一种高分子包装材料及其制备方法与流程

文档序号:23767900发布日期:2021-01-29 20:53阅读:165来源:国知局

[0001]
本发明涉及高分子材料技术领域,尤其涉及一种高分子包装材料及其制备方法。


背景技术:

[0002]
包装材料是指用于制造包装容器、包装装潢、包装印刷、包装运输等满足产品包装要求所使用的材料,它既包括金属、塑料、玻璃、陶瓷、纸、竹本、野生蘑类、天然纤维、化学纤维、复合材料等主要包装材料,在生活,生产中是不可或缺的一类制品。一个理想的包装材料不仅能起到美观的作用,而且还具有维持被包装物品安全性、稳定性、有效性的作用。因此,开发综合性能优异的包装材料显得尤为重要。
[0003]
高分子包装材料是以高分子材料为制作原料的一类包装材料,由于其机械性能好,抗摩擦性、抗化学腐蚀性和防潮性优异被广泛应用于食品、药品、部件等领域,然而,现有技术中的高分子包装材料大多存在阻隔性较差,在长时间放置后,包装材料内的物质会有渗出,或者外界的小分子物质可以进入包装材料内部。除此之外市面上的高分子包装材料还或多或少存在制备方法复杂,制得率较低,生产成本较高,抗菌性、耐腐蚀性、耐磨性、机械强度较差,阻湿、阻气、防氧化性能有待进一步提高的缺陷。
[0004]
申请号为201410288783.8的中国发明专利公开了一种高分子包装材料的制备方法,制备方法包括如下步骤:(1)打开反应釜,向反应釜中加入醇酸树脂、聚氯丁二烯、聚碳酸酯,进行加热混合,混合至均匀;(2)保温结束后,将反应釜温度升高,温度稳定后再加入环庚烯、醋酸纤维素丁酸酯、乙二醇、二氧化硅、丁基橡胶,再次混合,混合至所有成分均匀分散,为均匀的混合包装材料;(3)得到均匀的混合包装材料后,对混合包装材料进行挤压成型;(4)将挤压得到的材料进行冷却,迅速将材料放置在3~6℃下冷却;(5)冷却后再将高分子包装材料加热至130℃,保温后再进行拉伸;(6)将包装材料进行装包,为制备的高分子包装材料。该材料阻隔特性和耐蒸煮性能佳,然而,其中使用的聚氯丁二烯会带入氯,加热使得其释放出来的微量氯,影响安全,且燃烧时会产生有毒烟气,会造成环境污染。
[0005]
因此,开发一种综合性能更佳,抗菌性、耐腐蚀性、耐磨性、机械强度更好,阻湿、阻气、防氧化性能更优异,使用更加安全环保的高分子包装材料符合市场需求,具有广泛的市场价值和应用前景,对促进包装材料领域的发展具有非常重要的意义。


技术实现要素:

[0006]
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种高分子包装材料,该包装材料综合性能更佳,抗菌性、耐腐蚀性、耐磨性、机械强度更好,阻湿、阻气、防氧化性能更优异,使用更加安全环保;同时,本发明还提供了一种所述高分子包装材料的制备方法,该制备方法简单易行,对设备依赖性小,操作控制方法,制备效率和成品合格率高,适合连续规模化生产,具有较高的经济价值、社会价值和生态价值。
[0007]
为达到上述发明目的,本发明采用的技术方案是,一种高分子包装材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤s1、中间产物的制备:将1-对甲基苯磺酰咪唑、三氟氯菊酸加入到有机溶剂中,在30-50℃,氧气氛围下搅拌反应3-6小时,后旋蒸除去溶剂,得到中间产物;步骤s2、含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯的制备:将经过步骤s1制成的中间产物、端羟基超支化聚碳酸酯溶于高沸点溶剂中,再向其中加入4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、阻聚剂,在55-65℃下搅拌反应8-10小时,反应结束后,在水中沉出,过滤,取滤渣,旋蒸除去副产物、未反应的小分子和水,然后用乙醚洗涤粗产物3-5次,最后旋蒸除去残留的乙醚,得到含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯;步骤s3、丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物的制备:将丙烯腈、咖啡酸、2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯、引发剂加入到二甲亚砜中,在惰性气体氛围,65-75℃下搅拌反应3-5小时,后在乙醇中沉出,接着将沉出的聚合物置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重,得到丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物;步骤s4、包装材料成型:将经过步骤s2制成的含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯、经过步骤s3制成的丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物、芳纶纳米纤维混合均匀后,加入到双螺杆挤出机中熔融挤出,得到包装材料;步骤s5、辐射交联:将经过步骤s4制成的包装材料置于辐射场中进行辐射交联,得到高分子包装材料成品。
[0008]
优选的,步骤s1中所述1-对甲基苯磺酰咪唑、三氟氯菊酸、有机溶剂的摩尔比为1:1:(6-10)。
[0009]
优选的,所述有机溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、乙醚、丙酮中的任意一种。
[0010]
优选的,步骤s2中所述中间产物、端羟基超支化聚碳酸酯、高沸点溶剂、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、阻聚剂的质量比为1:(3-5):(12-20):(0.8-1.2):0.5:(0.1-0.2)。
[0011]
优选的,所述高沸点溶剂为二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的至少一种;所述阻聚剂为四氯苯醌、1,4-萘醌中的至少一种;所述端羟基超支化聚碳酸酯的制备方法参见申请号为201710466507.x的中国发明专利实施例5。
