[发明专利]食品包装专用功能材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及食品包装领域，更具体地讲，涉及一种正己烷限制级食品包装专用功能材料及其制备方法。

背景技术

近年来，由于受到对外贸易中技术壁垒的限制，我国出口食品因包装质量问题频遭国外封杀，造成严重的经济损失，食品包装材料的安全性问题面临严峻挑战，我国是食品包装材料生产和使用大国，国家对食品包装材料的生产和使用都有严格的规定，然而，在我国使用有毒有害物质，尤其是非法利用废旧材料生产食品包装、容器的违规行为非常严重。

正己烷(C₆H₁₄)为低毒、有微弱的特殊气味的无色液体。正己烷是一种化学溶剂，主要用于丙烯等烯烃聚合时的溶剂、食用植物油的提取剂、橡胶和涂料的溶剂以及颜料的稀释剂，具有一定的毒性，会通过呼吸道、皮肤等途径浸入人体，毒素就会进入人体，长期沉积在内脏器官中，引起慢性中毒。

发明内容

本发明的目的在于提供一种正己烷限制级的高性能食品包装专用功能材料。

本发明的第二个目的在于提供一种正己烷限制级的高性能食品包装专用功能材料的其制备方法。

为实现本发明第一个目的，本发明公开以下技术方案：一种食品包装专用功能材料，其特征在于，其包括按质量百分比计的下列成分：

基体树脂20％-22％，所述基体树脂为溶体流动速率在2.0-3.0，密度在0.915-0.920的茂金属线性低密度聚乙烯mLLDPE；

硫酸钡46％-50％；

硬脂酸偶联剂1.0％-1.5％；

二氧化钛21％-23％；

润滑剂3％-6％，所述润滑剂为石蜡和硬脂酸锌。

作为一个优选方案，其包括按质量百分比计的下列成分：

基体树脂21％，所述基体树脂为溶体流动速率在2.0-3.0，密度在0.915-0.920的茂金属线性低密度聚乙烯mLLDPE；

硫酸钡49.5％；

硬脂酸偶联剂1.0％；

二氧化钛22.5％；

润滑剂6％，所述润滑剂为石蜡3％和硬脂酸锌3％。

为实现本发明第二个目的，本发明公开以下技术方案：一种食品包装专用功能材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)硫酸钡预处理，先将46％-50％的硫酸钡预先在烘箱中进行除湿处理，直至其含水量降至0.5％以下，然后加入1.0％-1.5％的硬脂酸偶联剂，高速搅拌混合；

(2)将20％-22％的茂金属线性低密度聚乙烯mLLDPE、46％-50％的经步骤(1)预处理后的硫酸钡、21％-23％的二氧化钛，以及共计为3％-6％的石蜡和硬脂酸锌加入到高速捏合机中搅拌；

(3)将搅拌好的物料投入至排气式双螺杆挤出机中造粒。

作为一个优选方案，步骤(3)造粒时，加料段温度为65℃，中间塑化段温度控制在100℃，机头温度控制在110℃，口模温度控制在120℃，螺杆转速控制在250转/分，机头采取四层滤网，各层网孔为80+120+120+80，真空度≥0.8，造粒时需保持口模料孔干净，机头用飞刀切粒，水槽冷却，沸腾干燥除去水分。

关于基体树脂的选取：

若LDPE树脂中含有一定的低分子质量、短链的LDPE成分，则很容易溶入正己烷，造成正己烷提取物含量较高。MFR值越高，则LDPE树脂的相对分子质量也就越低，LDPE中低分子成分越多，越容易被正己烷溶出。与LDPE树脂相比，LLDPE树脂的MFR数值都相对要小，故相对分子质量要大，又由于生产工艺原因LLDPE树脂分子质量分布窄，因此LLDPE树脂一般很难溶出低分子质量的LLDPE成分，所以LLDPE树脂正己烷萃取物含量相对较低。

因此选择合适的LLDPE树脂对正己烷提取物含量的影响尤为关键。

茂金属聚乙烯是使用茂金属(MAO)为聚合催化剂生产出来的聚乙烯，在性能上与传统的Ziegler-Natta催化剂聚合而成的PE有显著的不同。

mPE有以下特性：

(1)mPE有比平常的Zieglor－Natta催化剂生产的PE高度的分子结构规整性，因而有更高的结晶度，强度高、韧性好、刚性好；

(2)mPE比普通PE的透明性好，结晶度虽高，透明性也好，而且树脂清洁度高；

(3)mPE的分子量分布相当地窄，熔融指数为2，而一般的聚乙烯的为3～5，甚至更高；