【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及牙膏管片材，具体为一种适合回收的全塑型复合牙膏管片材及其制备工艺。
技术介绍
1、目前市场上用在牙膏上的复合包装片材主要是铝塑复合片材和全塑复合片材，全塑复合片材最初的厚度普遍在350μm左右，其中阻隔层evoh的厚度更是达到了25μm。随着制造技术的发展，材料的厚度从350μm逐步减小，现在常用的厚度为300μm和275μm，evoh的厚度则降低到15μm。片材整体厚度的减低会使材料的力学性能降低，给材料的正常使用带来潜在影响。同时，阻隔材料的减薄还会引起阻隔性能的降低。
2、如何在减薄的同时来保证片材的性能，得益于材料科学的不断发展，各种新型的阻隔材料的开发应用很好地解决了一系列问题。
3、石墨烯是一种具有超薄完美结构的二维材料，其片状结构带来的优异的阻隔性能也引起了人们的关注，研究表明，即使尺寸最小的he原子也无法通过单层石墨烯。但石墨烯的制备条件苛刻，制备工艺复杂，限制了石墨烯的大规模生产和应用。氧化石墨烯作为石墨烯的衍生物，具有和石墨烯相似的二维片状结构。虽然氧化石墨烯表面含有大量因含氧官能团造成的缺陷，但对于小分子仍具有很好的阻隔性能。另外，氧化石墨烯可由石墨的化学氧化过程大规模生产，这使其在改善聚合物的阻隔性能方面具有良好的应用前景。
技术实现思路
1、本专利技术自主研发了一种新型的有机-无机复合改性剂，利用有机-无机复合改性剂同时改善单一pp材质的力学性能与阻隔性能，制备得到一种全塑型复合片材，该全塑型复合片材非常适合回收利用，
2、一种适合回收的全塑型复合牙膏管片材的制备工艺，包括下述步骤：
3、步骤一：合成单季铵盐插层剂和双季铵盐插层剂；
4、所述单季铵盐插层剂的化学结构式为：
5、
6、所述双季铵盐插层剂的化学结构式为：
7、
8、步骤二：基于共价键作用、氢键作用及静电作用，利用单季铵盐插层剂和双季铵盐插层剂共同对氧化石墨烯进行插层改性处理得到插层改性型氧化石墨烯；将插层改性型氧化石墨烯与乙烯-乙烯醇共聚物进行复合，制备得到有机-无机复合改性剂；
9、步骤三：将有机-无机复合改性剂添加到单一聚丙烯原料中，采用九层共挤吹塑成膜工艺，制备得到一种适合回收的全塑型复合牙膏管片材。
10、优选的，所述单季铵盐插层剂的制备方法为：
11、步骤s2-1：质子酸催化剂催化含有α-h的丹皮酚与甲醛及二甲胺发生mannich缩合反应，制备得到叔胺单体；
12、步骤s2-2：基于亲核取代机理，通过叔胺单体的叔胺官能团与3-氯丙基三甲氧基硅烷的氯官能团发生季铵化反应，制备得到单季铵盐插层剂。
13、优选的，所述质子酸催化剂为硫酸、盐酸和磷酸中的一种。
14、优选的，所述双季铵盐插层剂的制备方法为：基于亲核取代机理，通过叔胺单体的叔胺官能团与1,5-二氯戊烷的氯官能团发生季铵化反应，并且控制叔胺单体与1,5-二氯戊烷的物质的量之比为(2.01～2.05)：1，制备得到双季铵盐插层剂。
15、优选的，所述步骤三中适合回收的全塑型复合牙膏管片材的制备方法为：
16、步骤s5-1：设置适合回收的全塑型复合牙膏管片材为九层共挤膜，其膜结构依次为：
17、第一层：以100wt％聚丙烯树脂为原料制备的聚丙烯树脂层、5～15重量份；
18、第二层：以100wt％聚丙烯树脂为原料制备的聚丙烯树脂层、5～15重量份；
19、第三层：以100wt％马来酸酐接枝聚丙烯树脂为原料制备的粘结层、3～8重量份；
20、第四层：以95～99wt％聚丙烯树脂和1～5wt％乙烯-乙烯醇共聚树脂为原料制备的阻隔层、5～15重量份；
21、第五层：以90～99wt％聚丙烯树脂和1～10wt％有机-无机复合改性剂为原料制备的阻隔层、10～50重量份；
22、第六层：以95～99wt％聚丙烯树脂和1～5wt％乙烯-乙烯醇共聚树脂为原料制备的阻隔层、5～15重量份；
23、第七层：以100wt％马来酸酐接枝聚丙烯树脂为原料制备的粘结层、3～8重量份；
24、第八层：以100wt％聚丙烯树脂为原料制备的聚丙烯树脂层、5～15重量份；
25、第九层：以100wt％聚丙烯树脂为原料制备的聚丙烯树脂层、5～15重量份；
