[发明专利]一种高阻隔性双键功能化氧化石墨烯/聚乙烯薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高阻隔性双键功能化氧化石墨烯/聚乙烯薄膜及其制备方法，该双键功能化氧化石墨烯/聚乙烯薄膜中包含双键功能化的氧化石墨烯组分；具体制备方法为：选用双键官能团改性的氧化石墨烯与低密度聚乙烯树脂按照一定配比混匀，经过先纵向后横向逐次拉伸工艺制备氧化石墨烯/聚乙烯复合薄膜，所制得的双键功能化氧化石墨烯/聚乙烯薄膜制备工艺简单，阻隔性能高，且厚度可调，适合于大面积工业化制备，在食品包装、电子封装等应用领域具有很大的市场前景。

技术领域

本发明属于高分子复合材料技术领域，涉及一种聚乙烯复合膜及其制备方法，尤其是一种高阻隔性双键功能化氧化石墨烯/聚乙烯薄膜及其制备方法。

背景技术

与金属和玻璃阻隔材料相比，阻隔性聚合物薄膜具有质量轻、易加工成型且不易碎等特点，在食品包装和药品包装等工业应用中已经变得越来越重要，甚至在电子设备领域如有机发光显示器封装材料方面的应用也崭露头角。其中，烯烃类聚合物的力学性能和加工性能优良，且价格低廉，烯烃类聚合物包装薄膜市场应用前景十分广阔。然而，气体阻隔性能不佳成为制约其在包装领域中应用的关键问题，提高其气体阻隔性是当前研究的重要方向之一。

为了改善聚合物材料气体阻隔性能，通常采用片层状纳米填料进行填充的方法。作为一种新型二维片层材料，氧化石墨烯(Graphene oxide，简称GO)具有单层二维碳骨架结构，凭借其潜在的优异性能而受到极大的关注。但现有的利用氧化石墨烯改善聚合物材料气体阻隔性能的方法中，或者是需要花费大量时间、操作步骤相对复杂，阻隔性能提高有限；或者是必须采用有毒溶剂，沸点高，难以完全蒸发，对环境带来一定负面作用等，还有生产效率低，难以工业化应用等问题。因此，目前还没有一种气体阻隔性能较好的、利于工业化生产的利用氧化石墨烯改善备聚合物材料的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高阻隔性双键功能化氧化石墨烯/聚乙烯薄膜及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：

一种高阻隔性双键功能化氧化石墨烯/聚乙烯薄膜，所述薄膜按质量分数计，包括低密度聚乙烯90～98.5份，双键功能化氧化石墨烯0.1～5份，增塑剂0.5～2.5份，抗静电剂0.5～2.5份；

所述双键功能化氧化石墨烯是一类由带有双键官能团的硅烷偶联剂改性的氧化石墨烯。其通式为R₁-CH＝C(R₂)-Si(R₃)(R₄)-(O)_n-GO。其中，R₁＝H，-CH₃或-CH₂CH₃；R₂＝H，-CH₃；R₃＝-CH₃，-CH₂CH₃，-OCH₃，-OCH₂CH₃；R₄＝-OCH₃，-OCH₂CH₃；n＝1或2。其结构式具体如下：

R₁-CH＝C(R₂)-Si(R₃)(R₄)-(O)n-GO。其中，R₁＝H，-CH₃或-CH₂CH₃；R₂＝H，-CH₃；R₃＝-CH₃，-CH₂CH₃、-OCH₃，-OCH₂CH₃；R₄＝-OCH₃，-OCH₂CH₃；n＝1或2。