一種組合物、抗紫外聚酰胺薄膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及軟包裝工業(yè)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種組合物、抗紫外聚酷胺薄膜及其制備 方法。 技術(shù)背景
[0002] 聚酷胺薄膜因具有拉伸強(qiáng)度大、阻隔性高、耐沖擊強(qiáng)度大、耐熱耐寒性好、電絕緣 性能佳等優(yōu)良特點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用于食品包裝、電子包裝、醫(yī)藥包裝等眾多行業(yè)和領(lǐng)域。運(yùn) 類包裝產(chǎn)品在一段時(shí)間內(nèi)有時(shí)暴露于天然光或人工光，例如在存儲(chǔ)期間或在商店的貨架上 時(shí)，構(gòu)成光的一些射線，特別是紫外線能夠改變或甚至降解包裝產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。特別是有些對(duì) 紫外線特別敏感的內(nèi)容物如纖維素產(chǎn)品，當(dāng)其暴露于直接或擴(kuò)散的紫外光時(shí)，呈現(xiàn)出黃色 或棟色。因此，研制具有良好紫外阻擋特性的聚酷胺薄膜，不僅可W提高薄膜使用壽命，更 能提高包裝內(nèi)容物的保質(zhì)周期。
[0003] 目前，一些具備抗紫外線功能的塑料薄膜在制備時(shí)常用的方法是加入無機(jī)紫外線 屏蔽劑，W此減少紫外線透過的幾率。使用較多的無機(jī)紫外線屏蔽劑主要有納米二氧化鐵、 納米氧化鋒等納米材料，運(yùn)些無機(jī)紫外線屏蔽劑的加入雖然能提高產(chǎn)品的紫外線屏蔽效 果，但它們的光催化活性很高，由此加速了周圍介質(zhì)的降解速度，導(dǎo)致運(yùn)些紫外線屏蔽劑在 紫外線屏蔽方面的應(yīng)用受到一定限制；同時(shí)加入二氧化鐵降低了薄膜對(duì)可見光的透明度。
[0004] 富勒締是一種碳的同素異形體，具有獨(dú)特的=維空間結(jié)構(gòu)和眾多雙鍵，又兼顧了 納米微粒固有的小尺寸效應(yīng)，表面效應(yīng)等基本特性，使其顯示出獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)。其 中，富勒締分子具有的優(yōu)異抗紫外線性能已逐步引起了科學(xué)界的關(guān)注。
[0005] 由于稀±元素的4f電子層未被電子充滿，有著豐富的電子躍遷能級(jí)，對(duì)紫外光吸 收非常敏感因而它能發(fā)射或吸收從紫外到可見光再到紅外光等不同波長的光，而且每種光 的波長范圍很窄，可用于聚合物的抗紫外光老化等領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種組合物及利用該組合物制備的 抗紫外聚酷胺薄膜，其抗紫外性能好、使用壽命長，可延長包裝內(nèi)容物的保質(zhì)周期。同時(shí)，本 發(fā)明還提供了一種抗紫外聚酷胺薄膜的制備方法。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 陽00引組合物，其包含：10~20wt%的納米稀±氧化物、70~85wt%的富勒締、5~IOwt%的納米焦憐酸鐵。
[0009] 進(jìn)一步地，上述組合物中的納米稀±氧化物為氧化姉、氧化鋼、氧化錯(cuò)、氧化銅中 的至少一種。
[0010] 進(jìn)一步地，上述組合物中的納米稀±氧化物的晶型結(jié)構(gòu)為面屯、立方結(jié)構(gòu)，粒徑為 50 ~300nm。
