本發明專利技術公開了一種增強的阻隔薄膜及其制備方法。該增強的阻隔薄膜的制備方法包含下列步驟：將純化的碳納米管分散于混合溶劑中，超聲；與聚乙烯混合，于120~150℃攪拌得溶液；室溫下將上述溶液倒入平面模具中制成聚乙烯凝膠，烘干；其中，混合溶劑為聚乙烯的良溶劑和極性溶劑的混合溶劑；上述步驟中不添加增容劑。本發明專利技術制備的增強的阻隔薄膜強度高，阻隔性能好，薄膜的導電性和導熱性能得到了很大的提高。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種阻隔材料及其制備方法，尤其涉及。
技術介紹
聚乙烯(PE)是世界上產量最大和應用最廣泛的高分子材料，其簡單對稱的結構賦予了它結晶、耐水、耐溶劑、耐腐蝕、耐光氧老化等優點。同時由于分子間力結晶度有限，聚乙烯樹脂的強度普遍較低；而其非極性的特點使其對氧氣以及其它非極性氣體的阻隔性差。針對這一情況，申請號為201010599844. 4的中國專利將尼龍或聚酯的纖維在增 容劑存在下與高密度聚乙烯(HDPE)共混擠出，造粒后制備成高阻隔的HDPE母料，該專利技術利用添加的高阻隔纖維來達到提高聚乙烯樹脂阻隔性的目的。另外，申請號為02159030. 3的中國專利將蒙脫土在增容劑存在的條件下通過熔融擠出造粒制備成高阻隔的PE母料，這個過程實際上是形成了一種蒙脫土的插層結構，這種高阻隔的層狀結構分散在聚乙烯樹脂中能夠起到提高阻隔性的目的。目前針對碳納米管應用于提高聚合物阻隔性的專利報道非常有限，但是在相關的期刊報道中我們可以見到非常多的碳納米管對聚乙烯的成型以及結晶性的影響研究，X. L. Xie (Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, Vol. 74 (2003)，317-323)研究發現溶液凝膠結晶法制備的碳納米管/超高分子量聚乙烯薄膜具有更高的晶區熔融溫度和結晶率。這暗示著，這種片狀或串狀分布的結晶也是可能提高聚合物阻隔性的因素，但更重要的是，碳納米管大的比表面積使其具備了高的吸附性和阻隔性。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于為了克服現有的聚乙烯薄膜強度低、阻隔性能差的缺陷，提供了。本專利技術的阻隔薄膜強度高，阻隔性能好，在包裝以及汽車等領域有良好的應用前景。本專利技術是通過以下技術方案解決上述技術問題的本專利技術提供了一種增強的阻隔薄膜的制備方法，其包括下述步驟(I)將純化的碳納米管分散于混合溶劑中，超聲；(2)與聚乙烯混合，于12(Tl50°C攪拌得溶液；(3)室溫下將上述溶液倒入平面模具中制成聚乙烯凝膠，烘干；其中，混合溶劑為聚乙烯的良溶劑和極性溶劑的混合溶劑；上述步驟中不添加增容劑。其中，所述的增容劑可為本領域常規使用的增容劑，一般為馬來酸酐接枝共聚物。其中，所述的純化的碳納米管可為本領域常規的處理方法純化的碳納米管；所述的碳納米管可以為單壁碳納米管和/或多壁碳納米管；所述的碳納米管的直徑較佳的為l(T40nm，長度較佳的為O. 5 500 μ m。其中，所述的聚乙烯的良溶劑較佳的為甲苯、二甲苯、鄰二氯苯、三氯乙烯、四氫萘、十氫萘、石油醚、礦物油和石蠟中的一種或多種，更佳的為二甲苯、鄰二氯苯、十氫萘和石蠟中的一種或多種。所述的極性溶劑較佳的為N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、氯仿和1，4-二氧六環中的一種或多種。所述的聚乙烯的良溶劑和極性溶劑的質量比較佳的為100: f 5:1，更佳的為50: f 10: I。其中，所述的超聲的時間以純化的碳納米管在混合溶劑中分散均勻為宜，較佳的為2 10小時。其中，所述的聚乙烯較佳的為低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯和超高分子量聚乙烯中的一種或多種。其中，所述的低密度聚乙烯較佳的為線型低密度聚乙烯。其中，所述的聚乙烯更佳的為線型低密度聚乙烯和/或超高分子量聚乙烯。一般而言，密度小于O. 925g/cm3的聚乙烯為低密度聚乙烯，密度大于O. 94g/cm3的為高密度聚乙烯，在兩者之間的為中密度聚乙烯。其中，所述的聚乙烯與所述的純化的碳納米管的質量比較佳的為100:0. 5 100:15，更佳的為 100:1 100:5。其中，當所述的聚乙烯選自超高分子量聚乙烯時，所述的超高分子量聚乙烯與所述的混合溶劑的質量體積比較佳的為O. 0Γ0. 