一种单层尼龙复合薄膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于尼龙薄膜技术领域，具体涉及一种单层尼龙复合薄膜及其制备方法和应用。本发明专利技术提供了一种单层尼龙复合薄膜，包括尼龙6、高阻隔性材料和功能添加剂；所述高阻隔性材料包括乙烯‑乙烯醇共聚物、聚己二酰间苯二甲胺或聚对苯二甲酸乙二酯；所述尼龙6和高阻隔性材料的质量比为(65～95):(5～35)，所述功能添加剂的质量为尼龙6和高阻隔性材料总质量的0.1～7％。本发明专利技术将尼龙6、高阻隔性材料和功能添加剂直接混合后进行造粒、流延成膜和双向拉伸，得到单层尼龙复合薄膜，所述单层尼龙复合薄膜具有较高的气体阻隔性能和较高的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种单层尼龙复合薄膜及其制备方法和应用
本专利技术属于尼龙薄膜
，具体涉及一种单层尼龙复合薄膜及其制备方法和应用。
技术介绍
尼龙6(PA6)是一种耐热、耐寒、耐油和耐有机溶剂的半结晶热塑性塑料，广泛应用于电子、造纸、汽车和包装等行业。以PA6为原料经过双向拉伸制得的双向拉伸聚酰胺6(BOPA6)薄膜阻隔性能较好，柔顺性优良，透明性较好，耐冲击，抗刺穿，无毒无害，在包装领域具有重要地位。然而常规双向拉伸尼龙薄膜(BOPA6)的阻隔性能相对于铝箔等高阻隔材料的阻隔性能仍有一定差距，为了进一步扩大BOPA6的应用，需要提高BOPA6的阻隔性能。现有技术大多通过采用多层共挤出的方式制备多层复合薄膜以提高尼龙薄膜的阻隔性能，然而多层共挤膜需要额外的添加剂层，这些额外的添加剂导致多层共挤膜不易回收再造，增加了环境污染。而且，现有的多层共挤出尼龙复合薄膜具有较低的力学性能，严重限制了尼龙复合薄膜的应用领域。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种单层尼龙复合薄膜，所述单层尼龙复合薄膜无额外的添加剂层，且具有较高的气体阻隔性能和较高的力学性能。本专利技术提供了一种单层尼龙复合薄膜，包括尼龙6、高阻隔性材料和功能添加剂；所述高阻隔性材料包括乙烯-乙烯醇共聚物、聚己二酰间苯二甲胺或聚对苯二甲酸乙二酯；所述尼龙6和高阻隔性材料的质量比为(65～95):(5～35)，所述功能添加剂的质量为尼龙6和高阻隔性材料总质量的0.1～7％。优选的，所述尼龙6为吹膜级尼龙6。优选的，所述乙烯-乙烯醇共聚物中乙烯的含量为27～48mol％。优选的，所述功能添加剂包括抗氧剂、开口剂、爽滑剂、抗静电剂、抗紫外剂、导热剂和成核剂中的一种或多种。本专利技术还提供了上述技术方案所述单层尼龙复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：将干燥的尼龙6、干燥的高阻隔性材料和功能添加剂进行混合，得到混合物；将所述混合物依次进行造粒、流延成膜和双向拉伸，得到所述单层尼龙复合薄膜。优选的，所述双向拉伸的拉伸比为1×1～4×4。优选的，所述双向拉伸的拉伸温度为80～160℃，速率为50～200mm/s。优选的，所述流延成膜用挤出流延机进行，所述挤出流延机包括料筒区、过渡体区、模头区和模唇区；所述料筒区包括料筒1区、料筒2区、料筒3区和料筒4区，所述过渡体区包括过渡体1区和过渡体2区，所述模头区包括模头1区、模头2区和模头3区；所述料筒1区的温度为255～260℃，所述料筒2区的温度为265～270℃，所述料筒3区的温度为275～280℃，所述料筒4区的温度为280～285℃；所述过渡体1区的温度为280～285℃，所述过渡体2区的温度为278～283℃；所述模头1区的温度为270～275℃，所述模头2区的温度为265～270℃，所述模头3区的温度为270～275℃；所述模唇区的温度为270～275℃。优选的，所述干燥的尼龙6由尼龙6原料经过干燥得到，所述干燥的温度为80～100℃；所述干燥的高阻隔性材料由高阻隔性材料经过干燥得到，所述干燥的温度为50～80℃。本专利技术还提供了上述技术方案所述单层尼龙复合薄膜或上述技术方案所述制备方法制备得到的单层尼龙复合薄膜作为包装材料的应用。本专利技术提供了一种单层尼龙复合薄膜，包括尼龙6、高阻隔性材料和功能添加剂；所述高阻隔性材料包括乙烯-乙烯醇共聚物、聚己二酰间苯二甲胺或聚对苯二甲酸乙二酯；所述尼龙6和高阻隔性材料的质量比为(65～95):(5～35)，所述功能添加剂的质量为尼龙6和高阻隔性材料总质量的0.1～7％。在本专利技术中，所述高阻隔性材料具有较高的气体阻隔性能，同时高阻隔性材料均匀分散于单层复合薄膜中，延长了气体通过薄膜的路径，进一步提高了气体阻隔性能；所述高阻隔性材料和尼龙6(PA6)之间以氢键结合，形成了分子间作用力，提高了单层尼龙复合薄膜的弹性模量，进而提高了单层尼龙复合薄膜的力学性能。本专利技术还提供了上述技术方案所述单层尼龙复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：将干燥的尼龙6、干燥的高阻隔性材料和功能添加剂进行混合，得到混合物；将所述混合物依次进行造粒、流延成膜和双向拉伸，得到所述单层尼龙复合薄膜。本专利技术将尼龙6、高阻隔性材料和功能添加剂直接混合后进行成膜，得到单层尼龙复合薄膜；经过混合高阻隔性材料均匀分散在尼龙复合膜中，延长了气体通过薄膜的路径，经过双向拉伸扩大了高阻隔性材料在PA6中的横截面积，进一步提高了气体阻隔性能；同时本专利技术使高阻隔性材料和PA6混合均匀提高了高阻隔性材料和PA6的接触面积，促进了氢键的形成，增加了氢键的数量，提高了单层尼龙复合薄膜的力学性能。本专利技术提供的制备方法简单，易于操作，且制备得到的单层尼龙复合薄膜易于回收加工。具体实施方式本专利技术提供了一种单层尼龙复合薄膜，包括尼龙6、高阻隔性材料和功能添加剂；所述高阻隔性材料包括乙烯-乙烯醇共聚物、聚己二酰间苯二甲胺或聚对苯二甲酸乙二酯；所述尼龙6和高阻隔性材料的质量比为(65～95):(5～35)，所述功能添加剂的质量为尼龙6和高阻隔性材料总质量的0.1～7％。在本专利技术中，若无特殊说明，所有原料组分均为本领域技术人员熟知的市售产品。本专利技术提供的单层尼龙复合薄膜，包括尼龙6。在本专利技术中，所述尼龙6(PA6)优选为吹膜级尼龙6，所述吹膜级尼龙6具有出色的加工性能、较好的阻隔性能、较低的含水率、较高的透明度等特性。在本专利技术中，所述吹膜级尼龙6作为基体材料，为单层尼龙复合薄膜提供了必要的支撑，同时为单层尼龙复合薄膜整体性能的提高打下了基础。本专利技术提供的单层尼龙复合薄膜还包括高阻隔性材料，所述高阻隔性材料包括乙烯-乙烯醇共聚物、聚己二酰间苯二甲胺或聚对苯二甲酸乙二酯，优选为乙烯-乙烯醇共聚物。在本专利技术中，所述乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)中乙烯的含量优选为27～48mol％，更优选为32～38mol％。在本专利技术中，所述高阻隔性材料具有较高的气体阻隔性能，其中EVOH的氧气阻隔性约为尼龙6的70倍，聚己二酰间苯二甲胺的氧气阻隔性约为尼龙6的14倍，聚对苯二甲酸乙二酯的水蒸气阻隔性约为尼龙6的8倍，将高阻隔性材料加入尼龙6基体中能够提高单层尼龙复合薄膜的气体阻隔性能；同时所述高阻隔性材料与尼龙6之间以氢键结合，形成了分子间作用力，提高了单层尼龙复合薄膜的弹性模量，进而提高了单层尼龙复合薄膜的力学性能。本专利技术提供的单层尼龙复合薄膜还包括功能添加剂。在本专利技术中，所述功能添加剂优选包括抗氧剂、开口剂、爽滑剂、抗静电剂、抗紫外剂、导热剂和成核剂中的一种或多种，更优选包括抗氧剂。当所述功能添加剂包括两种以上上述具体的添加剂时，本专利技术对具体添加剂的配比无特殊限定，采用任意配比即可。在本专利技术中，所述抗氧剂优选包括B215抗氧剂，所述B215抗氧剂优选包括168抗氧剂和1010抗氧剂，所述168抗氧剂和1010抗氧剂的质量比优选为1.8～2.1:1，更优选为2:1在本专利技术中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单层尼龙复合薄膜，包括尼龙6、高阻隔性材料和功能添加剂；/n所述高阻隔性材料包括乙烯-乙烯醇共聚物、聚己二酰间苯二甲胺或聚对苯二甲酸乙二酯；/n所述尼龙6和高阻隔性材料的质量比为(65～95):(5～35)，所述功能添加剂的质量为尼龙6和高阻隔性材料总质量的0.1～7％。/n

