[发明专利]一种透明阻氧阻水薄膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种透明阻氧阻水薄膜及其制备方法。本发明提供的透明阻氧阻水薄膜通过使用吐温80对水滑石纳米片进行改性，吐温80的亲水基吸附于水滑石纳米片表面，疏水基在水滑石纳米片的外部，使水滑石纳米片具有疏水性，提高薄膜的阻水性能；大长径比的疏水改性水滑石纳米片和其平行于薄膜基底高度有序取向结构可以延长氧气和水蒸气透过薄膜的路径，从而起到阻隔氧气和水蒸气的作用；此外，疏水改性水滑石纳米片层与疏水性聚合物层交替层叠，保证了该有机‑无机复合薄膜的稳定性。

技术领域

本发明涉及包装材料的技术领域，尤其涉及一种透明阻氧阻水薄膜及其制备方法。

背景技术

食品、药品、电子器件等产品与氧气和水接触容易发生变质或被腐蚀，通常需要保存在无氧无水的氛围中，因此，要求易变质、易被腐蚀的产品的包装材料具有优异的阻氧和阻水性能。

塑料薄膜材料具有透明性、可弯折性，且阻氧和阻水性能优异，已被广泛用作密封包装材料。但塑料薄膜材料的热稳定性差，机械稳定性不高，不能完全满足密闭封装的要求，从而限制了其应用。

通过在塑料薄膜材料的聚合物原料中加入适量无机填料，将无机填料作为分散相分散于聚合物有机相中，能够增强塑料薄膜材料的热稳定性和机械性能，同时还可以保持材料的透明性，提高材料的气体阻隔性能。然而，在高湿度环境中，上述方法得到的有机-无机复合材料中的聚合物组分在水分子的作用下，容易产生塑化作用，气密性变差，阻氧和阻水性能下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种透明阻氧阻水薄膜及其制备方法。本发明所提供的透明阻氧阻水薄膜具有优异的氧气和水蒸气阻隔性能，且其制备工艺简单，成本低廉。

本发明提供了一种透明阻氧阻水薄膜，包括薄膜基底和附着在所述薄膜基底上的阻氧阻水层，所述阻氧阻水层包括交替层叠的疏水改性水滑石纳米片层和疏水性聚合物层；所述薄膜基底与阻氧阻水层中的疏水改性水滑石纳米片层相接；所述薄膜的最外层为疏水性聚合物层；所述疏水改性水滑石纳米片为平行于薄膜基底的有序取向结构；所述阻氧阻水层的总厚度为15～20μm；所述疏水改性水滑石纳米片层由吐温80对水滑石纳米片改性得到；所述疏水改性水滑石纳米片的长径比为10～200。

优选的，所述薄膜基底的材质为聚乙烯、聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。

优选的，所述疏水性聚合物层的材质为聚偏氟乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯或聚苯乙烯。

优选的，所述疏水改性水滑石纳米片层的厚度为50～200nm。

优选的，所述疏水性聚合物层的厚度为1000～2500nm。

优选的，所述疏水改性水滑石纳米片的长径比为10～100。

本发明还提供了一种上述透明阻氧阻水薄膜的制备方法，包括以下步骤：

将水滑石纳米片与吐温80水溶液混合，室温搅拌2～5h，进行疏水改性，得到疏水改性水滑石纳米片；

将所述疏水改性水滑石纳米片分散于水中，得到疏水改性水滑石纳米片分散液；

将所述疏水改性水滑石纳米片分散液和疏水性聚合物水分散液交替旋涂于薄膜基底表面，得到透明阻氧阻水薄膜。

优选的，所述水滑石纳米片与吐温80的质量比为25～40:1。

优选的，所述疏水改性水滑石纳米片分散液的质量浓度为0.3～0.8wt.％。

优选的，所述疏水性聚合物水分散液的质量浓度为2～5wt.％。