03g/ml ；當所述的聚乙烯選自低密度聚乙烯、中密度聚乙烯和高密度聚乙烯中的一種或多種時，所述的聚乙烯與所述的混合溶劑的質量體積比較佳的為O. 05、. 2g/ml。·其中，所述的攪拌的轉速較佳的為6(Γ180轉/分鐘。其中，所述的攪拌的時間以使聚乙烯充分溶解為宜，較佳的為廣3小時。其中，所述的平面模具較佳的為水平放置的平面模具；所述的平面模具的材質較佳的為平面玻璃和/或金屬，更佳的為平面玻璃。其中，所述的聚乙烯凝膠的厚度較佳的為10(Γ 000μπι，更佳的為50(Γ 000μπι。其中，所述的烘干可為本領域常規的烘干方法和條件，較佳的為在5(T90°C的溫度條件下烘干至恒重；更佳的為先在60°C烘5 12小時，然后在80V烘5 12小時，最后在90°C烘干5 12小時；所述的烘干的設備較佳的為采用鼓風烘箱。本專利技術中所述的室溫一般為5 40°C。本專利技術還提供了一種由上述制備方法制得的增強的阻隔薄膜。在符合本領域常識的基礎上，上述各優選條件，可任意組合，即得本專利技術各較佳實例。本專利技術所用試劑和原料均市售可得。本專利技術的積極進步效果在于(I)本專利技術的增強的阻隔薄膜不需要使用增容劑即可大幅度提高薄膜的強度和阻隔性；(2)本專利技術的增強的阻隔薄膜的導電性和導熱性能得到了很大的提高。具體實施方式下面通過實施例的方式進一步說明本專利技術，但并不因此將本專利技術限制在所述的實施例范圍之中。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，按照常規方法和條件，或按照商品說明書選擇。下列實施例中的碳納米管粗品為購于深圳市納米港有限公司的多壁碳納米管，純度>95%，直徑10-20nm，長度O. 5-500 μ m，碳納米管粗品包含有金屬催化劑、金屬氧化物以及碳納米顆粒等雜質。先將購來的碳納米管粗品按照下述步驟純化將碳納米管粗品用聚四氟乙烯過濾膜包扎后置于索氏提取器的提取管中，將質量分數為68%的濃硝酸放入索氏提取器的提取瓶中，加熱到140°C提取5小時，然后換做用去離子水提取，直至去離子水提取液為中性為止，將碳納米管取出、烘干，研磨即可。線型低密度聚乙烯(LLDPE)購于美國陶氏化學公司(D0W)，型號為2245A。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)購于沙特基礎工業公司(SABIC)，型號為4170。高密度聚乙烯(HDPE)購于茂名石化，型號為HHM5202。中密度聚乙烯(MDPE)購于殼牌，型號為3721C。實施例I取O. 33g純化的碳納米管，加入到IOOg混合溶劑中，超聲4h，其中混合溶劑由二甲苯和N-甲基吡咯烷酮按質量比為100:3組成。稱取Ilg線型低密度聚乙烯加入到上述碳納米管分散液中，135°C攪拌溶解lh，制備成線型低密度聚乙烯溶液。將上述溶液快速倒入到放置在鼓風烘箱中已經調好水平的平面模具中制成聚乙烯凝膠，聚乙烯凝膠的厚度500 μ m0于鼓風烘箱中，先在60°C烘干5h，然后在80°C烘干5h，最后在90°C烘干5h將膜烘干到恒重即制備成碳納米管/線型低密度聚乙烯復合材料薄膜，測量其厚度為40 μ m，測試其起始結晶溫度(通過DSC曲線得出)，制作樣品測試其透氧率、透濕率和電導率，制作拉伸樣條測試其拉伸模量和拉伸強度，在表I中列出了測試結果。對比實施例I取Ilg線型低密度聚乙烯，加入到IOOg混合溶劑中，其中混合溶劑由二甲苯和N-甲基吡咯烷酮按質量比為100:3組成。135°C攪拌溶解lh，制備成線型低密度聚乙烯溶液。將上述溶液快速倒入到本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種增強的阻隔薄膜的制備方法，其特征在于，其包括下述步驟：（1）將純化的碳納米管分散于混合溶劑中，超聲；（2）與聚乙烯混合，于120~150℃攪拌得溶液；（3）室溫下將上述溶液倒入平面模具中制成聚乙烯凝膠，烘干；其中，混合溶劑為聚乙烯的良溶劑和極性溶劑的混合溶劑；上述步驟中不添加增容劑。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：賈增芹，劉向紅，張薇蓉，李克迪，
申請(專利權)人：光明乳業股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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