一种高阻隔尼龙及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高阻隔尼龙及其制备方法和应用，属于高分子材料技术领域，所述的高阻隔尼龙，包括以下重量份的组分：65～99.9份尼龙、10～30份酚羟基化合物、0.01～5份催化剂、0.01～5份超临界流体。所述的尼龙具有极好的阻隔性能，能够广泛的应用于包装材料、阻隔膜、阻隔瓶、阻隔片材、阻隔涂层、防护产品中；所述的酚羟基化合物作为吸氧剂，具有良好的吸氧效果，催化剂在本发明专利技术中作为吸氧效果增强剂，能够提高酚羟基化合物的吸氧效果，所述的超临界流体能够降低加工温度，从而减少吸氧剂在共混加工过程中因高温发生吸氧反应，从而使其吸氧能力在最终制品中得到最大程度的保留，使所述的尼龙具有优异的阻隔性能。述的尼龙具有优异的阻隔性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高阻隔尼龙及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种高阻隔尼龙及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]尼龙，如尼龙6、尼龙66、尼龙56、MXD6(聚间苯二甲胺己二酸)等，它们的一个重要用途是用作食品包装材料，其可通过流延法制成膜和片材，也可通过注塑/吹塑法制成瓶，主要用于肉制品(例如火腿肠)、生鲜食品(例如蔬菜、水果、蛋类、豆制品等)、蛋糕、鱼类和海产品的包装。
[0003]然而尼龙用作食品包装时，还是存在着如下问题：尼龙虽有一定的阻隔能力，但其阻隔属于被动的物理阻隔，而在包装过程中，容器内部本身会多多少少残留一部分已经进入的氧气，这部分已经进入容器内部的氧气无法依靠被动阻隔来消除，其对内容物会有一定氧化作用，从而降低食品的保存时间、导致食品短时间内变质。
[0004]因此，如何提高尼龙制品的阻隔性能成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种高阻隔尼龙及其制备方法和应用，所述的尼龙具有极好的阻隔性能，透氧率低于0.005cc/pkg.day，能够广泛的应用于装材料、阻隔膜、阻隔瓶、阻隔片材、阻隔涂层、防护产品中。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0007]为此，在本专利技术的第一方面，本专利技术提出了一种高阻隔尼龙，包括以下重量份的组分：65～99.9份尼龙、10～30份酚羟基化合物、0.01～5份催化剂、0.01～5份超临界流体。
[0008]现有技术(CN114539519A)公开了一种高阻隔尼龙，包括以下重量份的原料：尼龙90～99份、超临界流体0.001～0.01份、不饱和二元羧酸1～10份；所述高阻隔尼龙的原料中还包括过渡金属元素催化剂。其制备得到的高阻隔尼龙的透氧率最低为0.008cc/pkg.day，仍然高于0.005cc/pkg.day，限制了其应用。
[0009]本专利技术的专利技术人在大量的化合物中进行探索研究，偶然的发现，酚羟基化合物加入到尼龙配方体系中时，可作为吸氧剂，其具有比不饱和二元羧酸更好的吸氧效果，能够更加显著的降低透氧率，透氧率低于0.005cc/pkg.day，能够广泛的应用于装材料、阻隔膜、阻隔瓶、阻隔片材、阻隔涂层、防护产品中。
[0010]在本专利技术中，所述的酚羟基化合物作为吸氧剂，具有良好的吸氧效果，催化剂在本专利技术中作为吸氧效果增强剂，将其加入体系中，能够提高酚羟基化合物的吸氧效果，所述的超临界流体能够降低加工温度，从而减少吸氧剂在共混加工过程中因高温发生吸氧反应，从而使其吸氧能力在最终制品中得到最大程度的保留，在所述的配方体系中，所述的酚羟基化合物、催化剂、超临界流体共同作用，相互影响，从而显著提高吸氧效果，使所述的尼龙
具有优异的阻隔性能。
[0011]作为本专利技术的优选实施方案，所述高阻隔尼龙包括以下重量份的组分：65～89份尼龙、11～30份酚羟基化合物、0.05～4.5份催化剂、0.015～0.1份超临界流体。特别是在上述重量份范围下，所述的尼龙阻隔性能更好。
[0012]作为本专利技术的优选实施方案，所述高阻隔尼龙包括以下重量份的组分：65～77份尼龙、20～30份酚羟基化合物、2.5～4.5份催化剂、0.015～0.05份超临界流体。特别是在上述重量份范围下，所述的尼龙阻隔性能更好。
[0013]作为本专利技术的优选实施方案，所述高阻隔尼龙包括以下重量份的组分：65份尼龙、30份酚羟基化合物、4.5份催化剂、0.05份超临界流体。特别是在上述重量份范围下，所述的尼龙阻隔性能最好。