[0012]
优选的,步骤s3中所述丙烯腈、咖啡酸、2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯、引发剂、二甲亚砜的质量比为(2-3):1:(0.5-1):(0.03-0.05):(12-20)。
[0013]
优选的,所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种;所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
[0014]
优选的,步骤s4中所述含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯、丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物、芳纶纳米纤维的质量比为1:1:(0.1-0.2)。
[0015]
优选的,所述芳纶纳米纤维为kevlar-29,直径为20-30nm。
[0016]
优选的,步骤s5中所述辐射交联的辐射源为
60
co,辐射总剂量为10-40kgy,平均剂量率为1-6kgy/h,温度为20-35℃。
[0017]
本发明的另一个目的,在于提供一种根据所述一种高分子包装材料的制备方法制备得到的高分子包装材料。
[0018]
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:(1)本发明提供的一种高分子包装材料的制备方法,该制备方法简单易行,对设备依赖
性小,操作控制方法,制备效率和成品合格率高,适合连续规模化生产,具有较高的经济价值、社会价值和生态价值。
[0019]
(2)本发明提供的一种高分子包装材料,克服了现有技术中的高分子包装材料大多存在阻隔性较差,在长时间放置后,包装材料内的物质会有渗出,或者外界的小分子物质可以进入包装材料内部的技术问题;也克服了市面上的高分子包装材料还或多或少存在制备方法复杂,制得率较低,生产成本较高,抗菌性、耐腐蚀性、耐磨性、机械强度较差,阻湿、阻气、防氧化性能有待进一步提高的缺陷,通过各组分协同作用,使得制成的高分子包装材料综合性能更佳,抗菌性、耐腐蚀性、耐磨性、机械强度更好,阻湿、阻气、防氧化性能更优异,使用更加安全环保。
[0020]
(3)本发明提供的一种高分子包装材料,首先通过1-对甲基苯磺酰咪唑上的咪唑环与三氟氯菊酸上的氯基发生化学反应,得到含氟乙烯基羧基苯磺酰咪唑盐,然后再通过含氟乙烯基羧基苯磺酰咪唑盐上的羧基与端羟基超支化聚碳酸酯上的羟基发生酯化反应形成含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯;由于在超支化聚碳酸酯上引入咪唑盐、氟、磺酰基等结构,在电子效应、位阻效应和共轭效应等多重作用下,使得制成的高分子包装材料综合性能佳,耐候性和耐化学品性能好,阻燃性、抗静电性和抗菌性能优异。
[0021]
(4)本发明提供的一种高分子包装材料,含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯上的咪唑盐阳离子与丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物上的羧基易通过离子交换以离子键连接,形成三维网络结构,使得制成的材料综合性能更佳,丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物通过各单体协同作用,使得制成的材料耐蒸煮、耐高温,阻隔性能优异。
[0022]
(5)本发明提供的一种高分子包装材料,通过添加芳纶纳米纤维,能有效改善材料的机械强度;通过辐射,使得含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯上的乙烯基发生辐射接枝反应,使得各组分均以化学键连接在一起,有效改善了综合性能,这些原料均属于透明材质,制成的包装材料透明性好。
具体实施方式
[0023]
下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明。
[0024]
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围并不仅限于此;所述端羟基超支化聚碳酸酯的制备方法参见申请号为201710466507.x的中国发明专利实施例5;所涉及到的其它原料均为商业购买。
[0025]
实施例1实施例1提供一种高分子包装材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤s1、中间产物的制备:将1-对甲基苯磺酰咪唑、三氟氯菊酸加入到有机溶剂中,在30℃,氧气氛围下搅拌反应3小时,后旋蒸除去溶剂,得到中间产物;步骤s2、含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯的制备:将经过步骤s1制成的中间产物、端羟基超支化聚碳酸酯溶于高沸点溶剂中,再向其中加入4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、阻聚剂,在55℃下搅拌反应8小时,反应结束后,在水中沉出,过滤,取滤渣,旋蒸除去副产物、未反应的小分子和水,然后用乙醚洗涤粗产物3次,最后旋蒸除去残留的乙醚,得到含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯;
步骤s3、丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物的制备:将丙烯腈、咖啡酸、2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯、引发剂加入到二甲亚砜中,在惰性气体氛围,65℃下搅拌反应3小时,后在乙醇中沉出,接着将沉出的聚合物置于真空干燥箱85℃下干燥至恒重,得到丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物;步骤s4、包装材料成型:将经过步骤s2制成的含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯、经过步骤s3制成的丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物、芳纶纳米纤维混合均匀后,加入到双螺杆挤出机中熔融挤出,得到包装材料;步骤s5、辐射交联:将经过步骤s4制成的包装材料置于辐射场中进行辐射交联,得到高分子包装材料成品。
