一种热收缩型高阻隔聚酰胺共挤复合膜及其制备方法与流程

1.本发明属于薄膜包装技术领域，具体涉及一种热收缩型高阻隔聚酰胺共挤复合膜及其制备方法。


背景技术：

2.热收缩薄膜的主要特点是，在常温下稳定，加热(>tg温度以上)收缩，并且在一个方向发生70％以上的收缩率。相对于普通薄膜：
①
贴体透明，体现产品形象；
②
紧束包装物，防散性好；
③
防雨、防潮、防霉；
④
无复原性，具有一定的防伪功能。目前市场上热收缩膜有pvc热收缩膜、pe热收缩膜、bopp热收缩膜、bops热收缩膜、聚酯热收缩膜等，在方便食品、饮料市场、电子产品、金属制品及防伪标签上得以广泛应用。
3.随着智能互联的推进，电子产品的总类和需求越来越多，特别是高精端的电子产品。这些高精端的电子产品包装不仅要外包装具备良好的热收缩性、耐穿刺性、透明性及力学强度，更要求包装薄膜具备优异的阻燃性能、抗静电性能及阻隔性能。例如：阻隔性能差，运输储藏过程中，水汽会损坏电子产品；终端应用(如电子产品包装)时，静电的累积容易击穿电容、电路板，造成电子元器件损坏；如包装薄膜不具备阻燃性能，更有甚者会引发火灾。综合上述，任需要开发一种耐穿刺性、透明性及力学强度更加优异，具备阻燃性能、抗静电性能及阻隔性能的热收缩型高阻隔聚酰胺共挤复合膜。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种热收缩型高阻隔聚酰胺共挤复合膜及其制备方法，解决了上述背景技术中普通热收缩薄膜耐穿刺性、抗静电性、阻燃性及阻隔性能难以满足高精端的电子产品包装运输的问题。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：提供了一种热收缩型高阻隔聚酰胺共挤复合膜，为三明治结构，由上至下依次设置为第一聚酰胺功能层、聚酰胺阻隔层和第二聚酰胺功能层；其中，
6.所述第一聚酰胺功能层按质量百分比由80
‑
88.9％聚酰胺、10
‑
15％聚碳酸酯、0.5
‑
2％液体透明阻燃剂、0.5
‑
2％抗静电剂和0.1
‑
1％开口剂组成；
7.所述聚酰胺阻隔层按质量百分比由78
‑
86.9％尼龙6i、5
‑
10％聚碳酸酯、0.1
‑
2％透明阻燃剂和5
‑
10％纳米材料组成；
8.所述第二聚酰胺功能层按质量百分比由80
‑
88.9％聚酰胺、10
‑
15％聚碳酸酯、0.5
‑
2％液体透明阻燃剂、0.5
‑
2％抗静电剂和0.1
‑
1％开口剂组成。
9.在本发明一较佳实施例中，所述第一聚酰胺功能层、第二聚酰胺功能层中的聚酰胺为尼龙6、尼龙46、尼龙56、尼龙66、尼龙11、尼龙12、尼龙1012、尼龙1212、尼龙1313中的一种或者几种组合。
10.在本发明一较佳实施例中，所述液体透明阻燃剂为磷酸三苯酯、磷酸三乙酯、磷酸三氯乙酯中的一种或几种组合。
11.在本发明一较佳实施例中，所述抗静电剂为乙氧化胺、脂肪酸酯、烷基三甲基铵乙内酯中的一种或几种组合。
12.在本发明一较佳实施例中，所述开口剂为二氧化硅、滑石粉、亚克力、有机硅交联微球的一种或者几种组合。
13.在本发明一较佳实施例中，所述纳米材料为片层结构。
14.在本发明一较佳实施例中，所述纳米材料为纳米硅酸镁锂、纳米硅酸镁钠、纳米硅酸镁铝中的一种或几种组合。
15.在本发明一较佳实施例中，总厚度为15
‑
35μm，其中所述聚酰胺阻隔层的厚度为8
‑
25μm。
16.本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：提供了一种热收缩型高阻隔聚酰胺共挤复合膜的制备方法，其特征在于：
17.步骤一、将第一聚酰胺功能层、第二聚酰胺功能层中的组分按比例掺混，经双螺杆挤出机熔融共混、挤出、造粒，将得到的功能层母粒烘干，备用；
18.步骤二、聚酰胺阻隔层中的组分按比例掺混，经双螺杆挤出机熔融共混、挤出、造粒，将得到的阻隔层母粒烘干，备用；
19.步骤三、将功能层母粒、阻隔层母粒分别投入挤出机，制作第一聚酰胺功能层、第二聚酰胺功能层和芯层的聚酰胺阻隔层；其中挤出机温度及其t型模头的温度控制在220
‑
270℃；
20.步骤四、采用lisim同步拉伸法，将步骤三中各层挤出、急冷铸片，经60
‑
