本發(fā)明涉及聚丙烯膜層，具體為一種改性聚丙烯膜層的制備方法及其在鋁塑膜中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、鋁塑復(fù)合膜簡(jiǎn)稱鋁塑膜，一般由外層保護(hù)膜、外層粘合劑、鋁箔、內(nèi)層粘合劑、內(nèi)層聚丙烯膜層組成，具有良好的可封裝性、防潮、抗腐蝕等性能，是軟包鋰電池電芯封裝的關(guān)鍵材料，但是電池在長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱發(fā)燙的現(xiàn)象，甚至存在高溫下發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)，因此，為了滿足鋁塑膜耐高溫的需要，需要對(duì)鋁塑膜中的材料進(jìn)行改性，以增強(qiáng)鋁塑膜的耐高溫性能。

2、聚丙烯是一種性能優(yōu)良的熱塑性合成樹(shù)脂，具有密度小、無(wú)毒、易加工、絕緣性能好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于化工、電器、包裝材料、建筑材料等領(lǐng)域中。納米二氧化鈦是一種重要的無(wú)機(jī)功能材料，具有化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、抗菌性等，廣泛應(yīng)用于化妝品、塑料、涂料等領(lǐng)域中，但是由于納米二氧化鈦具有極大的比表面自由能，因此在應(yīng)用過(guò)程中，極易團(tuán)聚，因此需要對(duì)其表面進(jìn)行改性修飾，改善其在聚合物中的分散性和相容性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種改性聚丙烯膜層的制備方法及其在鋁塑膜中的應(yīng)用。

2、本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種改性聚丙烯膜層的制備方法，所述制備方法為：

4、(1)將丙烯腈、4,4'-二氨基聯(lián)苯-2,2'-二醇、無(wú)水氯化鋁加入至燒瓶中，加熱至70-80℃，反應(yīng)15-24h，反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸餾，依次用10％的稀鹽酸、飽和水鹽水進(jìn)行洗滌，干燥，得到中間體1；丙烯腈、4,4'-二氨基聯(lián)苯-2,2'-二醇、無(wú)水氯化鋁的質(zhì)量比為1-1.5:1:0.2-0.4；

5、在無(wú)水氯化鋁的的催化下，丙烯腈、4,4'-二氨基聯(lián)苯-2,2'-二醇進(jìn)行加成反應(yīng)，得到中間體1，反應(yīng)過(guò)程如下所示：

6、

7、(2)將甲醛、氨丙基三乙氧基硅烷加入至裝有氯仿溶劑的燒瓶中，攪拌均勻，再向其中加入中間體1，升溫至70-85℃，反應(yīng)4-8h，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，過(guò)濾，旋蒸，干燥，得到中間體2；甲醛、氨丙基三乙氧基硅烷、中間體1的質(zhì)量比為0.3-0.5:1.1-1.5:1；

8、利用中間體1中含有的酚羥基與甲醛、氨丙基三乙氧基硅烷經(jīng)過(guò)曼尼希反應(yīng)，得到中間體2，反應(yīng)過(guò)程如下所示：

9、

10、(3)將納米二氧化鈦、中間體2加入至裝有60-70％的乙醇水溶液的燒瓶中，超聲分散，使用冰乙酸調(diào)節(jié)ph為3-4，于40-50℃，攪拌分散1-2h，反應(yīng)結(jié)束后，去離子水洗滌，過(guò)濾，干燥，得到改性納米二氧化鈦；納米二氧化鈦、中間體2的質(zhì)量比為1:0.1-0.5；

11、利用納米二氧化鈦中含有的羥基與中間體2水解后的硅羥基通過(guò)縮合反應(yīng)，得到改性納米二氧化鈦，反應(yīng)過(guò)程如下所示：

12、其中為納米二氧化鈦；

13、(4)將聚丙烯、成核劑、抗氧劑、改性納米二氧化鈦加入至高速混合機(jī)中，混合2-5min，再將其加入至雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，干燥，采用流延方式制膜，得到改性聚丙烯膜層。