[0026]
步骤s1中所述1-对甲基苯磺酰咪唑、三氟氯菊酸、有机溶剂的摩尔比为1:1:6;所述有机溶剂为四氢呋喃。
[0027]
步骤s2中所述中间产物、端羟基超支化聚碳酸酯、高沸点溶剂、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、阻聚剂的质量比为1:3:12:0.8:0.5:0.1;所述高沸点溶剂为二甲亚砜;所述阻聚剂为四氯苯醌。
[0028]
步骤s3中所述丙烯腈、咖啡酸、2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯、引发剂、二甲亚砜的质量比为2:1:0.5:0.03:12;所述引发剂为偶氮二异丁腈;所述惰性气体为氮气。
[0029]
步骤s4中所述含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯、丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物、芳纶纳米纤维的质量比为1:1:0.1;所述芳纶纳米纤维为kevlar-29,直径为20nm。
[0030]
步骤s5中所述辐射交联的辐射源为
60
co,辐射总剂量为10kgy,平均剂量率为1kgy/h,温度为20℃。
[0031]
一种根据所述一种高分子包装材料的制备方法制备得到的高分子包装材料。
[0032]
实施例2实施例2提供一种高分子包装材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤s1、中间产物的制备:将1-对甲基苯磺酰咪唑、三氟氯菊酸加入到有机溶剂中,在35℃,氧气氛围下搅拌反应4小时,后旋蒸除去溶剂,得到中间产物;步骤s2、含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯的制备:将经过步骤s1制成的中间产物、端羟基超支化聚碳酸酯溶于高沸点溶剂中,再向其中加入4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、阻聚剂,在58℃下搅拌反应8.5小时,反应结束后,在水中沉出,过滤,取滤渣,旋蒸除去副产物、未反应的小分子和水,然后用乙醚洗涤粗产物4次,最后旋蒸除去残留的乙醚,得到含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯;步骤s3、丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物的制备:将丙烯腈、咖啡酸、2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯、引发剂加入到二甲亚砜中,在惰性气体氛围,67℃下搅拌反应3.5小时,后在乙醇中沉出,接着将沉出的聚合物置于真空干燥箱87℃下干燥至恒重,得到丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物;步骤s4、包装材料成型:将经过步骤s2制成的含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯、经过步骤s3制成的丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物、芳纶纳米纤维混合均匀后,加入到双螺杆挤出机中熔融挤出,得到包装材料;步骤s5、辐射交联:将经过步骤s4制成的包装材料置于辐射场中进行辐射交联,得到高
分子包装材料成品。
[0033]
步骤s1中所述1-对甲基苯磺酰咪唑、三氟氯菊酸、有机溶剂的摩尔比为1:1:7;所述有机溶剂为二氯甲烷。
[0034]
步骤s2中所述中间产物、端羟基超支化聚碳酸酯、高沸点溶剂、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、阻聚剂的质量比为1:3.5:14:0.9:0.5:0.13;所述高沸点溶剂为n,n-二甲基甲酰胺;所述阻聚剂为1,4-萘醌。
[0035]
步骤s3中所述丙烯腈、咖啡酸、2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯、引发剂、二甲亚砜的质量比为2.2:1:0.6:0.035:14;所述引发剂为偶氮二异庚腈;所述惰性气体为氦气。
[0036]
步骤s4中所述含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯、丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物、芳纶纳米纤维的质量比为1:1:0.13;所述芳纶纳米纤维为kevlar-29,直径为23nm。
[0037]
步骤s5中所述辐射交联的辐射源为
60
co,辐射总剂量为20kgy,平均剂量率为2kgy/h,温度为24℃。
[0038]
一种根据所述一种高分子包装材料的制备方法制备得到的高分子包装材料。
[0039]
