一种双向拉伸尼龙材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种双向拉伸尼龙材料，按质量百分比计，包括以下组分：85wt％～99.99wt％聚酰胺6和0.01wt％～15wt％酚

【技术实现步骤摘要】
一种双向拉伸尼龙材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚酰胺薄膜
，具体涉及一种双向拉伸尼龙材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]双向拉伸尼龙薄膜(BOPA膜)是一种以聚酰胺6(PA6)为原材料制成，且具有耐寒、耐油、抗刺穿等性能的包装材料，被广泛应用于食品包装、医疗器械、锂离子二次电池外壳包装和泡罩包装等领域。
[0003]BOPA膜由于PA6在热加工及使用过程中受热很容易发生热氧老化降解，使尼龙分子发生断链，并产生发色基团。导致材料力学性能下降，从而缩短使用寿命；而且发色基团还使尼龙材料制品表面变黄，随着老化时间的延长，甚至变为深褐色，严重影响制品的外观。因此对其进行热氧稳定化是十分必要的。
[0004]热氧稳定化通常是在材料配方中添加稳定剂，而常见的稳定剂有含铜稳定剂和氢过氧化物分解剂。其中，含铜稳定剂中的铜原子可以与PA6形成络合物，保护PA6主链上的弱点(与羰基和氮原子相邻的亚甲基上的氢原子)，并且还可以将材料中存在的氢过氧化物分解为非自由基产物，抑制自由基链反应的进行，实现热氧稳定；氢过氧化物分解剂能使氢过氧物按离子型机理分解，降低自由基自氧化反应速率，实现热氧稳定。这些稳定剂虽然在一定程度上提高了PA6的稳定性，但随着双向拉伸尼龙薄膜应用范围的扩展，要求薄膜需经高温处理或在高温下使用，例如作为食品包装要高温消毒与高温蒸煮等，故对其稳定性有了更高的要求，因此上述的热氧稳定性已经难以满足要求，有必要对双向拉伸尼龙材料进行改性来提高其热氧稳定性。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种双向拉伸尼龙材料及其制备方法。本专利技术提供的双向拉伸尼龙材料具备优异的热氧稳定性。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种双向拉伸尼龙材料，按质量百分比计，包括以下组分：85wt％～99.99wt％聚酰胺6和0.01wt％～15wt％酚-胺双官能剂；
[0008]所述酚-胺双官能剂具有式I所示的化学结构：
[0009][0010]优选地，按质量百分比计，包括以下组分：90wt％～99.9wt％聚酰胺6和0.1wt％～10wt％酚-胺双官能剂。
[0011]优选地，所述双向拉伸尼龙材料中还包括亚磷酸酯类抗氧剂。
[0012]优选地，所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。
[0013]优选地，所述亚磷酸酯类抗氧剂的含量为0.01wt％～10wt％，且所述聚酰胺6、酚-胺双官能剂和亚磷酸酯类抗氧剂的总质量含量为100％。
[0014]优选地，所述亚磷酸酯类抗氧剂的含量为0.1wt％～5wt％。
[0015]本专利技术还提供了上述技术方案所述双向拉伸尼龙材料的制备方法，包括以下步骤：
[0016](1)将聚酰胺6进行熔融，得到熔体；
[0017](2)将所述步骤(1)得到的熔体与酚-胺双官能剂混合，得到双向拉伸尼龙材料；或者，将所述步骤(1)得到的熔体与酚-胺双官能剂和亚磷酸酯类抗氧剂混合，得到双向拉伸尼龙材料。
[0018]优选地，所述步骤(1)中熔融的温度为240～265℃。
[0019]优选地，所述步骤(2)中混合的时间为3～30min。
[0020]优选地，所述混合的时间为5～20min。
[0021]本专利技术提供了一种双向拉伸尼龙材料，按质量百分比计，包括以下组分：85wt％～99.99wt％聚酰胺6和0.01wt％～15wt％酚-胺双官能剂；所述酚-胺双官能剂具有式I所示的化学结构：
[0022][0023]本专利技术通过控制酚-胺双官能剂在双向拉伸尼龙材料中的含量，使得酚-胺双官能剂能够充分发挥其分子内抗氧化协同作用，大幅度提高了分子内电子转移效率，具有高效的抗氧化稳定作用，进而提高了双向拉伸尼龙材料的热氧稳定性。实施例的实验结果表明，本专利技术实施例1～6的双向拉伸尼龙材料在分解5％、10％和50％时的温度均高于对比例1～
