本发明涉及包装材料领域，具体涉及一种高性能防雾包装材料及其制备方法。
背景技术：
防雾包装材料是一种防止水汽在材料表面形成结雾以致影响其透明度的功能性包装材料。在我们的日常生活中，常见的各种眼镜的镜片、化学或生物防护面具、车辆挡风玻璃、太阳能电池板等不仅装饰了我们的生活，保护了我们的环境，还使资源得到了充分的利用，促进了经济的增长。然而，自然界存在的结雾与雾化现象已经影响了透明基材的应用，例如：在冬天，镜片结雾会影响人们的出行；因汽车挡风玻璃结雾影响了人们的能见度，进而可能造成事故；因农用大棚结雾降低了农用膜的透光率，削弱了植物的光合作用，进而降低了产量等。因此，如何克服水汽在透明基材表面的结雾，防止雾化现象的发生成了研究者研究的热点，较为有效地是通过涂覆一层亲水或疏水的耐磨涂层于材料表面，当雾滴滴在涂层表面时，能铺展成一层薄薄的水膜或者滚落，不但抑制了雾滴在材料表面的形成，而且涂层本身也为基材提供了一定的硬度和耐磨性，更好地保护了基材，这层涂覆层材料就成了防止雾化的关键。
技术实现要素：
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种高性能防雾包装材料，具有卓越的防雾效果，透光率高，防雾性能佳，同时本材料还具有很好的阻隔性能。
技术方案：一种高性能防雾包装材料，由以下成分制备而成：聚丙烯薄膜（20cm×20cm）10张、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠2-5g、聚甘油脂肪酸酯3-6g、脱乙酰甲壳素1-2g、马来酸酐接枝聚乙烯10-20g、纳米二氧化硅1-3g、结冷胶2-4g、羧甲基纤维素钠1-2g、大叶桉叶精油0.2-0.4g、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯1-4g、丙二醇脂肪酸酯2-4g、聚乙二醇200 3-5g、叔丁基对苯二酚0.1-0.3g、无水乙醇20-40ml、乙酸0.5-1ml、去离子水50-70ml。
进一步优选的，所述的一种高性能防雾包装材料，由以下成分制备而成：聚丙烯薄膜（20cm×20cm）10张、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠3-4g、聚甘油脂肪酸酯4-5g、脱乙酰甲壳素1.2-1.7g、马来酸酐接枝聚乙烯12-18g、纳米二氧化硅1.5-2.5g、结冷胶2.5-3.5g、羧甲基纤维素钠1.3-1.7g、大叶桉叶精油0.25-0.35g、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2-3g、丙二醇脂肪酸酯2.5-3.5g、聚乙二醇200 3.5-4.5g、叔丁基对苯二酚0.15-0.25g、无水乙醇25-35ml、乙酸0.6-0.9ml、去离子水55-65ml。
上述高性能防雾包装材料的制备方法包括以下步骤：
步骤1：将脱乙酰甲壳素、乙酸和去离子水混合搅拌至溶解；
步骤2：加入聚甘油脂肪酸酯和结冷胶，加热至70-80℃，在转速200-300r/min下搅拌溶解；
步骤3：降至室温，加入月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠、羧甲基纤维素钠和聚乙二醇200，在转速300-500r/min下搅拌1-2小时；
步骤4：将大叶桉叶精油、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、叔丁基对苯二酚、丙二醇脂肪酸酯和无水乙醇混合搅拌20-40分钟；
步骤5：将上述混合液在转速300-500r/min下搅拌20-40分钟，加入马来酸酐接枝聚乙烯和纳米二氧化硅，继续搅拌1-2小时；
步骤6：静置10-12小时，将聚丙烯薄膜浸入其中，密封保存4-5小时；
步骤7：取出后在温度60-70℃下干燥即得。
进一步优选的，步骤2中加热至75℃，转速为250r/min。
进一步优选的，步骤3中转速为350-450r/min，搅拌时间为1.5小时。
进一步优选的，步骤4中搅拌时间25-35分钟。
进一步优选的，步骤5中转速为350-450r/min，第一次搅拌时间为25-35分钟，第二次搅拌时间为1.5小时。
进一步优选的，步骤6中静置时间为11小时，保存时间为4.5小时。
进一步优选的，步骤7中温度为65℃。
有益效果：本发明的高性能防雾包装材料具有卓越的防雾效果，透光率高达95.4%，60℃初滴时间最短为287.1秒，10滴所花平均时间为88.9秒，防雾性佳，同时本材料还具有很好的阻隔性，透氧量最低为643cm3/(m2·24h·0.1MPa)，水蒸气透过系数也仅为0.37×10-13g/(m·s·Pa)，阻隔性能佳。
具体实施方式
实施例1
