【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功能性包装膜，具体为一种超低温单一pe可回收复合包装膜及制备工艺。
技术介绍
1、目前绝大多数塑料软包装采用多种不同材质的薄膜通过胶水紧密贴合制成，例如大米的复合包装结构之一是bopa薄膜/粘合剂/pe薄膜。包装材料的需求量及产量都在增长，而多材质复合包装在完成包装生命周期丢弃后分类、回收却不易，目前仍无有效的方法将复合不同材质的包装材料分类回收。
2、因此，研究和并开发既具有优异的阻隔性和抗穿刺性，又符合市场需求和环保趋势的包装结构，具有重要的产业价值。
3、聚乙烯(pe)膜具有优良的耐低温性能、韧性、拉伸强度和伸长率、透明性、易热封和高性价比等诸多优点，广泛应用于食品、药品、电子产品等包装材料领域。但是聚乙烯膜对于环境应力(化学与机械作用)非常敏感，即在面对外部环境的变化时，如温度变化、机械应力等，容易发生老化，导致其性能下降。
4、多壁碳纳米管(mwcnts)因具有优异的机械性能和热稳定性能而被广泛用于聚合物中。已有研究表明，将mwcnts加入聚合物中可改善复合材料的力学性能、阻隔性能和热性能，但mwcnts对聚合物的改善效果依赖于其在基质中的分散程度。mwcnts表面具有较强的疏水性、管间具有较强的范德华力，使其在聚合物基质(特别是亲水性或水溶性聚合物)中容易纠缠团聚形成管束。研究发现，将poss接枝到mwcnts表面后可增强其在聚合物基质中的分散性，进而更有效地改善复合材料性能。
5、此外，聚二甲基硅氧烷可以增加塑料的柔韧性，使得塑料在使用时更加具有可塑性，
6、本专利技术引用下述参考文献：
7、浙江大学的硕士学位论文《功能化poss单体的合成及表征》公开了三羟基七苯基poss的化学结构和制备方法。
技术实现思路
1、本专利技术通过笼形聚倍半硅氧烷(poss)将具有大长径比和纳米尺寸效应的多壁碳纳米管(mwcnts)与聚二甲基硅氧烷(pdms)结合在一起得到复合改性组分，利用其改善多层共挤聚乙烯薄膜的力学性能、阻隔性能、耐低温性能及其他性能，制备得到一种复合包装膜，其采用单一pe材质便于回收循环利用，符合环保趋势。
2、一种超低温单一pe可回收复合包装膜的制备工艺，包括以下步骤：
3、步骤一：制备单环氧基单乙氧基六苯基poss化合物；
4、步骤二：通过单环氧基单乙氧基六苯基poss化合物的乙氧基发生水解反应得到的si-oh官能团与羟基化多壁碳纳米管带有的-oh官能团发生脱水缩合反应，将单环氧基单乙氧基六苯基poss化合物修饰在多壁碳纳米管表面，制备得到单环氧基poss改性型多壁碳纳米管；
5、步骤三：通过双(3-氨丙基)封端聚(二甲基硅氧烷)的氨基官能团与单环氧基poss改性型多壁碳纳米管表面的环氧官能团发生氨基-环氧开环反应，制备得到复合改性组分；
6、步骤四：以聚乙烯树脂为单一原料，加入复合改性组分，设计十一层共挤膜的膜结构、各膜层的配方和用量，采用十一层共挤吹塑成膜工艺，制备得到超低温单一pe可回收复合包装膜。
7、优选的，所述复合包装膜的原料配方为：
8、第一层：配方为95～99wt％低密度聚乙烯树脂和1～5wt％复合改性组分、用量为5～15重量份；
9、第二层：配方为100wt％高密度聚乙烯树脂、用量为3～10重量份；
10、第三层：配方为100wt％低密度聚乙烯树脂、用量为5～15重量份；
11、第四层：配方为100wt％马来酸酐接枝聚乙烯树脂、用量为2～8重量份；
12、第五层：配方为95～99wt％低密度聚乙烯树脂和1～5wt％乙烯-乙烯醇共聚树脂、用量为5～15重量份；
13、第六层：配方为90～99wt％低密度聚乙烯树脂和1～10wt％复合改性组分、用量为10～30重量份；
14、第七层：配方为95～99wt％低密度聚乙烯树脂和1～5wt％乙烯-乙烯醇共聚树脂、用量为5～15重量份；
15、第八层：配方为100wt％马来酸酐接枝聚乙烯树脂、用量为2～8重量份；
16、第九层：配方为100wt％低密度聚乙烯树脂、用量为5～15重量份；
17、第十层：配方为100wt％高密度聚乙烯树脂、用量为3～10重量份；
18、第十一层：配方为95～99wt％低密度聚乙烯树脂和1～5wt％复合改性组分、用量为5～15重量份。
19、优选的，所述单环氧基单乙氧基六苯基poss化合物的制备方法为：
20、步骤s3-1：以三羟基七苯基poss为原料，利用3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷为盖帽试剂，通过顶点-盖帽法合成中间体a；
