一种覆膜铁及其加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种覆膜铁及其加工工艺；本申请制备的覆膜铁具有高粘结性、优异的抗菌性和热稳定性，制备工艺不挥发有机溶剂，安全环保。包括以下步骤：S1：对PET进行表面刻蚀；S2：取步骤S1处理过的PET浸泡于改性溶液中，进行表面接枝反应；S3在二氧化硅表面引入环氧基和季铵盐，形成环氧化二氧化硅；S4：在环氧化二氧化硅表面继续引入胍基，形成胍基化二氧化硅；S5：将改性PET、胍基化二氧化硅混合均匀，于双螺杆挤出机中进行挤出铸片，先进行纵向拉伸，再进行横向拉伸膜，最后热定型，对膜表面进行电晕处理后，即为PET薄膜；S6：将PET薄膜与铁板进行热复合后，即为覆膜铁。即为覆膜铁。

【技术实现步骤摘要】
一种覆膜铁及其加工工艺


[0001]本专利技术涉及覆膜铁
，具体为一种覆膜铁及其加工工艺。

技术介绍

[0002]在制罐行业，通常会在金属表面涂覆有色涂料达到美化的现象，在内表面涂覆热固性涂料，形成涂膜层，虽然可以防止内容物的腐蚀，但是形成涂膜层需要挥发掉有机溶剂，必然会影响环境。
[0003]而覆膜铁是利用高温高压将金属板和塑料薄膜贴合在一起的加工技术，可以避免传统工艺的套色、烘烤工艺，常常应用于食品包装、汽车、家居建材等领域，可以增强包装物的稳定性以及美化性。
[0004]覆膜铁通常又可分为黏合覆膜铁以及熔融覆膜铁，黏合覆膜铁在制备过程中需要加入粘合剂，和熔融覆膜铁直接利用铁板与薄膜进行复合，所以熔融覆膜铁的使用频率较高。
[0005]而覆膜铁最常用薄膜为聚丙烯(PP)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，两者可以经受高摩擦和高温的作用，同时具有较强的阻隔性，可以很好的保持内容物的风味，同时在高温杀菌工艺下，薄膜不会脱落、变色等。
[0006]而PET薄膜在制备过程中，需要经过纵向拉伸和横向拉伸，这会导致PET薄膜的结晶表面活性低、表面光滑、熔点高，使PET薄膜难以与金属板进行热复合，因此需要提高PET与金属板之间的粘合性，因此提高PET薄膜的表面活性，以增强PET薄膜与金属材料之间的粘结是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种覆膜铁及其加工工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]一种覆膜铁及其加工工艺，包括以下步骤：
[0010]S1：将碳酸钠和氢氧化钠溶于去离子水中，升温至70
‑
90℃，将PET浸泡在溶液中1
‑
1.5h，用去离子水和乙醇洗涤，吹干、备用；
[0011]S2：取步骤S1处理过的PET浸泡于6
‑
(3
‑
三乙氧基甲硅烷基丙基氨基)
‑
1,3,5
‑
三嗪
‑
2,4
‑
双叠氮的乙醇溶液中30s，吹干，在紫外灯下照射130
‑
180s后，清洗、吹干后，置于6
‑
(3
‑
三乙氧基甲硅烷基丙基氨基)
‑
1,3,5
‑
三嗪
‑
2,4
‑
二硫醇钠的水溶液中反应10
‑
15min，清洗、吹干，即为改性PET；
[0012]S3：将二氧化硅溶于甲苯溶液中，通入氮气，加入KH
‑
550，在80
‑
100℃反应4
‑
6h，抽滤、60℃干燥2h后，即为氨基化二氧化硅；继续通入氮气，将氨基化二氧化硅溶于无水乙醇中，缓慢加入环氧氯丙烷，反应10
‑
14h后，在30
‑
50℃进行减压蒸馏，用丙酮洗涤后，溶于无水甲醇中，升温至50
‑
60℃，缓慢加入环氧氯丙烷的乙醇溶液，继续反应6
‑
9h，降温、旋蒸、无
水乙醚洗脱、干燥24h，即为环氧化二氧化硅；
[0013]S4：将环氧化二氧化硅溶于无水甲苯溶液中，超声分散0.5
‑
1h，加入胍基前驱体，通入氮气，升温至100
‑
120℃，反应10
‑
14h，冷却、离心、甲苯洗涤、80℃干燥24h，即为胍基化二氧化硅；
[0014]S5：将改性PET、胍基化二氧化硅混合均匀，于双螺杆挤出机中进行挤出铸片，先进行纵向拉伸，再进行横向拉伸膜，最后热定型，对膜表面进行电晕处理后，即为PET薄膜；
[0015]S6：将PET薄膜与铁板进行热复合后，即为覆膜铁。
[0016]步骤S1、S2中的PET是指PET母料。
