高阻隔性涂层材料的合成及日常应用

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发表时间：2021-02-16

西安瑞禧生物科技有限公司是国内嵌段共聚物合成厂家，我司可提供多种不同的聚合物，包括有PEG、PLGA、PLA、PCL、PS、PLL聚赖氨酸、聚谷氨酸、聚天冬氨酸、PEI、嵌断、接枝、环形、无规聚合物以及多肽或者其他基团聚合物，也可根据需求定制产品。

阻隔性能主要是阻氧性、阻湿性、阻油性与阻异味性，高阻隔性材料是指标准状态下(23℃，65％RH)25.4μm厚度的薄膜透氧量在5ml/M2.d以下，且透湿量在2g/M2.d以下的材料。

高阻隔性涂层材料制备步骤：

1.改性EVOH薄膜的制备

（1）按重量分数比将12-88份聚乙烯醇、10-15份增塑剂、15-25份乙烯性不饱和单体、20-25份马来酸酐接枝聚烯烃树脂、2-5份二苯甲酰基联苯、3-8份氢氧化钠、3-6份2，6-二叔丁基对苯酚、2-7份聚氧乙烯油机醚和5-10份铝粉，混合均匀后，在50-120℃搅拌100-120分钟；

（2）投入到配有90°和45°的反向螺纹的双螺杆挤出机中造粒，螺杆长径比≥44-60：1；

（3）使用吹膜机采用平挤上吹法制备EVOH薄膜，吹膜机的加工温度为170-230℃、吹胀比为2-2.5、采用外冷风环冷却、收卷速度为2-5m/min；

（4）所述增塑剂是将2-4质量份硫酸铵或硫酸锌、3-5质量份三羟甲基丙烷与3-8质量份酯共混后在60-130℃反应1-5小时而制得。

2.PVA纳米TiO2溶胶的制备

(1) 将3-7质量份纳米级硅酸铝超声分散在100ml水中，然后加入8-9质量份壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠，升温至40℃搅拌分散20min；

(2) 然后加入2-6质量份纳米二氧化钛粉末，采用10w/v％的甲氨水溶液调节pH为9，在70℃下水热反应2h；

(3) 水热反应结束后，降温至室温静置2h，然后通过微孔滤膜过滤，滤饼于90℃下干燥24h，然后在氮气氛围下500-700℃煅烧3h，降温后研磨过筛得Al/TiO2双金属粉体；

(4) 将75-80质量份聚乙烯醇1799加入到150-300ml水中，然后加入2-8质量份1,6-萘二磺酸钠升温至95℃以上搅拌分散1.5-2.5h得分散液；

(5) 分批向分散液中加入0.05-1.15gAl/TiO2双金属粉体，充分搅拌3-4h；

(6) 降温至40-50℃，加入0.1-0.25g涂布液稳定剂钼酸锌进行高速剪切分散50-80min；

(7) 降温至15-20℃，静置2h，然后通过微孔滤膜过滤，滤饼于80-85℃下干燥24h，然后于甲苯中70-80℃下超声分散2h后过滤；

(8) 在氮气氛围下600-650℃煅烧3h，降温后研磨过筛得TiO2金属粉体，过滤得PVA纳米TiO2溶胶；

3.聚酰胺-6溶胶的制备

(1) 超细TiO2悬浮液的制备：

将中位粒径不大于0.2μm的20-35质量份TiO2粉末加入60-120ml水中，加入2-3质量份阴离子表面活性剂，再加入55-65质量份己内酰胺调节悬浮液PH至7-10，加入1-4质量份分子量调节剂，采用超声、机械搅拌或研磨混匀后静置20-24小时分层，离心10-60分钟分离上层清液得到所述超细TiO2悬浮液；

(2) 聚酰胺-6的聚合体系的制备：

将55-65质量份己内酰胺加入7-8质量份水中，加入1-4质量份分子量调节剂，采用超声混匀后制得聚酰胺-6的聚合体系；

(3) 聚酰胺-6的制备：

将(1)制得的超细TiO2悬浮液加入聚酰胺-6的聚合体系混合，对反应体系反复抽真空、通氮气，除去反应体系中的氧气，保持真空并升温至140-200℃，恒温反应35-65分钟，然后升温至230-270℃，恒温反应1-8小时进行原位聚合反应；

(4)降低反应体系内压力至450Pa以下，除去反应体系内水蒸汽，停止抽真空，通氮气加压出料，切粒后经乙醇、水洗涤，于80-150℃烘干20-24小时，得到聚酰胺-6溶胶的切片；

4.制得高阻隔性涂层材料

（1）在改性EVOH薄膜的内表面上涂布PVA纳米TiO2溶胶，涂布厚度为1.1-2.4μm；

（2）在改性EVOH薄膜的外表面上涂布聚酰胺-6溶胶，涂布厚度为1.0-2.0μm；涂布结束后，在45-55℃下干燥熟化24h，即可得高阻隔性涂层材料。

高阻隔膜其实早已出现在日常生活中，目前的高分子高阻隔材料主要应用于食品与药品包装、电子器件封装、太阳能电池封装、OLED封装。