实施例3实施例3提供一种高分子包装材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤s1、中间产物的制备:将1-对甲基苯磺酰咪唑、三氟氯菊酸加入到有机溶剂中,在40℃,氧气氛围下搅拌反应4.5小时,后旋蒸除去溶剂,得到中间产物;步骤s2、含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯的制备:将经过步骤s1制成的中间产物、端羟基超支化聚碳酸酯溶于高沸点溶剂中,再向其中加入4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、阻聚剂,在59℃下搅拌反应9小时,反应结束后,在水中沉出,过滤,取滤渣,旋蒸除去副产物、未反应的小分子和水,然后用乙醚洗涤粗产物4次,最后旋蒸除去残留的乙醚,得到含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯;步骤s3、丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物的制备:将丙烯腈、咖啡酸、2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯、引发剂加入到二甲亚砜中,在惰性气体氛围,70℃下搅拌反应4小时,后在乙醇中沉出,接着将沉出的聚合物置于真空干燥箱90℃下干燥至恒重,得到丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物;步骤s4、包装材料成型:将经过步骤s2制成的含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯、经过步骤s3制成的丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物、芳纶纳米纤维混合均匀后,加入到双螺杆挤出机中熔融挤出,得到包装材料;步骤s5、辐射交联:将经过步骤s4制成的包装材料置于辐射场中进行辐射交联,得到高分子包装材料成品。
[0040]
步骤s1中所述1-对甲基苯磺酰咪唑、三氟氯菊酸、有机溶剂的摩尔比为1:1:8;所述有机溶剂为乙醚。
[0041]
步骤s2中所述中间产物、端羟基超支化聚碳酸酯、高沸点溶剂、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、阻聚剂的质量比为1:4:16:1:0.5:0.15;所述高沸点溶剂为n,n-二甲基乙酰胺;所述阻聚剂为四氯苯醌。
[0042]
步骤s3中所述丙烯腈、咖啡酸、2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯、引发剂、二甲亚砜的质量比为2.5:1:0.7:0.04:16;所述引发剂为偶氮二异丁腈;所述惰性气体为氖气。
[0043]
步骤s4中所述含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯、丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物、芳纶纳米纤维的质量比为1:1:0.15;所述芳纶纳米纤维为kevlar-29,直径为25nm。
[0044]
步骤s5中所述辐射交联的辐射源为
60
co,辐射总剂量为25kgy,平均剂量率为3kgy/h,温度为28℃。
[0045]
一种根据所述一种高分子包装材料的制备方法制备得到的高分子包装材料。
[0046]
实施例4实施例4提供一种高分子包装材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤s1、中间产物的制备:将1-对甲基苯磺酰咪唑、三氟氯菊酸加入到有机溶剂中,在45℃,氧气氛围下搅拌反应5.5小时,后旋蒸除去溶剂,得到中间产物;步骤s2、含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯的制备:将经过步骤s1制成的中间产物、端羟基超支化聚碳酸酯溶于高沸点溶剂中,再向其中加入4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、阻聚剂,在63℃下搅拌反应9.5小时,反应结束后,在水中沉出,过滤,取滤渣,旋蒸除去副产物、未反应的小分子和水,然后用乙醚洗涤粗产物4次,最后旋蒸除去残留的乙醚,得到含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯;步骤s3、丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物的制备:将丙烯腈、咖啡酸、2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯、引发剂加入到二甲亚砜中,在惰性气体氛围,73℃下搅拌反应4.8小时,后在乙醇中沉出,接着将沉出的聚合物置于真空干燥箱93℃下干燥至恒重,得到丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物;步骤s4、包装材料成型:将经过步骤s2制成的含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯、经过步骤s3制成的丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物、芳纶纳米纤维混合均匀后,加入到双螺杆挤出机中熔融挤出,得到包装材料;步骤s5、辐射交联:将经过步骤s4制成的包装材料置于辐射场中进行辐射交联,得到高分子包装材料成品。
[0047]
步骤s1中所述1-对甲基苯磺酰咪唑、三氟氯菊酸、有机溶剂的摩尔比为1:1:9.5;所述有机溶剂为丙酮。
[0048]
步骤s2中所述中间产物、端羟基超支化聚碳酸酯、高沸点溶剂、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、阻聚剂的质量比为1:4.5:19:1.1:0.5:0.18;所述高沸点溶剂为二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮按质量比1:2:2:3混合而成;所述阻聚剂为四氯苯醌、1,4-萘醌按质量比3:5混合而成。
[0049]
步骤s3中所述丙烯腈、咖啡酸、2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯、引发剂、二甲亚砜的质量比为2.5:1:0.8:0.04:17;所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈按质量比3:5混合而成;所述惰性气体为氩气。
