘油酯、过氧化二异丙苯共混后，从喂料口进入挤出机熔融挤出，制备的接枝聚丙烯PP-g-GMA切粒、干燥。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锦江，刘小珊，周慕纯，张冬梅，
申请(专利权)人：汕头市贝斯特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44