本技术涉及镀铝膜领域,尤其是涉及一种高阻隔耐蒸煮镀铝膜及其制备方法。
背景技术:
1、镀铝膜常用作食品包装材料,通常包括依次设置的薄膜基材层、镀铝阻隔层以及热封层,其中,镀铝阻隔层的作用是将外界的水蒸气以及氧气阻隔,以预防水蒸气和氧气对包装内食品的腐败作用,有利于延长食品的保存时间。
2、其中,目前镀铝膜存在以下问题:高温蒸煮以后镀铝阻隔层与薄膜基材层、热封层之间的容易发生分层,镀铝膜的阻隔性能显著下降,不利于有效阻隔水和氧气。
技术实现思路
1、为了改善相关技术中耐高温蒸煮性,本技术提供了一种高阻隔耐蒸煮镀铝膜及其制备方法。
2、第一方面,本技术的一种高阻隔耐蒸煮镀铝膜采用如下的技术方案:
3、一种高阻隔耐蒸煮镀铝膜,包括基膜层、第一聚氨酯涂层、镀铝阻隔层、第二聚氨酯涂层以及热封层;
4、所述基膜层采用高密度聚乙烯、对乙烯基苄胺、双端丙烯酸酯硅油交联反应得到的耐热改性高密度聚乙烯制得;
5、所述第一聚氨酯涂层、第二聚氨酯涂层均由改性聚氨酯涂料制得,所述改性聚氨酯涂料包括有机硅改性聚氨酯涂料与水性环氧树脂涂料,所述有机硅改性聚氨酯涂料与水性环氧树脂涂料的重量比为(3-4):1;
6、所述热封层采用低密度聚乙烯、端乙烯基端羟基硅油交联反应得到的有机硅改性低密度聚乙烯制得。
7、与现有镀铝膜不同的是:本技术的基膜层采用对乙烯基苄胺、双端丙烯酸酯硅油共同改性高密度聚乙烯得到的耐热改性高密度聚乙烯制得,热封层采用端乙烯基端羟基硅油对低密度聚乙烯改性得到的有机硅改性低密度聚乙烯制得,且高阻隔耐蒸煮镀铝膜在基膜层与镀铝阻隔层之间增加了第一聚氨酯涂层,并在镀铝阻隔层与热封层之间增加了第二聚氨酯涂层,同时还限定了第一聚氨酯涂层与第二聚氨酯涂层均采用由有机改性聚氨酯涂料与水性环氧树脂涂料按特定配比制得的改性聚氨酯涂料。
8、其中,本技术通过对乙烯基苄胺与双端丙烯酸酯硅油共同对高密度聚乙烯进行改性,同时改善了高密度聚乙烯的耐热性和阻隔性,由该耐热改性高密度聚乙烯进行制备基膜层,能够同时并有效提高基膜层的耐高温蒸煮性和阻隔性。第一聚氨酯涂层与第二聚氨酯涂层采用有机硅改性聚氨酯涂料与水性环氧树脂涂料特定配比的组合物,有机硅改性聚氨酯涂料的耐热性高,有利于获得耐高温蒸煮的第一聚氨酯涂层与第二聚氨酯涂层,水性环氧树脂的加入能够提高第一聚氨酯涂层与基膜层、镀铝阻隔层之间的结合牢度。热封层的有机硅改性低密度聚乙烯由端乙烯基端羟基硅油引入了有机硅链段和羟基基团,一方面适当改善了热封层的耐高温蒸煮性,另一方面也提高了热封层与第二聚氨酯涂层之间的界面结合强度,有利于提高热封层与第二聚氨酯涂层之间的稳定性。
9、此外,本技术上述高阻隔耐蒸煮镀铝膜通过各层之间的稳定结合能够获得有效阻隔氧气和水蒸气的镀铝膜,同时,由于各层自身耐高温蒸煮性好,层间的结合牢度受温度影响小,高温蒸煮时不易发生层间分离现象。故,本技术的镀铝膜兼具高阻隔和耐高温蒸煮性能,是一种高阻隔耐蒸煮镀铝膜。
10、可选的,所述耐热改性高密度聚乙烯中,所述高密度聚乙烯、对乙烯基苄胺、双端丙烯酸酯硅油的重量比为100:(8.8-10.4):(4.6-6.3)。