【技术特征摘要】
1.一种单层尼龙复合薄膜，包括尼龙6、高阻隔性材料和功能添加剂；
所述高阻隔性材料包括乙烯-乙烯醇共聚物、聚己二酰间苯二甲胺或聚对苯二甲酸乙二酯；
所述尼龙6和高阻隔性材料的质量比为(65～95):(5～35)，所述功能添加剂的质量为尼龙6和高阻隔性材料总质量的0.1～7％。


2.根据权利要求1所述的单层尼龙复合薄膜，其特征在于，所述尼龙6为吹膜级尼龙6。


3.根据权利要求1所述的单层尼龙复合薄膜，其特征在于，所述乙烯-乙烯醇共聚物中乙烯的含量为27～48mol％。


4.根据权利要求1所述的单层尼龙复合薄膜，其特征在于，所述功能添加剂包括抗氧剂、开口剂、爽滑剂、抗静电剂、抗紫外剂、导热剂和成核剂中的一种或多种。


5.权利要求1～4任意一项所述单层尼龙复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：
将干燥的尼龙6、干燥的高阻隔性材料和功能添加剂进行混合，得到混合物；
将所述混合物依次进行造粒、流延成膜和双向拉伸，得到所述单层尼龙复合薄膜。


6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述双向拉伸的拉伸比为1×1～4×4。


7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述双向拉伸的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘跃军，易著武，范淑红，石璞，刘小超，崔玲娜，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43