防粘连BOPA膜功能母料及其生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种防粘连BOPA膜功能母料及其生产方法，该母料可以用于制备双向拉伸BOPA薄膜。所述功能母料制备的原料重量比为：PA6∶90~95%；笼形多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）：5~10％，其中POSS的典型分子式为R7R’（SiO1.5）8，其有益效果在于：POSS作为防粘连剂，利用其纳米效应在BOPA薄膜表面形成细小的聚集微区，提高了薄膜表面的粗糙度，降低了薄膜之间的摩擦系数；另一方面POSS的加入可以减小BOPA薄膜的表面极性，提高了BOPA膜的疏水性，降低了水的渗透从而改善了BOPA薄膜的阻隔性，同时不会对其力学性能产生不利影响；再有，在母料的生产过程中无需加入其他助剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种双向拉伸BOPA膜功能母料及其生产方法，该母料可以用于制备双向拉伸BOPA膜，用于塑料包装领域。
技术介绍
双向拉伸尼龙薄膜(BOPA)是生产各种复合包装材料的重要材料，目前成为继聚丙烯双向拉伸膜(Β0ΡΡ)、聚酯双向拉伸膜(BOPET)之后的第三大包装材料。BOPA作为高阻隔性薄膜基材，与聚丙烯双向拉伸薄膜BOPP薄膜相比具有更高的阻隔性能，而且BOPA薄膜的耐破裂、耐冲击性，拉伸强度及抗穿刺性，是包装薄膜中最好的，其柔软性优良，耐穿刺性好，使用范围广(_60°C 150°C)，耐酸、碱、油脂及各种常见有机溶剂，特别是耐油脂性极佳，对油脂和气体有优良的阻透性，能使保存期较用普通包装材料延长1倍以上。BOPA薄膜的缺点是抗吸湿能力差，吸湿后阻隔性会有所下降。BOPA薄膜作为一种高档包装材料，广泛应用于食品、医药、化妆品和机械电子包装领域，特别适合于冷冻包装、真空包装和蒸煮包装，市场前景十分看好。2009年全球BOPA薄膜市场需求量接近18万吨，据PCI薄膜咨询公司预测，未来5年全球BOPA薄膜的需求量将以年均3. 7%的速度增长，到2014年将达到25. 3万吨。中亚和东亚地区(包括韩国、日本和中国)的需求量占到全球BOPA薄膜需求量的2/3，产量也接近全球BOPA薄膜产量的2/3。 其中，中国市场2009年的需求量占到全球BOPA薄膜需求量的四％。自2004年以来，中国 BOPA薄膜产能增长了约600%，目前占到全球BOPA薄膜产能的30%左右，已成为全球第二大 BOPA薄膜生产国，仅次于日本。预计未来5年中国BOPA薄膜产能将进一步提高，2014年将达到7万吨。在BOPA薄膜的生产和使用过程中最常遇到的灾难性问题就是由于静电、温度、压力等因素的影响，以及两层膜之间因为短链分子的迁移、渗透或由于膜表面过于光滑，产生膜粘连而难以分开，严重时导致整卷的薄膜报废。尤其是现代塑料加工正朝着自动化、高速化和高品质化方向发展，加工速度越快，越易因摩擦而产生静电，薄膜之间越容易粘连，严重阻碍高速化生产。而且，薄膜的透明性越好，加工成型温度越高，越容易结团、粘连。因此， 在BOPA薄膜的生产过程中必须添加防粘连剂。为实现防粘连剂在薄膜中的均勻分散，在实际生产中通常以母料的形式加入。防粘连母料是通过在PA中加入防粘连剂，经双螺杆挤出机共混、造粒、干燥后制得，是生产高质量BOPA薄膜的重要添加剂。目前常用的防粘连剂主要分为无机和有机两大类。无机防粘连剂主要有藻土、滑石粉、碳酸钙、合成二氧化硅或玻璃微珠等；有机防粘连剂主要以有机硅聚合物和甲基丙烯酸酯类为代表。无机防粘连剂往往会对薄膜的光泽度、透明度等光学性能产生一定的负面影响，有机防粘连剂在提高薄膜的抗粘连性的同时对其光学性能影响较小，在高档BOPA薄膜中有广泛的应用。在实际生产过程中，往往在改善薄膜抗粘连效果的同时，薄膜的其他性能如力学性能、光学性能、阻隔性能、老化性能等可能会受到一些负面影响，这就需要通过添加其他助剂如分散剂、润滑剂、抗氧剂等以保持薄膜制品的综合性能。如能在制备抗粘连BOPA薄膜的同时，使得其他性能如阻隔性能得以提高将大大提高产品的附加值和竞争力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种防粘连BOPA膜功能母料，由该母料制备的BOPA薄膜在提高抗粘连性的同时，降低了 BOPA薄膜的亲水性，与水的接触角增大，从而提高了 BOPA薄膜的阻隔性能。