本發(fā)明涉及高速包裝生產(chǎn)線用易切斷包裝膜，具體為一種易切斷的十一層共擠出高阻隔包裝膜及制備方法。

背景技術(shù)：

1、在工業(yè)化自動包裝生產(chǎn)線上，由于薄膜的牽引速度很快，所以對于在高速生產(chǎn)線上用來包裝食品、雜志、紡織品、衛(wèi)生用品等產(chǎn)品的薄膜的開口性能和爽滑性能要求較高。聚乙烯薄膜具有優(yōu)良的抗撕裂強度、抗沖擊強度及抗穿刺性，廣泛應(yīng)用于食品包裝、醫(yī)藥包裝、文化用品包裝、重包裝袋、購物袋及農(nóng)用薄膜等方面。由于聚乙烯分子極性小，在吹塑成膜過程中，膜與膜間易形成真空密合下的粘合，難以分開，導(dǎo)致在包裝生產(chǎn)線上不容易被切斷，易于產(chǎn)生粘連。

2、為了改善聚乙烯薄膜的開口性，通常在生產(chǎn)吹塑薄膜前添加開口劑來提高開口性。開口劑可分為無機開口劑和有機開口劑，市面上常見的無機開口劑有滑石粉、水合硅酸鎂、二氧化硅、硅藻土、碳酸鈣、硫酸鈣、磷酸氫鈉、磷酸氫鈣、水滑石、膨潤土等，常見的有機開口劑有高碳數(shù)的酯、酰胺、氧化銨等。當(dāng)無機開口劑均勻分散在塑料薄膜中時，能在薄膜表面形成許多凹凸不平點，減少了薄膜間的接觸面積，使塑料薄膜易于開口；當(dāng)有機開口劑均勻分散在塑料薄膜中時，有機開口劑從塑料薄膜內(nèi)部逐漸遷移到薄膜的表面，在薄膜表面聚集成保護(hù)膜，使薄膜表面光滑，可以降低薄膜間的摩擦系數(shù)，使薄膜間易于滑動，阻礙分子鏈相互纏繞，以達(dá)到聚乙烯薄膜抗黏連的目的。通常需要有機開口劑和無機開口劑共同作用，達(dá)到最佳的開口性目的。

3、另外，尼龍（聚酰胺，pa）的使用溫度范圍廣，從-60℃~200℃都可以耐受，乙烯-乙烯醇共聚物一直是應(yīng)用最多的高阻隔性材料。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明研發(fā)了一種非常適合在工業(yè)化自動高速包裝生產(chǎn)線上使用的十一層共擠出包裝膜，該包裝膜不僅易于切斷，不會產(chǎn)生粘連，而且具有優(yōu)異的阻隔性能和熱封強度。

2、一種易切斷的十一層共擠出高阻隔包裝膜的制備方法，包括以下步驟：

3、步驟一：制備有機-無機雜化型開口劑，該有機-無機雜化型開口劑為有機-無機雜化型開口劑ⅰ或有機-無機雜化型開口劑ⅱ，其具體過程為：

4、制備含有酚羥基官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑、含有醛基官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑和含有酚羥基官能團(tuán)的硅烷交聯(lián)劑；

5、制備有機-無機雜化型開口劑ⅰ的方法為：

6、將含有酚羥基官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑修飾在羥基官能團(tuán)化的零維無機開口劑sio2表面，得到酚羥基化零維無機開口劑sio2；

7、酚羥基化零維無機開口劑sio2通過氫鍵作用與有機開口劑硬脂酸酰胺進(jìn)行復(fù)合，制備得到有機-無機雜化型開口劑??；

8、制備有機-無機雜化型開口劑ⅱ的方法為：

9、將含有酚羥基官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑和含有醛基官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑同時修飾在羥基官能團(tuán)化的零維無機開口劑sio2表面，得到醛基化酚羥基化零維無機開口劑sio2；

10、將硅烷偶聯(lián)劑kh540和含有酚羥基官能團(tuán)的硅烷交聯(lián)劑同時修飾在富含羥基官能團(tuán)的二維無機開口劑mgal-ldh表面，得到氨基化酚羥基化二維無機開口劑mgal-ldh；

11、醛基化酚羥基化零維無機開口劑sio2與氨基化酚羥基化二維無機開口劑mgal-ldh通過發(fā)生席夫堿反應(yīng)實現(xiàn)復(fù)合，制備得到復(fù)合型無機開口劑；

12、復(fù)合型無機開口劑通過氫鍵作用與有機開口劑硬脂酸酰胺進(jìn)行復(fù)合，制備得到有機-無機雜化型開口劑ⅱ；

13、步驟二：設(shè)置十一層共擠膜的膜結(jié)構(gòu)，將有機-無機雜化型開口劑引入至十一層共擠膜的第十一層，第十一層為pe層，采用十一層共擠吹塑成膜工藝，制備得到易切斷的十一層共擠出高阻隔包裝膜。

14、優(yōu)選的，所述有機-無機雜化型開口劑ⅰ的配方為：含有酚羥基官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑、無機開口劑sio2和有機開口劑的質(zhì)量比為(0.1~2)：1：(0.1~2)；

15、優(yōu)選的，所述醛基化酚羥基化零維無機開口劑sio2的配方為：含有酚羥基官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑、含有醛基官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑和無機開口劑sio2的質(zhì)量比為(0.1~1)：(0.1~1)：1；

16、優(yōu)選的，所述氨基化酚羥基化二維無機開口劑mgal-ldh的配方為：硅烷偶聯(lián)劑kh540、含有酚羥基官能團(tuán)的硅烷交聯(lián)劑和無機開口劑mgal-ldh的質(zhì)量比為(0.1~1)：(0.1~1)：1；