[0014]作为本专利技术的优选实施方案，所述尼龙的熔点不高于205℃；
[0015]所述尼龙为尼龙6/66共聚物、尼龙11、尼龙12、尼龙1010、尼龙1012、尼龙1212、尼龙610、尼龙612、尼龙510中的至少一种。
[0016]在本专利技术中，所述的尼龙的熔点是影响阻隔性能的关键，尼龙的熔点影响其加工温度，一方面，若所述的尼龙的加工温度高于205℃，在加工过程中，会使所述的酚羟基化合物发生吸氧反应，在加工过程中产生的吸氧反应会使酚羟基化合物的吸氧效果发生流失，从而最终制备得到的尼龙吸氧效果显著下降，另外一方面，若温度过高，酚羟基化合物会发生分解失效，从而使阻氧性能显著下降。因此，需要将尼龙的熔融加工温度控制不高于205℃。
[0017]作为本专利技术的优选实施方案，所述酚羟基化合物为没食子酸、没食子酸甲酯、没食子酸乙酯、单宁酸、茶多酚、绿源酸、山奈酚中的至少一种。
[0018]本专利技术的专利技术人在大量的酚羟基化合物的选取中发现，当所述的酚羟基化合物采取上述所述的化合物时，能够显著提高阻氧性能，而采取其他的酚羟基化合物，由于耐热性不如上述所述化合物、在加工过程中更容易挥发和分解，从而导致其对于阻氧性能的影响较小，因此，需要选择上述所述的酚羟基化合物。
[0019]作为本专利技术的优选实施方案，所述催化剂为含有过渡金属元素的催化剂，所述过渡金属元素为锰、铁、钴、镍、铜中的至少一种。
[0020]作为本专利技术的优选实施方案，所述超临界流体为超临界二氧化碳、超临界氮气、超临界烷烃、超临界氟利昂中的至少一种。在现有技术中，如在CN114539519A或CN114181499A中，所述的超临界流体的作用为促进其他成分的分散，提高相容性，但其在本专利技术，但其在本专利技术，所述的超临界流体作为塑化剂，其能够降低加工温度，从而减少吸氧剂在共混加工过程中因高温发生吸氧反应，从而使其吸氧能力在最终制品中得到最大程度的保留。
[0021]在本专利技术的第二方面，本专利技术提出了前面所描述的高阻隔尼龙的制备方法，包括以下步骤：
[0022]将尼龙、酚羟基化合物、催化剂、超临界流体加入到双螺杆挤出机中，经熔融共混、拉条、冷却、切粒，即得高阻隔尼龙。
[0023]作为本专利技术的优选实施方案，所述熔融共混的温度不高于205℃。
[0024]所述熔融共混的温度不高于205℃。所述的阻隔尼龙的熔融温度和所述尼龙的熔点一样均是影响阻氧性能的关键，一方面，若所述的熔融温度高于205℃，在加工过程中，会
使所述的酚羟基化合物发生吸氧反应，在加工过程中产生的吸氧反应会使酚羟基化合物的吸氧效果发生流失，从而最终制备得到的阻隔尼龙吸氧效果显著下降，另外一方面，若熔融温度过高，酚羟基化合物会发生分解失效，从而使阻氧性能显著下降。因此，需要将熔融温度控制不高于205℃。
[0025]在本专利技术的第三方面，本专利技术提出了前面所描述的高阻隔尼龙在制备包装材料、阻隔膜、阻隔瓶、阻隔片材、阻隔涂层、防护产品中的应用。
[0026]本专利技术的有益效果在于：(1)所述的尼龙具有极好的阻隔性能，透氧率低于0.005cc/pkg.day，能够广泛的应用于装材料、阻隔膜、阻隔瓶、阻隔片材、阻隔涂层、防护产品中；(2)所述的酚羟基化合物作为吸氧剂，具有良好的吸氧效果，催化剂在本专利技术中作为吸氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高阻隔尼龙，其特征在于，包括以下重量份的组分：65～99.9份尼龙、10～30份酚羟基化合物、0.01～5份催化剂、0.01～5份超临界流体。2.根据权利要求1所述的高阻隔尼龙，其特征在于，所述高阻隔尼龙包括以下重量份的组分：65～89份尼龙、11～30份酚羟基化合物、0.05～4.5份催化剂、0.015～0.1份超临界流体；优选为65～77份尼龙、20～30份酚羟基化合物、2.5～4.5份催化剂、0.015～0.05份超临界流体。3.根据权利要求1所述的高阻隔尼龙，其特征在于，所述高阻隔尼龙包括以下重量份的组分：65份尼龙、30份酚羟基化合物、4.5份催化剂、0.05份超临界流体。4.根据权利要求1所述的高阻隔尼龙，其特征在于，所述尼龙的熔点不高于205℃；所述尼龙为尼龙6/66共聚物、尼龙11、尼龙12、尼龙1010、尼龙1012、尼龙1212、尼龙610、尼龙612、尼龙510中的至少一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：高俊，胡广君，
申请(专利权)人：华润化学材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：