80℃热蒸槽调湿、清洁表面，用热风清除铸片表面蒸分后，然后进行双向拉伸，冷却定型，即得到热收缩型高阻隔聚酰胺共挤复合膜。
21.在本发明一较佳实施例中，所述步骤四中的拉伸温度为160
‑
190℃，拉伸倍率为0.5*0.5
‑
3.8*3.8。
22.本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
23.1.采用上、下层为聚酰胺功能层、芯层为聚酰胺阻隔层的三明治结构设计，结合拉伸工艺，表层薄膜提供了优异的耐穿刺性能和力学强度，芯层提供了薄膜优异的热收缩性能和阻隔性能；
24.2.利用聚碳酸酯成碳能力和透明阻燃剂酯交换抑制能力，协同阻燃聚酰胺薄膜，阻燃性能优异；
25.3.芯层中添加片层结构的纳米材料和尼龙6i中的苯环结构提供薄膜优异的阻隔性能，且温湿度不影响其阻隔性；
26.4.本发明复合膜具备良好的热收缩性、光学透明性、耐穿刺性及力学性能，同时具备优异的阻隔性、阻燃性和抗静电性能，填补了聚酰胺热收缩薄膜的空白，特别适合高精端的电子产品包装，具备旷阔的应用前景。
附图说明
27.图1为热收缩型高阻隔聚酰胺共挤复合膜的层结构图。
28.其中，10
‑
第一聚酰胺功能层，20
‑
聚酰胺阻隔层，30
‑
第二聚酰胺功能层。
具体实施方式
29.术语“上”、“下”为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行，所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
30.实施例1
31.本实施例一种热收缩型高阻隔聚酰胺共挤复合膜，包括3层结构，由上至下依次为第一聚酰胺功能层10、聚酰胺阻隔层20、第二聚酰胺功能层30；其中，所述第一、第二聚酰胺功能层10、30的厚度为5μm，其组份按照质量百分比包括pa6 85.5％、聚碳酸酯12％、磷酸三苯酯1％、乙氧化胺1％和二氧化硅0.5％；所述聚酰胺阻隔层20的厚度为15μm，其组份按照质量百分比包括pa6i 83％、聚碳酸酯8％、磷酸三苯酯1％和纳米硅酸镁锂8％。
32.实施例2
33.本实施例一种热收缩型高阻隔聚酰胺共挤复合膜，包括3层结构，由上至下依次为第一聚酰胺功能层10、聚酰胺阻隔层20、第二聚酰胺功能层30；其中，所述第一、第二聚酰胺功能层10、30的厚度为5μm，其组份按照质量百分比包括pa6 80％、聚碳酸酯15％、磷酸三苯酯2％、乙氧化胺2％和二氧化硅1％；所述聚酰胺阻隔层20的厚度为15μm，其组份按照质量百分比包括pa6i 78％、聚碳酸酯10％、磷酸三苯酯2％和纳米硅酸镁锂10％。
34.实施例3
35.本实施例一种热收缩型高阻隔聚酰胺共挤复合膜，包括3层结构，由上至下依次为第一聚酰胺功能层10、聚酰胺阻隔层20、第二聚酰胺功能层30；其中，所述第一、第二聚酰胺功能层10、30的厚度为5μm，其组份按照质量百分比包括pa6 88.9％、聚碳酸酯10％、磷酸三苯酯0.5％、乙氧化胺0.5％和二氧化硅0.1％；所述聚酰胺阻隔层20的厚度为15μm，其组份按照质量百分比包括pa6i 86.9％、聚碳酸酯8％、磷酸三苯酯0.1％和纳米硅酸镁锂5％。
36.实施例4
37.本实施例一种热收缩型高阻隔聚酰胺共挤复合膜，包括3层结构，由上至下依次为第一聚酰胺功能层10、聚酰胺阻隔层20、第二聚酰胺功能层30；其中，所述第一、第二聚酰胺功能层10、30的厚度为5μm，其组份按照质量百分比包括pa56 85.5％、聚碳酸酯12％、磷酸三乙酯1％、脂肪酸酯1％和亚克力0.5％；所述聚酰胺阻隔层20的厚度为15μm，其组份按照质量百分比包括pa6i 83％、聚碳酸酯8％、磷酸三乙酯1％和纳米硅酸镁钠8％。
38.对比例1
39.市售25μm双向拉伸尼龙6薄膜。
40.对比例2
41.自制25μm双向拉伸尼龙6薄膜。
42.对比例3
43.自制25μm双向拉伸尼龙6i薄膜。
44.对比例4
45.本实施例一种热收缩型高阻隔聚酰胺共挤复合膜，包括3层结构，由上至下依次为第一聚酰胺功能层10、聚酰胺阻隔层20、第二聚酰胺功能层30；其中，所述第一、第二聚酰胺
