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：

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用最多的高阻隔性材料。

技術實現(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的硅烷偶聯(lián)劑、含有醛基官能團的硅烷偶聯(lián)劑和含有酚羥基官能團的硅烷交聯(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的硅烷偶聯(lián)劑修飾在羥基官能團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行復合，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的硅烷偶聯(lián)劑和含有醛基官能團的硅烷偶聯(lián)劑同時修飾在羥基官能團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的硅烷交聯(lián)劑同時修飾在富含羥基官能團的二維無機開口劑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)生席夫堿反應實現(xiàn)復合，制備得到復合型無機開口劑；

12、復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行復合，制備得到有機-無機雜化型開口劑ⅱ；

13、步驟二：設置十一層共擠膜的膜結構，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：含有酚羥基官能團的硅烷偶聯(lián)劑、含有醛基官能團的硅烷偶聯(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構、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的硅烷偶聯(lián)劑的制備方法為：利用親核取代反應機理，對甲苯磺酸催化高香草酸的羧基官能團和3-巰丙基三甲氧基硅烷的巰基官能團發(fā)生硫酯化反應，制備得到含有酚羥基官能團的硅烷偶聯(lián)劑。

32、優(yōu)選的，所述含有醛基官能團的硅烷偶聯(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，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與酚羥基醛基單體的酚羥基官能團發(fā)生親核取代反應，制備得到含有醛基官能團的硅烷偶聯(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的硅烷交聯(lián)劑的制備方法為：利用親核取代反應機理，在活化劑的促進作用下，通過有機堿催化高香草酸的羧基官能團和二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺的仲胺基團發(fā)生酰基化反應，制備得到含有酚羥基官能團的硅烷交聯(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行表面改性處理，之后通過氫鍵作用與有機開口劑進行復合，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與二維無機開口劑表面修飾得到的氨基官能團發(fā)生席夫堿反應，制備得到復合型無機開口劑，該復合型無機開口劑通過氫鍵作用與有機開口劑進行復合，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。