[0017]进一步优化的方案，步骤S4中，胍基前驱体的加工工艺为：将盐酸胍溶于无水乙醇溶液中，缓慢加入乙醇钠溶液，抽滤、除去乙醇溶剂。
[0018]进一步优化的方案，所述覆膜铁所需材料包括，以重量计：PET50
‑
80份、胍基化二氧化硅20
‑
50份。
[0019]进一步优化的方案，步骤S3中，环氧氯丙烷和氨基化二氧化硅的质量比为3:1；步骤S4中，胍基前驱体和环氧化二氧化硅的质量比为2:1。
[0020]进一步优化的方案，所述铁板为马口铁、冷轧铁板中的一种或多种。
[0021]进一步优化的方案，所述PET薄膜厚度为20
‑
25μm。
[0022]进一步优化的方案：步骤S5中，电晕处理参数为：输出电功率为5.7kw；输出电压为8.2kw；处理时间为3
‑
10s。
[0023]进一步优化的方案，步骤S5中，纵向拉伸温度为70
‑
80℃，拉伸比为3
‑
4，横向拉伸温度为90
‑
100℃，拉伸比为2
‑
3，热定型温度为230
‑
250℃；步骤S6中，热复合温度为230
‑
260℃。
[0024]进一步优化的方案，根据以上任意一项所述的一种覆膜铁的加工工艺制备的覆膜铁。
[0025]本申请利用PET薄膜与铁板复合制备出覆膜铁，但是PET本身具有熔点较高而表面活性低的性能，导致PET与铁板难以复合，所以本申请首先对PET进行化学刻蚀处理，使PET表面产生孔洞，这些孔洞亲附金属铁板，增强了铁板与PET薄膜之间的附着力。随后在PET表面接枝了TTD和TTA，利用N
‑
H键进行紫外光接枝TTA，随后利用TTA和TTD之间的脱水缩合反应，从而将TTD继续接枝在PET表面，使PET表面具有
‑
SH基团，吸附金属离子(铁卷)来提高PET薄膜的粘性(吸附性)。
[0026]其次，利用硅烷偶联剂KH
‑
550对二氧化硅进行表面改性，引入
‑
NH2基团，提高了二氧化硅的分散性，接着使用环氧氯丙烷与
‑
NH2的之间取代反应，使伯胺转变为叔胺，表面与进入氯原子，再利用环氧氯丙烷取代叔胺，使叔胺变为季铵盐，同时引入了环氧烷，利用二氧化硅表面的环氧烷与PET表面游离的羧基进行反应，提高了PET与二氧化硅之间的交联度，可以提高覆膜铁的抗冲击力和硬度，季铵盐的引入增强了覆膜铁的抗菌性，同时二氧化硅的引入是覆膜铁具有防光反射的作用。
[0027]在PET表面接枝其他基团时，会降低PET的热稳定性，因此本申请利用二氧化硅表面引入的氯原子与胍进行亲核取代反应，从而引入胍基，可以提高覆膜铁的热稳定性，因为本申请是在二氧化硅链段的两端引入的氯原子，因此两处的氯原子均能和胍基反应，与胍基发生交联，在链段两端引入结构对称的胍基，从而不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种覆膜铁的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：S1：将碳酸钠和氢氧化钠溶于去离子水中，升温至70
‑
90℃，将PET浸泡在溶液中1
‑
1.5h，用去离子水和乙醇洗涤，吹干、备用；S2：取步骤S1处理过的PET浸泡于6
‑
(3
‑
三乙氧基甲硅烷基丙基氨基)
‑
1,3,5
‑
三嗪
‑
2,4
‑
双叠氮的乙醇溶液中30s，吹干，在紫外灯下照射130
‑
180s后，清洗、吹干后，置于6
‑
(3
‑
三乙氧基甲硅烷基丙基氨基)
‑
1,3,5
‑
三嗪
‑
2,4
‑
二硫醇钠的水溶液中反应10
‑
15min，清洗、吹干，即为改性PET；S3：将二氧化硅溶于甲苯溶液中，通入氮气，加入KH
‑
550，在80
‑
100℃反应4
‑
6h，抽滤、60℃干燥2h后，即为氨基化二氧化硅；继续通入氮气，将氨基化二氧化硅溶于无水乙醇中，缓慢加入环氧氯丙烷，反应10
‑
14h后，在30
‑
50℃进行减压蒸馏，用丙酮洗涤后，溶于无水甲醇中，升温至50
‑
60℃，缓慢加入环氧氯丙烷的乙醇溶液，继续反应6
‑
9h，降温、旋蒸、无水乙醚洗脱、干燥24h，即为环氧化二氧化硅；S4：将环氧化二氧化硅溶于无水甲苯溶液中，超声分散0.5
‑
1h，加入胍基前驱体，通入氮气，升温至100
‑
120℃，反应10
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永兴，季勇，邵浩，
申请(专利权)人：江阴卓普新型包装材料有限公司，
类型：发明
国别省市：