本专利技术所述的防粘连BOPA膜功能母料，其制备的原料重量比为PA6 (尼龙6) 9(Γ95%;笼形多面体低聚倍半硅氧烷(POSS) :5 10%，其中笼形多面体低聚倍半硅氧烷 (POSS)的典型分子式为R7R’(SiOu)8,其核心是硅氧组成的笼形无机骨架，顶点Si连接伸向空间的基团R，R为H、烷基、烯基、芳基、芳烯基或其衍生基团，R’为活性官能团。本专利技术，可采用两种不同结构的P0SS，分别记为P0SS-1和P0SS-2。其中P0SS-1 的化学结构式中，R为异丁基(-CH2CH (CH3)2), R，为氨丙基(-CH2CH2CH2NH2), P0SS-1的化学结构式为C31H71NO12Si8 ;P0SS-2的化学结构式中，R为苯基(-C6H5), R’为氨丙基 (-CH2CH2CH2NH2), P0SS-2 的化学结构式为 C45H43NO12Si815本专利技术，所述的PA6 (尼龙6)是母料的载体，POSS为有机纳米防粘连剂，其粒径为 2 3nm。本专利技术，所述的防粘连ΒΟΡΑ膜功能母料的生产工艺，使用精密失重式自量喂料系统，将以上原料按重量配比加入至双螺杆挤出机中，充分混合后将熔体挤出造粒，螺杆温度为23(T260°C，主机转速50 120转/分，喂料速度50 100公斤/小时，切粒机速度16 21HZ， 将所造母粒放入真空干燥机中于10(T15(TC，干燥1614小时即可得到母料成品。本专利技术的有益效果在于笼形多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)作为防粘连剂，利用其纳米效应在BOPA薄膜表面形成细小的聚集微区，提高了薄膜表面的粗糙度，降低了薄膜之间的摩擦系数；另一方面POSS的加入可以减小BOPA薄膜的表面极性，提高了 BOPA膜的疏水性，降低了水的渗透从而改善了 BOPA薄膜的阻隔性，同时不会对其力学性能产生不利影响；再有，在母料的生产过程中无需加入其他助剂。具体实施例方式实施例1 一种防粘连BOPA膜功能母料，其制备的原料重量比为PA6 :95%; P0SS-1 :5%。将以上原料按配比，使用精密失重式自量喂料系统加入至双螺杆中充分混合后将熔体挤出造粒，螺杆温度为23(T260°C，主机转速5(Γ120转/分，喂料速度5(Tl00公斤/ 小时，切粒机速度16 21ΗΖ。将所造母粒放入真空干燥机中于10(Γ150 ，干燥1614小时即可得到母料成品。实施例2 —种防粘连BOPA膜功能母料，其制备的原料重量比为PA6 :90%;P0SS-1 :10%。将以上原料按配比，使用精密失重式自量喂料系统加入至双螺杆中充分混合后将熔体挤出造粒，螺杆温度为23(T260°C，主机转速5(Γ120转/分，喂料速度5(Tl00公斤 /小时，切粒机速度16 21ΗΖ。将所造母粒放入真空干燥机中于10(Γ150 ，干燥1614小时即可得到母料成品。实施例3 —种防粘连BOPA膜功能母料，其制备的原料重量比为PA6 :95%; P0SS-2 :5%。将以上原料按配比，使用精密失重式自量喂料系统加入至双螺杆中充分混合后将熔体挤出造粒，螺杆温度为23(T260°C，主机转速5(Γ120转/分，喂料速度5(Tl00公斤/ 小时，切粒机速度16 21ΗΖ。将所造母粒放入真空干燥机中于10(Γ150 ，干燥16 24小时即可得到母料成品。实施例4 一种防粘连BOPA膜功能母料，其制备的原料重量比为PA6 90% ； P0SS-2 :10%。将以上原料按配比，使用精密失重式自量喂料系统加入至双螺杆中充分混合后将熔体挤出造粒，螺杆温度为23(T260°C，主机转速5(Γ120转/分，喂料速度5(Tl00公斤 /小时，切粒机速度16 21ΗΖ。将所造母粒放入真空干燥机中于10(Γ150 ，干燥1614小时即可得到母料成品。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种防粘连ＢＯＰＡ膜功能母料，其制备的原料重量比为：ＰＡ６：９０～９５％；笼形多面体低聚倍半硅氧烷ＰＯＳＳ：５～１０％，其中笼形多面体低聚倍半硅氧烷ＰＯＳＳ的典型分子式为Ｒ７Ｒ’（ＳｉＯ１．５）８，其核心是硅氧组成的笼形无机骨架，顶点Ｓｉ连接伸向空间的基团Ｒ，Ｒ为Ｈ、烷基、烯基、芳基、芳烯基或其衍生基团，Ｒ’为活性官能团。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭清海，江建明，金俊弘，李光，杨胜林，
申请(专利权)人：郭清海，
类型：发明
国别省市：44