[0011] 進(jìn)一步地，上述組合物中的富勒締為C60、C70中的至少一種。
[0012] 進(jìn)一步地，上述組合物中的納米焦憐酸鐵粒徑尺寸為50~150nm。
[0013] 一種抗紫外聚酷胺薄膜，其包含第一表層、忍層和第二表層；所述第一表層的組份 包含89. 7~99. 4wt%的聚酷胺樹脂、0. 5~IOwt%的納米稀±氧化物/富勒締/納米焦 憐酸鐵混配物、0. 05~0. 5wt%防粘劑、0. 05~0. 5wt%爽滑劑；所述忍層的組份包含90~ 99. 5wt%的聚酷胺樹脂、0. 5~lOwt%的納米稀±氧化物/富勒締/納米焦憐酸鐵混配物； 所述第二表層的組份包含89~99. 4wt%的聚酷胺樹脂、0. 5~IOwt%的納米稀±氧化物/ 富勒締/納米焦憐酸鐵混配物、0. 05~0. 5wt%防粘劑、0. 05~0. 5wt%爽滑劑；其中，所述 納米稀±氧化物/富勒締/納米焦憐酸鐵混配物為上述的組合物。
[0014] 優(yōu)選的，所述的聚酷胺樹脂為尼龍6 (PA6)、聚己二酷己二胺（PA66)、MC尼龍、RIM 尼龍、聚葵二酷葵二胺（PAlOlO)、聚^^一內(nèi)酷胺（PAll)、聚十二內(nèi)酷胺（PA12)、聚己二酷 下二胺（PA46)、聚葵二酷己二胺（PA610)、聚十二燒酷己二胺（PA612)、聚十二燒酷十二胺 (PA1212)、聚己二酷間苯二胺（MXD6)、聚對(duì)苯二甲酯壬二胺（PA9T)、聚對(duì)苯二甲酯己二胺 (PA6T)中的至少一種。
[0015] 優(yōu)選的，所述的防粘劑為滑石粉、碳酸巧、玻璃微珠、娃藻±、二氧化娃、氧化侶、氧 化儀、粘±、侶娃酸儀中的至少一種。
[0016] 優(yōu)選的，所述的爽滑劑為芥酸酷胺、油酸酷胺、亞乙基雙硬脂酷胺、娃酬粉、硅油、 聚乙締蠟、氧化聚乙締蠟、乙締-丙締酸共聚物中的至少一種。
[0017] 上述的聚酷胺薄膜，其制備的工藝步驟如下：
[0018] 步驟a、納米稀±氧化物/富勒締/納米焦憐酸鐵混配物的制備：將納米稀±氧化 物通過壓片機(jī)壓制成圓柱形，作為固體祀，將富勒締溶解在正己燒中，W此溶液作為流動(dòng)液 相，使所述流動(dòng)液相W0. 02~0. 04ml/s的流量連續(xù)流過所述固體祀的表面，流動(dòng)液相液體 層厚度為0. 5~2mm;在惰性氣體氛圍中，用波長為450~550nm的脈沖激光束轟擊浸潰在 連續(xù)流動(dòng)的所述流動(dòng)液相中的所述固體祀的表面，獲得納米稀±氧化物雜化修飾的富勒締 溶液，將所獲得的雜化溶液進(jìn)行過濾，干燥、粉碎，得到納米稀±氧化物雜化修飾的富勒締， 將納米稀±氧化物雜化的富勒締與納米焦憐酸鐵按照比例進(jìn)行混合，從而得到納米稀±氧 化物/富勒締/納米焦憐酸鐵混配物；
[0019] 步驟b、聚酷胺薄膜的制備：在S臺(tái)擠出機(jī)中將步驟a中制備的原料分別烙融，烙 體從T型口模流延至表面溫度為20°C的激冷漉進(jìn)行驟冷鑄片，鑄片厚度約150ym;然后將 上述鑄片送至已調(diào)溫至65°C的溫水槽中，實(shí)施Imin的調(diào)濕處理；調(diào)濕后的鑄片表面用氣刀 將表面殘留水分吹干；將表面吹干的鑄片送至拉伸爐中，在195°C溫度下進(jìn)行雙軸拉伸；然 后，將橫向的松弛比例設(shè)為5%，在200°C進(jìn)行3s的熱處理，連續(xù)地制備厚15ym的抗紫外 聚酷胺薄膜。
[0020] 本發(fā)明的有益效果：