14、進(jìn)一步地，所述(4)中，成核劑為α成核劑、β成核劑中的一種；抗氧劑為抗氧劑168、抗氧劑1010中的一種。

15、進(jìn)一步地，所述(4)中，聚丙烯、成核劑、抗氧劑、改性納米二氧化鈦的質(zhì)量比為100:0.05-0.2:0.1-0.4:1-5。

16、進(jìn)一步地，所述(4)中，擠出溫度為180-230℃，轉(zhuǎn)速為300-500r/min；流延加工溫度為210-230℃。

17、本發(fā)明的另一目的在于提供本發(fā)明的聚丙烯膜層在鋁塑膜中的應(yīng)用。

18、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

19、本發(fā)明以丙烯腈、4,4'-二氨基聯(lián)苯-2,2'-二醇、氨丙基三乙氧基硅烷、納米二氧化鈦等為原料，經(jīng)過(guò)加成反應(yīng)、曼尼希反應(yīng)、水解縮合反應(yīng)，得到改性納米二氧化鈦，其原料易得，制備方法簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)新穎，將其加入至聚丙烯中混合，擠出造粒，流延制膜，得到改性聚丙烯膜層。

20、本發(fā)明所使用的納米二氧化鈦粒子本身易團(tuán)聚，本發(fā)明將其有機(jī)化，降低團(tuán)聚度，增加其在有機(jī)物質(zhì)中的相容性，本發(fā)明將其引入至基材中，無(wú)機(jī)納米剛性粒子能夠限制基材分子鏈運(yùn)動(dòng)，提高改性聚丙烯膜層的負(fù)荷熱變形溫度，進(jìn)而提升改性聚丙烯膜層的耐高溫性能。此外，本發(fā)明制備得到的改性聚丙烯膜層中含有苯并噁嗪結(jié)構(gòu)以及氰基結(jié)構(gòu)，苯并噁嗪結(jié)構(gòu)在受熱時(shí)，能夠吸收熱量，開(kāi)環(huán)形成一種交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，提升材料的耐高溫性能；而其中的氰基在受熱時(shí)，能夠吸收熱量，形成三嗪環(huán)、酞菁環(huán)等高度交聯(lián)的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提升聚丙烯膜層耐高溫性能。本發(fā)明制備得到的改性聚丙烯膜層具有優(yōu)異的耐高溫性能。

技術(shù)特征：

1.一種改性聚丙烯膜層的制備方法，其特征在于，所述制備方法為：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚丙烯膜層的制備方法，其特征在于，所述(1)中，丙烯腈、4,4'-二氨基聯(lián)苯-2,2'-二醇、無(wú)水氯化鋁的質(zhì)量比為1-1.5:1:0.2-0.4。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚丙烯膜層的制備方法，其特征在于，所述(2)中，甲醛、氨丙基三乙氧基硅烷、中間體1的質(zhì)量比為0.3-0.5:1.1-1.5:1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚丙烯膜層的制備方法，其特征在于，所述(3)中，納米二氧化鈦、中間體2的質(zhì)量比為1:0.1-0.5。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚丙烯膜層的制備方法，其特征在于，所述(4)中，成核劑為α成核劑、β成核劑中的一種；抗氧劑為抗氧劑168、抗氧劑1010中的一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚丙烯膜層的制備方法，其特征在于，所述(4)中，聚丙烯、成核劑、抗氧劑、改性納米二氧化鈦的質(zhì)量比為100:0.05-0.2:0.1-0.4:1-5。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚丙烯膜層的制備方法，其特征在于，所述(4)中，擠出溫度為180-230℃，轉(zhuǎn)速為300-500r/min；流延加工溫度為210-230℃。

8.一種如權(quán)利要求1-7所述的制備方法制備得到的聚丙烯膜層在鋁塑膜中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及聚丙烯膜層技術(shù)領(lǐng)域，且公開(kāi)了一種改性聚丙烯膜層的制備方法及其在鋁塑膜中的應(yīng)用，本發(fā)明以丙烯腈、4,4'?二氨基聯(lián)苯?2,2'?二醇、甲醛、氨丙基三乙氧基硅烷、納米二氧化鈦等為原料，經(jīng)過(guò)加成反應(yīng)、曼尼希反應(yīng)、水解縮合反應(yīng)，得到改性納米二氧化鈦，將其加入至聚丙烯中混合，擠出造粒，流延制膜，得到改性聚丙烯膜層。利用其中含有的苯并噁嗪結(jié)構(gòu)、氰基結(jié)構(gòu)以及納米二氧化鈦粒子，提升聚丙烯膜層的耐高溫性能以及力學(xué)性能。本發(fā)明制備得到的聚丙烯膜層經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證實(shí)后具有優(yōu)異的耐高溫性能以及力學(xué)性能，在鋁塑膜中有著重要的應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)研發(fā)人員：陳志煒,李鳳嬌,李煜蕾
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽格林泰科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6