一种高性能防雾包装材料，由以下成分制备而成：聚丙烯薄膜（20cm×20cm）10张、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠2g、聚甘油脂肪酸酯3g、脱乙酰甲壳素1g、马来酸酐接枝聚乙烯10g、纳米二氧化硅1g、结冷胶2g、羧甲基纤维素钠1g、大叶桉叶精油0.2g、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯1g、丙二醇脂肪酸酯2g、聚乙二醇200 3g、叔丁基对苯二酚0.1g、无水乙醇20ml、乙酸0.5ml、去离子水50ml。
上述高性能防雾包装材料的制备方法为：
步骤1：将脱乙酰甲壳素、乙酸和去离子水混合搅拌至溶解；
步骤2：加入聚甘油脂肪酸酯和结冷胶，加热至70℃，在转速200r/min下搅拌溶解；
步骤3：降至室温，加入月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠、羧甲基纤维素钠和聚乙二醇200，在转速300r/min下搅拌1小时；
步骤4：将大叶桉叶精油、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、叔丁基对苯二酚、丙二醇脂肪酸酯和无水乙醇混合搅拌20分钟；
步骤5：将上述混合液在转速300r/min下搅拌20分钟，加入马来酸酐接枝聚乙烯和纳米二氧化硅，继续搅拌1小时；
步骤6：静置10小时，将聚丙烯薄膜浸入其中，密封保存4小时；
步骤7：取出后在温度60℃下干燥即得。
实施例2
一种高性能防雾包装材料，由以下成分制备而成：聚丙烯薄膜（20cm×20cm）10张、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠3g、聚甘油脂肪酸酯4g、脱乙酰甲壳素1.2g、马来酸酐接枝聚乙烯12g、纳米二氧化硅1.5g、结冷胶2.5g、羧甲基纤维素钠1.3g、大叶桉叶精油0.25g、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2g、丙二醇脂肪酸酯2.5g、聚乙二醇200 3.5g、叔丁基对苯二酚0.15g、无水乙醇25ml、乙酸0.6ml、去离子水55ml。
上述高性能防雾包装材料的制备方法为：
步骤1：将脱乙酰甲壳素、乙酸和去离子水混合搅拌至溶解；
步骤2：加入聚甘油脂肪酸酯和结冷胶，加热至75℃，在转速230r/min下搅拌溶解；
步骤3：降至室温，加入月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠、羧甲基纤维素钠和聚乙二醇200，在转速350r/min下搅拌1.5小时；
步骤4：将大叶桉叶精油、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、叔丁基对苯二酚、丙二醇脂肪酸酯和无水乙醇混合搅拌25分钟；
步骤5：将上述混合液在转速350r/min下搅拌25分钟，加入马来酸酐接枝聚乙烯和纳米二氧化硅，继续搅拌1.5小时；
步骤6：静置10.5小时，将聚丙烯薄膜浸入其中，密封保存4.5小时；
步骤7：取出后在温度65℃下干燥即得。
实施例3
一种高性能防雾包装材料，由以下成分制备而成：聚丙烯薄膜（20cm×20cm）10张、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠3.5g、聚甘油脂肪酸酯4.5g、脱乙酰甲壳素1.5g、马来酸酐接枝聚乙烯15g、纳米二氧化硅2g、结冷胶3g、羧甲基纤维素钠1.5g、大叶桉叶精油0.3g、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2.5g、丙二醇脂肪酸酯3g、聚乙二醇200 4g、叔丁基对苯二酚0.2g、无水乙醇30ml、乙酸0.75ml、去离子水60ml。
上述高性能防雾包装材料的制备方法为：
步骤1：将脱乙酰甲壳素、乙酸和去离子水混合搅拌至溶解；
步骤2：加入聚甘油脂肪酸酯和结冷胶，加热至75℃，在转速250r/min下搅拌溶解；
步骤3：降至室温，加入月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠、羧甲基纤维素钠和聚乙二醇200，在转速400r/min下搅拌1.5小时；
步骤4：将大叶桉叶精油、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、叔丁基对苯二酚、丙二醇脂肪酸酯和无水乙醇混合搅拌30分钟；
步骤5：将上述混合液在转速400r/min下搅拌30分钟，加入马来酸酐接枝聚乙烯和纳米二氧化硅，继续搅拌1.5小时；
步骤6：静置11小时，将聚丙烯薄膜浸入其中，密封保存4.5小时；
步骤7：取出后在温度65℃下干燥即得。
实施例4