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明改進(jìn)了聚酷胺薄膜的抗紫外助劑體系，采用納米稀±氧 化物/富勒締/納米焦憐酸鐵混配物作為抗紫外吸收劑。其中，納米稀±氧化物對(duì)富勒締的 表面具有雜化修飾作用，而納米焦憐酸鐵對(duì)此雜化體系具有協(xié)同效應(yīng)，通過=者的搭配，可 W顯著提高薄膜的抗紫外性能。同時(shí)，納米稀±氧化物的晶型對(duì)抗紫外性能有顯著的影響， 其中面屯、立方晶型的稀±氧化物更有利于抗紫外性能。本發(fā)明制得的抗紫外聚酷胺薄膜， 抗紫外性能好、使用壽命長，可延長包裝內(nèi)容物的保質(zhì)周期，適用于食品包裝、電子包裝、醫(yī) 藥包裝等領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發(fā)明抗紫外聚酷胺薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 具體實(shí)施實(shí)施方式
[0024]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。W下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不W任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可W做出若干變形和改進(jìn)。運(yùn)些都屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
[0025]一種抗紫外聚酷胺薄膜，所述薄膜為第一表層1、忍層2和第二表層3組成的S層 結(jié)構(gòu)；所述第一表層1的組份為89. 7~99. 4wt%的聚酷胺樹脂、0. 5~lOwt%的納米稀± 氧化物/富勒締/納米焦憐酸鐵混配物、0. 05~0. 5wt%的防粘劑、0. 05~0. 5wt%的爽滑 劑；所述忍層2的組份為90~99. 5wt%的聚酷胺樹脂、0. 5~lOwt%的納米稀±氧化物/ 富勒締/納米焦憐酸鐵混配物；所述第二表層3的組份為89. 7~99. 4wt%的聚酷胺樹脂、 0. 5~IOwt%的納米稀±氧化物/富勒締/納米焦憐酸鐵混配物、0. 05~0. 5wt%的防粘 劑、0. 05~0. 5wt%的爽滑劑。
[00%] 其中，所述的納米稀±氧化物/富勒締/納米焦憐酸鐵混配物的組份中含10~ 20wt%的納米稀±氧化物、70~85wt%的富勒締、5~IOwt%的納米焦憐酸鐵。所述的納米 稀±氧化物為氧化姉、氧化鋼、氧化錯(cuò)、氧化銅中的至少一種。所述的納米稀±氧化物的晶 型結(jié)構(gòu)為面屯、立方結(jié)構(gòu)，粒徑為50~300nm。所述的富勒締為CeeX,。中的至少一種。所述 的納米焦憐酸鐵粒徑尺寸為50~150nm。所述的聚酷胺樹脂為尼龍6 (PA6)、聚己二酷己二 胺（PA66)、1(：尼龍、1?加尼龍、聚葵二酷葵二胺（PAlOlO)、聚^^一內(nèi)酷胺（PAll)、聚十二內(nèi)酷 胺（PA12)、聚己二酷下二胺（PA46)、聚葵二酷己二胺（PA610)、聚十二燒酷己二胺（PA612)、 聚十二燒酷十二胺（PA1212)、聚己二酷間苯二胺（MXD6)、聚對(duì)苯二甲酯壬二胺（PA9T)、聚 對(duì)苯二甲酯己二胺（PA6T)中的至少一種。所述的防粘劑為滑石粉、碳酸巧、玻璃微珠、娃藻 ±、二氧化娃、氧化侶、氧化儀、粘±、侶娃酸儀中的至少一種。所述的爽滑劑為芥酸酷胺、油 酸酷胺、亞乙基雙硬脂酷胺、娃酬粉、硅油、聚乙締蠟、氧化聚乙締蠟、乙締-丙締酸共聚物 中的至少一種。
[0027] 上述的聚酷胺薄膜，其制備的工藝步驟如下：
[0028] 步驟a、納米稀±氧化物/富勒締/納米焦憐酸鐵混配物的制備：將納米稀±氧化 物通過壓片機(jī)壓制成圓柱形，作為固體祀，將富勒締溶解在正己燒中，W此溶液作為流動(dòng)液