3的材料；在起始氧化温度测试时，实施例1～6的材料的起始氧化温度均高于对比例1～3。
附图说明
[0024]图1为实施例1～2和对比例1～2制备的双向拉伸尼龙材料在300℃恒温空气气氛中的失重情况。
具体实施方式
[0025]本专利技术提供了一种双向拉伸尼龙材料，按质量百分比计，包括以下组分：85wt％～99.99wt％聚酰胺6和0.01wt％～15wt％酚-胺双官能剂；
[0026]所述酚-胺双官能剂具有式I所示的化学结构：
[0027][0028]以双向拉伸尼龙材料的重量比为100％计，本专利技术提供的双向拉伸尼龙材料的组分包括聚酰胺685wt％～99.99wt％，优选为90wt％～99.9wt％，进一步优选为95wt％～99.8wt％，更优选为99.5wt％～99.7wt％。本专利技术对所述聚酰胺6的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本专利技术中，所述聚酰胺6为双向拉伸尼龙材料的主要组分。
[0029]以双向拉伸尼龙材料的重量比为100％计，本专利技术提供的双向拉伸尼龙材料的组分包括酚-胺双官能剂0.01wt％～15wt％，优选为0.1wt％～10wt％，进一步优选为0.2wt％～5wt％，更优选为0.25wt％～0.5wt％，最优选为0.3wt％～0.4wt％。在本专利技术中，所述酚-胺双官能剂具有式I所示的化学结构：
[0030][0031]本专利技术对所述酚-胺双官能剂的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本专利技术中，所述酚-胺双官能剂中同时含有酚羟基和芳香胺两个官能团，酚羟基和芳香胺具有高效的分子内抗氧化协同作用，能够提高双向拉伸尼龙材料的热氧稳定性；所述酚-胺双官能剂的含量在上述范围内时能够进一步提高双向拉伸尼龙材料的热氧稳定性。
[0032]以双向拉伸尼龙材料的重量比为100％计，本专利技术提供的双向拉伸尼龙材料中还
包括亚磷酸酯类抗氧剂。在本专利技术中，所述亚磷酸酯类抗氧剂的含量优选为0.01wt％～10wt％，进一步优选为0.1wt％～5wt％，更优选为0.25wt％～2wt％。在本专利技术中，所述亚磷酸酯类抗氧剂优选为抗氧剂168。本专利技术对所述亚磷酸酯类抗氧剂的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本专利技术中，所述亚磷酸酯类抗氧剂为辅助抗氧剂，与酚-胺双官能剂复配，能够实现多重抗氧协同作用，更大限度地提高热氧稳定性；所述亚磷酸酯类抗氧剂在上述含量范围时，能够进一步提高与酚-胺双官能剂的复配效果，达到高效热氧稳定性。
[0033]本专利技术通过控制酚-胺双官能剂在双向拉伸尼龙材料中的含量，使得酚-胺双官能剂能够充分发挥其分子内抗氧化协同作用，大幅度提高分子内电子转移效率，具有高效的抗氧化稳定作用，进而提高了双向拉伸尼龙材料的热氧稳定性；且酚-胺双官能剂是用腰果酚壳提取液衍生物为主要原料合成的生物基添加剂，具有绿色可再生、环保低毒的特点，符合包装材料尤其是食品包装的安全性要求。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双向拉伸尼龙材料，按质量百分比计，包括以下组分：85wt％～99.99wt％聚酰胺6和0.01wt％～15wt％酚-胺双官能剂；所述酚-胺双官能剂具有式I所示的化学结构：2.根据权利要求1所述的双向拉伸尼龙材料，其特征在于，按质量百分比计，包括以下组分：90wt％～99.9wt％聚酰胺6和0.1wt％～10wt％酚-胺双官能剂。3.根据权利要求1所述的双向拉伸尼龙材料，其特征在于，所述双向拉伸尼龙材料中还包括亚磷酸酯类抗氧剂。4.根据权利要求3所述的双向拉伸尼龙材料，其特征在于，所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。5.根据权利要求3所述的双向拉伸尼龙材料，其特征在于，所述亚磷酸酯类抗氧剂的含量为0.01wt％～10wt％，且所述聚酰胺6、酚-胺双官能剂和亚磷酸酯类抗氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯建湘，吴刘一顺，彭思梅，刘跃军，石璞，吴任钊，罗林园，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：