17、優(yōu)選的，所述復(fù)合型無機開口劑的配方為：無機開口劑sio2和無機開口劑mgal-ldh的質(zhì)量比為1：(0.5~2)；

18、優(yōu)選的，所述有機-無機雜化型開口劑ⅱ的配方為：復(fù)合型無機開口劑與有機開口劑的質(zhì)量比為1：(0.1~2)。

19、優(yōu)選的，所述十一層共擠出高阻隔包裝膜為非對稱結(jié)構(gòu)、其各膜層的配方及用量，具體如下：

20、第一層為pe層：其原料配方為40~80wt%ldpe和20~60wt%lldpe、其用量為5~15重量份；

21、第二層為pe層：其原料配方為20~60wt%hdpe和40~80wt%lldpe、其用量為3~10重量份；

22、第三層為pe層：其原料配方為20~60wt%ldpe和40~80wt%lldpe、其用量為5~15重量份；

23、第四層為粘結(jié)層：其原料配方為100wt%pe-g-mah、其用量為2~8重量份；

24、第五層為pa層：其原料配方為100wt%pa、其用量為5~15重量份；

25、第六層為阻隔層：其原料配方為100wt%evoh、其用量為5~15重量份；

26、第七層為pa層：其原料配方為100wt%pa、其用量為5~15重量份；

27、第八層為粘結(jié)層：其原料配方為100wt%pe-g-mah、其用量為2~8重量份；

28、第九層為pe層：其原料配方為20~60wt%ldpe和40~80wt%lldpe、其用量為5~15重量份；

29、第十層為pe層：其原料配方為20~60wt%hdpe和40~80wt%lldpe、其用量為3~10重量份；

30、第十一層為pe層：其原料配方為40~70wt%ldpe、20~40wt%lldpe和5~20wt%有機-無機雜化型開口劑、其用量為10~30重量份。

31、優(yōu)選的，所述含有酚羥基官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑的制備方法為：利用親核取代反應(yīng)機理，對甲苯磺酸催化高香草酸的羧基官能團(tuán)和3-巰丙基三甲氧基硅烷的巰基官能團(tuán)發(fā)生硫酯化反應(yīng)，制備得到含有酚羥基官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑。

32、優(yōu)選的，所述含有醛基官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑的制備方法為：

33、基于烯烴親電加成取向反應(yīng)的markovnikov規(guī)則，強酸催化劑催化高香草酸與香茅醛發(fā)生加成反應(yīng)，生成酚羥基醛基單體；

34、以酚羥基醛基單體為親核試劑，通過3-溴丙基三甲氧基硅烷的溴官能團(tuán)與酚羥基醛基單體的酚羥基官能團(tuán)發(fā)生親核取代反應(yīng)，制備得到含有醛基官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑。

35、優(yōu)選的，所述強酸催化劑為硫酸、對甲苯磺酸、氟硼酸中的一種。

36、優(yōu)選的，所述含有酚羥基官能團(tuán)的硅烷交聯(lián)劑的制備方法為：利用親核取代反應(yīng)機理，在活化劑的促進(jìn)作用下，通過有機堿催化高香草酸的羧基官能團(tuán)和二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺的仲胺基團(tuán)發(fā)生?；磻?yīng)，制備得到含有酚羥基官能團(tuán)的硅烷交聯(lián)劑。

37、優(yōu)選的，所述活化劑為n,n'-二環(huán)己基碳二亞胺(dcc)、1-羥基苯并三唑(hobt)、n-羥基-7-氮雜苯并三氮唑(hoat)、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亞胺鹽酸鹽(edc)中的一種。

38、優(yōu)選的，所述有機堿為吡啶、三乙胺、三丁基胺、咪唑中的一種。

39、根據(jù)上述方法制備得到的一種易切斷的十一層共擠出高阻隔包裝膜應(yīng)用在工業(yè)化自動高速包裝生產(chǎn)線上。

40、有益效果：本發(fā)明首先以生物基化合物高香草酸和香茅醛及硅烷偶聯(lián)劑為原料，設(shè)計并合成了醛基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑、酚羥基二(三甲氧基)硅烷交聯(lián)劑、酚羥基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑；

41、之后，本發(fā)明一方面利用酚羥基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑對零維無機開口劑進(jìn)行表面改性處理，之后通過氫鍵作用與有機開口劑進(jìn)行復(fù)合，制備得到第一種有機-無機雜化型開口劑；

42、另一方面利用酚羥基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑和醛基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑同時對零維無機開口劑進(jìn)行表面改性處理，利用硅烷偶聯(lián)劑kh540和酚羥基二(三甲氧基)硅烷交聯(lián)劑同時對二維無機開口劑進(jìn)行表面改性處理，零維無機開口劑通過表面修飾得到的醛基官能團(tuán)與二維無機開口劑表面修飾得到的氨基官能團(tuán)發(fā)生席夫堿反應(yīng)，制備得到復(fù)合型無機開口劑，該復(fù)合型無機開口劑通過氫鍵作用與有機開口劑進(jìn)行復(fù)合，制備得到第二種有機-無機雜化型開口劑；

43、在生產(chǎn)聚乙烯包裝膜時添加有機-無機雜化型開口劑，利用有機-無機雜化型開口劑來改善聚乙烯材料的開口性能，采用十一層共擠吹塑成膜工藝，制備得到十一層共擠出高阻隔包裝膜；

44、實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)：本發(fā)明制備得到的十一層共擠出高阻隔包裝膜不僅表現(xiàn)出優(yōu)異的抗粘連性能，屬于高爽滑、易切斷材料，并且具有優(yōu)異的阻隔性能和較好的熱封強度。