11、可选的,所述耐热改性高密度聚乙烯的制备方法包括以下步骤:
12、将高密度聚乙烯、对乙烯基苄胺、双端丙烯酸酯硅油以及第一引发剂均匀混合得到第一预混料;所述第一引发剂的用量为所述高密度聚乙烯用量的0.015%-0.03%;所述第一引发剂采用二苯甲酮与过氧化二异丙苯的组合物,所述二苯甲酮与过氧化二异丙苯的重量比为(1.5-2):1;
13、对所述预混料进行辐照交联得到第一辐照交联产物;辐照交联在波长为280-300nm、辐照强度为0.4-0.5j/cm2的条件下反应3-4h;
14、将所述第一辐照交联产物在200-220℃熔融挤出,然后制粒,得到耐热改性高密度聚乙烯。
15、本技术中,采用上述方法制备耐热改性高密度聚乙烯,有利于获得耐热、阻隔性好且性能稳定的耐热改性高密度聚乙烯。
16、可选的,所述有机硅改性低密度聚乙烯中,所述低密度聚乙烯、端乙烯基端羟基硅油的重量比为100:(6.5-8.5)。
17、本技术中,有机硅改性低密度聚乙烯中,低密度聚乙烯、端乙烯基端羟基硅油的重量比在上述范围内,有利于获得耐热性好且与第二聚氨酯涂层结合牢度高的热封层。
18、可选的,所述有机硅改性低密度聚乙烯的制备方法包括以下步骤:
19、将低密度聚乙烯、端乙烯基端羟基硅油以及第二引发剂均匀混合得到第二预混料;所述第二引发剂的用量为所述低密度聚乙烯用量的0.01%-0.015%,所述第二引发剂采用二苯甲酮与过氧化二异丙苯的组合物,所述二苯甲酮与过氧化二异丙苯的重量比为(1-1.5):1;
20、对所述第二预混料进行辐照交联得到第二辐照交联产物;辐照交联在波长为250-260nm、辐照强度为0.3-0.4j/cm2的条件下反应3-4h;
21、将所述第二辐照交联产物在200-220℃熔融挤出,然后制粒,得到有机硅改性低密度聚乙烯。
22、本技术中,采用上述方法制备有机硅改性低密度聚乙烯,有利于获得耐热性好、与第二聚氨酯涂层结合牢度高且性能稳定的有机硅改性低密度聚乙烯。
23、优选的,按原料计,所述有机硅改性聚氨酯涂料包括重量比为100:(1.2-2.6):(2.5-4.2)的异氰酸酯封端聚氨酯预聚物、醇羟基封端硅油以及3.3'-二甲基-4.4'二氨基二苯甲烷。
24、本技术中,有机硅改性树脂采用异氰酸酯封端聚氨酯预聚物、醇羟基封端硅油以及3.3'-二甲基-4.4'二氨基二苯甲烷按上述重量比制得的有机硅改性聚氨酯涂料来与水性环氧树脂进行制备改性聚氨酯涂料时,可以在保证镀铝膜高阻隔与耐高温蒸煮性的同时,进一步减小第一聚氨酯涂层与第二聚氨酯涂层的厚度。
25、可选的,所述异氰酸酯封端聚氨酯预聚物由聚合二元醇与二异氰酸酯按摩尔比1:(1.3-1.6)反应得到。
26、可选的,所述聚合二元醇采用聚四氢呋喃醚二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚氧丙烯二醇、聚己内酯二醇中的至少一种。
27、优选的,所述有机硅改性聚氨酯涂料的制备方法包括以下步骤:
28、将聚合二元醇升温至45-55℃,然后加入二异氰酸酯与有机锡催化剂,