一种高性能防雾包装材料，由以下成分制备而成：聚丙烯薄膜（20cm×20cm）10张、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠4g、聚甘油脂肪酸酯5g、脱乙酰甲壳素1.7g、马来酸酐接枝聚乙烯18g、纳米二氧化硅2.5g、结冷胶3.5g、羧甲基纤维素钠1.7g、大叶桉叶精油0.35g、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯3g、丙二醇脂肪酸酯3.5g、聚乙二醇200 4.5g、叔丁基对苯二酚0.25g、无水乙醇35ml、乙酸0.9ml、去离子水65ml。
上述高性能防雾包装材料的制备方法为：
步骤1：将脱乙酰甲壳素、乙酸和去离子水混合搅拌至溶解；
步骤2：加入聚甘油脂肪酸酯和结冷胶，加热至75℃，在转速280r/min下搅拌溶解；
步骤3：降至室温，加入月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠、羧甲基纤维素钠和聚乙二醇200，在转速450r/min下搅拌1.5小时；
步骤4：将大叶桉叶精油、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、叔丁基对苯二酚、丙二醇脂肪酸酯和无水乙醇混合搅拌35分钟；
步骤5：将上述混合液在转速450r/min下搅拌35分钟，加入马来酸酐接枝聚乙烯和纳米二氧化硅，继续搅拌1.5小时；
步骤6：静置11.5小时，将聚丙烯薄膜浸入其中，密封保存4.5小时；
步骤7：取出后在温度65℃下干燥即得。
实施例5
一种高性能防雾包装材料，由以下成分制备而成：聚丙烯薄膜（20cm×20cm）10张、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠5g、聚甘油脂肪酸酯6g、脱乙酰甲壳素2g、马来酸酐接枝聚乙烯20g、纳米二氧化硅3g、结冷胶4g、羧甲基纤维素钠2g、大叶桉叶精油0.4g、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯4g、丙二醇脂肪酸酯4g、聚乙二醇200 5g、叔丁基对苯二酚0.3g、无水乙醇40ml、乙酸1ml、去离子水70ml。
上述高性能防雾包装材料的制备方法为：
步骤1：将脱乙酰甲壳素、乙酸和去离子水混合搅拌至溶解；
步骤2：加入聚甘油脂肪酸酯和结冷胶，加热至80℃，在转速300r/min下搅拌溶解；
步骤3：降至室温，加入月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠、羧甲基纤维素钠和聚乙二醇200，在转速500r/min下搅拌2小时；
步骤4：将大叶桉叶精油、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、叔丁基对苯二酚、丙二醇脂肪酸酯和无水乙醇混合搅拌40分钟；
步骤5：将上述混合液在转速500r/min下搅拌40分钟，加入马来酸酐接枝聚乙烯和纳米二氧化硅，继续搅拌2小时；
步骤6：静置12小时，将聚丙烯薄膜浸入其中，密封保存5小时；
步骤7：取出后在温度70℃下干燥即得。
对比例1
本实施例与实施例1的区别在于不含有结冷胶和羧甲基纤维素钠。具体地说是：
一种高性能防雾包装材料，由以下成分制备而成：聚丙烯薄膜（20cm×20cm）10张、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠2g、聚甘油脂肪酸酯3g、脱乙酰甲壳素1g、马来酸酐接枝聚乙烯10g、纳米二氧化硅1g、大叶桉叶精油0.2g、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯1g、丙二醇脂肪酸酯2g、聚乙二醇200 3g、叔丁基对苯二酚0.1g、无水乙醇20ml、乙酸0.5ml、去离子水50ml。
上述高性能防雾包装材料的制备方法为：
步骤1：将脱乙酰甲壳素、乙酸和去离子水混合搅拌至溶解；
步骤2：加入聚甘油脂肪酸酯，加热至70℃，在转速200r/min下搅拌溶解；
步骤3：降至室温，加入月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠和聚乙二醇200，在转速300r/min下搅拌1小时；
步骤4：将大叶桉叶精油、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、叔丁基对苯二酚、丙二醇脂肪酸酯和无水乙醇混合搅拌20分钟；
步骤5：将上述混合液在转速300r/min下搅拌20分钟，加入马来酸酐接枝聚乙烯和纳米二氧化硅，继续搅拌1小时；
步骤6：静置10小时，将聚丙烯薄膜浸入其中，密封保存4小时；
步骤7：取出后在温度60℃下干燥即得。
本发明的高性能防雾包装材料的防雾性能指标见下表，我们可以看到，本发明材料具有卓越的防雾效果，透光率高达95.4%，60℃初滴时间最短为287.1秒，10滴所花平均时间为88.9秒，防雾性佳，同时本材料还具有很好的阻隔性，透氧量最低为643cm3/(m2·24h·0.1MPa)，水蒸气透过系数也仅为0.37×10-13g/(m·s·Pa)，阻隔性能佳。
表1 高性能防雾包装材料的防雾性能