21、步骤s3-2：以中间体a为原料，利用三氟甲磺酸为打开试剂，通过顶点-打开法合成中间体b；
22、步骤s3-3：以中间体b为原料，利用硅酸四乙酯为盖帽试剂，通过顶点-盖帽法合成单环氧基单乙氧基六苯基poss化合物。
23、优选的，所述复合包装膜的制备方法为：将各层原料分别投入到十一层共挤薄膜吹塑机组的十一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，吹胀比控制在2.5～2.9，冷却、收卷，制备得到厚度为50～150μm的复合包装膜。
24、优选的，所述复合改性组分中羟基化多壁碳纳米管、单环氧基单乙氧基六苯基poss化合物、双(3-氨丙基)封端聚(二甲基硅氧烷)的质量比为(1～5)：1：(1～10)。
25、优选的，所述羟基化多壁碳纳米管的直径为10～30nm、长度5～20μm。
26、优选的，所述双(3-氨丙基)封端聚(二甲基硅氧烷)的数均分子量为2000～5000。
27、根据上述工艺制备得到的一种超低温单一pe可回收复合包装膜在耐低温包装领域中的应用。
28、有益效果：
29、本专利技术合成了一种单环氧基单乙氧基六苯基poss化合物，以其作为连接剂，将多壁碳纳米管和聚二甲基硅氧烷进行连接得到复合改性组分，将复合改性组分引入到单一材质的pe共挤膜中，制备得到一种复合包装膜；
30、与常规聚乙烯包装膜相比，本专利技术制备得到的复合包装膜具有更加优异的阻隔性能、力学性能及耐低温性能，并且可回收循环使用。
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1.一种超低温单一PE可回收复合包装膜的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种超低温单一PE可回收复合包装膜的制备工艺，其特征在于，所述复合包装膜的原料配方为：
3.根据权利要求1所述的一种超低温单一PE可回收复合包装膜的制备工艺，其特征在于，所述单环氧基单乙氧基六苯基POSS化合物的制备方法为：
4.根据权利要求2所述的一种超低温单一PE可回收复合包装膜的制备工艺，其特征在于，所述复合包装膜的制备方法为：将各层原料分别投入到十一层共挤薄膜吹塑机组的十一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，吹胀比控制在2.5～2.9，冷却、收卷，制备得到厚度为50～150μm的复合包装膜。
5.根据权利要求1所述的一种超低温单一PE可回收复合包装膜的制备工艺，其特征在于，所述复合改性组分中羟基化多壁碳纳米管、单环氧基单乙氧基六苯基POSS化合物、双(3-氨丙基)封端聚(二甲基硅氧烷)的质量比为(1～5)：1：(1～10)。
6.根据权利要求5所述的一种超低温单一
7.根据权利要求5所述的一种超低温单一PE可回收复合包装膜的制备工艺，其特征在于，所述双(3-氨丙基)封端聚(二甲基硅氧烷)的数均分子量为2000～5000。
8.根据权利要求1-6任一项所述的工艺制备得到的一种超低温单一PE可回收复合包装膜，其特征在于，所述复合包装膜在耐低温包装领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种超低温单一pe可回收复合包装膜的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种超低温单一pe可回收复合包装膜的制备工艺，其特征在于，所述复合包装膜的原料配方为：
3.根据权利要求1所述的一种超低温单一pe可回收复合包装膜的制备工艺，其特征在于，所述单环氧基单乙氧基六苯基poss化合物的制备方法为：
4.根据权利要求2所述的一种超低温单一pe可回收复合包装膜的制备工艺，其特征在于，所述复合包装膜的制备方法为：将各层原料分别投入到十一层共挤薄膜吹塑机组的十一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，吹胀比控制在2.5～2.9，冷却、收卷，制备得到厚度为50～150μm的复合包装膜。
5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：康鹏，邢路政，朱武超，
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：
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