29、升温至80-85℃进行预聚反应,得到异氰酸酯封端聚氨酯预聚物;
30、往异氰酸酯封端聚氨酯预聚物中加入醇羟基封端硅油、3.3'-二甲基-4.4'二氨基二苯甲烷,保持80-85℃进行扩链反应,得到有机硅改性聚氨酯涂料。
31、本技术中,采用上述制备方法制得的有机硅改性聚氨酯涂料与水性环氧树脂涂料进行制备改性聚氨酯涂料,可以获得整体结合牢度高,高温蒸煮不易发生层间分离的镀铝膜。
32、可选的,所述基膜层的厚度为10-20μm,所述第一聚氨酯涂层的厚度为1-10μm,所述镀铝阻隔层的厚度为40-50埃,所述第二聚氨酯涂层的厚度为1-10μm,所述热封层的厚度为10-20μm。
33、第二方面,本技术提供的一种高耐阻隔蒸煮镀铝膜的制备方法采用如下的技术方案:一种高阻隔耐蒸煮镀铝膜的制备方法,包括以下步骤:
34、s1、将所述耐热改性高密度聚乙烯熔融、铸片、纵向拉伸得到所述基膜层,在所述基膜层其中一面涂布所述改性聚氨酯涂料,干燥,在所述基膜层上形成所述第一聚氨酯涂层;
35、s2、将s1得到的膜材送入真空镀铝设备,加热铝丝,使气态铝沉积在
36、所述第一聚氨酯涂层上形成所述镀铝阻隔层;
37、s3、在所述镀铝阻隔层背离所述第一聚氨酯涂层的一侧涂布所述改性聚氨酯涂料,干燥后,在所述镀铝阻隔层上形成所述第二聚氨酯涂层;
38、s4、将所述有机硅改性低密度聚乙烯熔融、吹塑得到所述热封层,将所述热封层复合在所述第二聚氨酯涂层背离所述镀铝阻隔层的一侧,得到高阻隔耐蒸煮镀铝膜。
39、本技术采用上述方法进行制备高阻隔耐蒸煮镀铝膜有利于得到兼具高阻隔与耐高温蒸煮的镀铝膜。
40、综上所述,本技术的技术方案的有益技术效果:
41、(1)本技术通过对乙烯基苄胺与双端丙烯酸酯硅油共同对高密度聚乙烯进行改性,来制备具有耐高温蒸煮性和高阻隔性的基膜层,第一聚氨酯涂层与第二聚氨酯涂层采用有机硅改性聚氨酯涂料与水性环氧树脂涂料特定配比的组合物,有机硅改性聚氨酯涂料的耐热性高,有利于获得耐高温蒸煮的第一聚氨酯涂层与第二聚氨酯涂层,水性环氧树脂的加入能够提高第一聚氨酯涂层与基膜层、镀铝阻隔层之间的结合牢度。热封层的有机硅改性低密度聚乙烯由端乙烯基端羟基硅油引入了有机硅链段和羟基基团,一方面适当改善了热封层的耐高温蒸煮性,另一方面也提高了热封层与第二聚氨酯涂层之间的界面结合强度,有利于提高热封层与第二聚氨酯涂层之间的稳定性。其中,本技术上述高阻隔耐蒸煮镀铝膜通过各层之间的稳定结合能够获得有效阻隔氧气和水蒸气的镀铝膜,同时,由于各层自身耐高温蒸煮性好,层间的结合牢度受温度影响小,高温蒸煮时不易发生层间分离现象。故,本技术的镀铝膜兼具高阻隔和耐高温蒸煮性能,是一种高阻隔耐蒸煮镀铝膜。
42、(2)本技术中,有机硅改性树脂采用异氰酸酯封端聚氨酯预聚物、醇羟基封端硅油以及3.3'-二甲基-4.4'二氨基二苯甲烷按上述重量比制得的有机硅改性聚氨酯涂料来与水性环氧树脂进行制备改性聚氨酯涂料时,可以在保证镀铝膜高阻隔与耐高温蒸煮性的同时,进一步减小第一聚氨酯涂层与第二聚氨酯涂层的厚度。