[0050]
步骤s4中所述含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯、丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物、芳纶纳米纤维的质量比为1:1:0.18;所述芳纶纳米纤维为kevlar-29,直径为28nm。
[0051]
步骤s5中所述辐射交联的辐射源为
60
co,辐射总剂量为35kgy,平均剂量率为5kgy/h,温度为33℃。
[0052]
一种根据所述一种高分子包装材料的制备方法制备得到的高分子包装材料。
[0053]
实施例5实施例5提供一种高分子包装材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤s1、中间产物的制备:将1-对甲基苯磺酰咪唑、三氟氯菊酸加入到有机溶剂中,在50℃,氧气氛围下搅拌反应6小时,后旋蒸除去溶剂,得到中间产物;步骤s2、含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯的制备:将经过步骤s1制成的中间产物、端羟基超支化聚碳酸酯溶于高沸点溶剂中,再向其中加入4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、阻聚剂,在65℃下搅拌反应10小时,反应结束后,在水中沉出,过滤,取滤渣,旋蒸除去副产物、未反应的小分子和水,然后用乙醚洗涤粗产物5次,最后旋蒸除去残留的乙醚,得到含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯;步骤s3、丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物的制备:将丙烯腈、咖啡酸、2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯、引发剂加入到二甲亚砜中,在惰性气体氛围,75℃下搅拌反应5小时,后在乙醇中沉出,接着将沉出的聚合物置于真空干燥箱95℃下干燥至恒重,得到丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物;步骤s4、包装材料成型:将经过步骤s2制成的含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯、经过步骤s3制成的丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物、芳纶纳米纤维混合均匀后,加入到双螺杆挤出机中熔融挤出,得到包装材料;步骤s5、辐射交联:将经过步骤s4制成的包装材料置于辐射场中进行辐射交联,得到高分子包装材料成品。
[0054]
步骤s1中所述1-对甲基苯磺酰咪唑、三氟氯菊酸、有机溶剂的摩尔比为1:1:10;所述有机溶剂为四氢呋喃。
[0055]
步骤s2中所述中间产物、端羟基超支化聚碳酸酯、高沸点溶剂、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、阻聚剂的质量比为1:5:20:1.2:0.5:0.2;所述高沸点溶剂为n-甲基吡咯烷酮;所述阻聚剂为四氯苯醌。
[0056]
步骤s3中所述丙烯腈、咖啡酸、2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯、引发剂、二甲亚砜的质量比为3:1:1:0.05:20;所述引发剂为偶氮二异丁腈;所述惰性气体为氩气。
[0057]
步骤s4中所述含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯、丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物、芳纶纳米纤维的质量比为1:1:0.2;所述芳纶纳米纤维为kevlar-29,直径为30nm。
[0058]
步骤s5中所述辐射交联的辐射源为
60
co,辐射总剂量为40kgy,平均剂量率为6kgy/h,温度为35℃。
[0059]
一种根据所述一种高分子包装材料的制备方法制备得到的高分子包装材料。
[0060]
对比例1对比例1提供一种高分子包装材料,其配方和制备方法与实施例1基本相同,不同的是,没有添加芳纶纳米纤维。
[0061]
对比例2对比例2提供一种高分子包装材料,其配方和制备方法与实施例1基本相同,不同的是,没有添加丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物。
[0062]
对比例3对比例3提供一种高分子包装材料,其配方和制备方法与实施例1基本相同,不同的是,
没有添加含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯。
[0063]
对比例4对比例4提供一种高分子包装材料,其配方和制备方法与实施例1基本相同,不同的是,丙烯腈/咖啡酸/2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯共聚物的制备过程中没有添加2,2-二甲基乙烯硼酸频那醇酯。
[0064]
对比例5对比例5提供一种高分子包装材料,其配方和制备方法与实施例1基本相同,不同的是,用端羟基超支化聚碳酸酯代替含氟砜基乙烯基改性端羟基超支化聚碳酸酯。
[0065]
对上述实施例1-5及对比例1-5制备的样品进行性能测试,测试方法和测试结果见表1,所述抗菌性选择的测试菌剂为金黄色葡萄球菌。
[0066]
表1从表1可以看出,本发明实施例公开的高分子包装材料与对比例相比,具有更加优异的机械力学性能、阻气隔湿性能、抗菌性和热稳定性,这是各组分协同作用的结果。
[0067]
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围,凡根据依据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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