26、步骤s5-2：将步骤s5-1中各原料分别投入到九层共挤薄膜吹塑机组的九台螺杆挤出机的料斗中，通过搅拌混合之后，熔融树脂经分流器在机头处汇合，经模头挤出吹塑、冷却、收卷，得到厚度为250-300μm的适合回收的全塑型复合牙膏管片材。
27、优选的，所述有机-无机复合改性剂中插层改性型氧化石墨烯和乙烯-乙烯醇共聚物的质量比为1：(1～5)；
28、优选的，所述插层改性型氧化石墨烯中单季铵盐插层剂、双季铵盐插层剂和氧化石墨烯的质量比为1：1：(1～3)。
29、优选的，所述氧化石墨烯的厚度为2～5nm、片径为3～8μm。
30、根据上述工艺制备得到的一种适合回收的全塑型复合牙膏管片材在牙膏包装领域中的应用。
31、有益效果：
32、本专利技术合成一种单季铵盐插层剂和一种双季铵盐插层剂，并同时利用单季铵盐插层剂和双季铵盐插层剂，借助化学键合作用(硅羟基与羟基、羧基、环氧基反应)和氢键作用及静电作用对氧化石墨烯进行插层改性处理，之后与乙烯-乙烯醇共聚物进行复合，制备得到有机-无机复合改性剂；
33、将有机-无机复合改性剂添加至单一pp材质的九层共挤膜中，采用九层共挤吹塑成膜工艺，制备得到厚度为250～300μm的全塑型复合牙膏管片材，实验结果表明全塑型复合牙膏管片材具有非常优异的力学性能与阻隔性能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种适合回收的全塑型复合牙膏管片材的制备工艺，其特征在于，包括下述步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适合回收的全塑型复合牙膏管片材的制备工艺，其特征在于，所述单季铵盐插层剂的制备方法为：
3.根据权利要求2所述的一种适合回收的全塑型复合牙膏管片材的制备工艺，其特征在于，所述质子酸催化剂为硫酸、盐酸和磷酸中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种适合回收的全塑型复合牙膏管片材的制备工艺，其特征在于，所述双季铵盐插层剂的制备方法为：基于亲核取代机理，通过叔胺单体的叔胺官能团与1,5-二氯戊烷的氯官能团发生季铵化反应，并且控制叔胺单体与1,5-二氯戊烷的物质的量之比为(2.01～2.05)：1，制备得到双季铵盐插层剂。
5.根据权利要求1所述的一种适合回收的全塑型复合牙膏管片材的制备工艺，其特征在于，所述步骤三中适合回收的全塑型复合牙膏管片材的制备方法为：
6.根据权利要求1所述的一种适合回收的全塑型复合牙膏管片材的制备工艺，其特征在于，所述有机-无机复合改性剂中插层改性型氧化石墨烯和乙烯-乙烯醇共聚物的质量比为1：(1～
7.根据权利要求6所述的一种适合回收的全塑型复合牙膏管片材的制备工艺，其特征在于，所述氧化石墨烯的厚度为2～5nm、片径为3～8μm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的工艺制备得到的一种适合回收的全塑型复合牙膏管片材，其特征在于，所述全塑型复合牙膏管片材在牙膏包装领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种适合回收的全塑型复合牙膏管片材的制备工艺，其特征在于，包括下述步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适合回收的全塑型复合牙膏管片材的制备工艺，其特征在于，所述单季铵盐插层剂的制备方法为：
3.根据权利要求2所述的一种适合回收的全塑型复合牙膏管片材的制备工艺，其特征在于，所述质子酸催化剂为硫酸、盐酸和磷酸中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种适合回收的全塑型复合牙膏管片材的制备工艺，其特征在于，所述双季铵盐插层剂的制备方法为：基于亲核取代机理，通过叔胺单体的叔胺官能团与1,5-二氯戊烷的氯官能团发生季铵化反应，并且控制叔胺单体与1,5-二氯戊烷的物质的量之比为(2.01～2.05)：1，制备得到双季铵盐插...
【专利技术属性】
技术研发人员：储婧婧，桂洪宾，种丽娟，徐芳，
申请(专利权)人：安徽紫金新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。