功能层10、30的厚度为5μm，其组份按照质量百分比包括pa6 95％、磷酸三苯酯2％、乙氧化胺2％和二氧化硅1％；所述聚酰胺阻隔层20的厚度为15μm，其组份按照质量百分比包括pa6i 88％、磷酸三苯酯2％和纳米硅酸镁锂10％。
46.对比例5
47.本实施例一种热收缩型高阻隔聚酰胺共挤复合膜，包括3层结构，由上至下依次为第一聚酰胺功能层10、聚酰胺阻隔层20、第二聚酰胺功能层30；其中，所述第一、第二聚酰胺功能层10、30的厚度为5μm，其组份按照质量百分比包括pa6 86.5％、聚碳酸酯12％、乙氧化胺1％和二氧化硅0.5％；所述聚酰胺阻隔层20的厚度为15μm，其组份按照质量百分比包括pa6i84％、聚碳酸酯8％和纳米硅酸镁锂8％。
48.对比例6
49.本实施例一种热收缩型高阻隔聚酰胺共挤复合膜，包括3层结构，由上至下依次为第一聚酰胺功能层10、聚酰胺阻隔层20、第二聚酰胺功能层30；其中，所述第一、第二聚酰胺功能层10、30的厚度为5μm，其组份按照质量百分比包括pa6 86.5％、聚碳酸酯12％、磷酸三苯酯1％和二氧化硅0.5％；所述聚酰胺阻隔层20的厚度为15μm，其组份按照质量百分比包括pa6i83％、聚碳酸酯8％、磷酸三苯酯1％和纳米硅酸镁锂8％。
50.对比例7
51.本实施例一种热收缩型高阻隔聚酰胺共挤复合膜，包括3层结构，由上至下依次为第一聚酰胺功能层10、聚酰胺阻隔层20、第二聚酰胺功能层30；其中，所述第一、第二聚酰胺功能层10、30的厚度为5μm，其组份按照质量百分比包括pa6 85.5％、聚碳酸酯12％、磷酸三苯酯1％、乙氧化胺1％和二氧化硅0.5％；所述聚酰胺阻隔层20的厚度为15μm，其组份按照质量百分比包括pa6i 91％、聚碳酸酯8％和磷酸三苯酯1％。
52.对比例8
53.本实施例一种热收缩型高阻隔聚酰胺共挤复合膜，包括3层结构，由上至下依次为第一聚酰胺功能层10、聚酰胺阻隔层20、第二聚酰胺功能层30；其中，所述第一、第二聚酰胺功能层10、30的厚度为5μm，其组份按照质量百分比包括pa6 58％、聚碳酸酯30％、磷酸三苯酯5％、乙氧化胺5％和二氧化硅2％；所述聚酰胺阻隔层20的厚度为15μm，其组份按照质量百分比包括pa6i 50％、聚碳酸酯30％、磷酸三苯酯5％和纳米硅酸镁锂15％。
54.对比例9
55.本实施例一种热收缩型高阻隔聚酰胺共挤复合膜，包括3层结构，由上至下依次为第一聚酰胺功能层10、聚酰胺阻隔层20、第二聚酰胺功能层30；其中，所述第一、第二聚酰胺功能层10、30的厚度为5μm，其组份按照质量百分比包括pa6 94.7％、聚碳酸酯5％、磷酸三苯酯0.1％、乙氧化胺0.1％和二氧化硅0.1％；所述聚酰胺阻隔层20的厚度为15μm，其组份按照质量百分比包括pa6i 92.9％、聚碳酸酯5％、磷酸三苯酯0.1％和纳米硅酸镁锂2％。
56.以上实施例1
‑
4和对比例4
‑
9采用本发明提供热收缩型高阻隔聚酰胺共挤复合膜的制备方法进行制备，其中，包括以下步骤：
57.步骤一、聚酰胺功能层中的组分按比例掺混，经双螺杆挤出机熔融共混、挤出、造粒，将得到的功能层母粒烘干，备用；
58.步骤二、聚酰胺阻隔层中的组分按比例掺混，经双螺杆挤出机熔融共混、挤出、造粒，将得到的阻隔层母粒烘干，备用；
59.步骤三：将步骤一中得到的母粒投入10挤出机和30挤出机，制作10层和30层；将步骤二中得到的母粒投入20挤出机，制作20层；其中各挤出机温度及其t型模头的温度控制在220
‑
270；
60.步骤四、采用lisim同步拉伸法，将步骤三中各层挤出、急冷铸片，经60
‑
80℃热蒸槽调湿、清洁表面，用热风清除铸片表面蒸分后，然后进行双向拉伸(拉伸温度为160
‑
190℃，拉伸倍率为0.5*0.5
‑
3.8*3.8)，冷却定型，即得到热收缩型高阻隔聚酰胺共挤复合膜。
61.将实施例和对比例所制得的薄膜进行性能测试，测试评价结果如表1所示：
62.表1
[0063][0064][0065]
由表1中的实施例1
‑
4与对比例1
‑
9可以看出，实施例热收缩型高阻隔聚酰胺共挤复合膜，在具备优异的热收缩性能基础上，同时兼顾透明性、阻燃性能、抗静电性能、力学性能、阻隔性能，综合性能较好。
[0066]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。