[發明專利]一種透氣性復合薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201710110501.9
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106867089B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 丁恩勇;徐寧
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L23/06;C08L1/04;C08L71/02;C08K5/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

本發明公開了一種透氣性復合薄膜及其制備方法，該復合薄膜由如下重量百分比的組分制備而成：60%?82%的聚烯烴樹脂聚合物、2%?8%微納米晶纖維素粒子、0.4%?1%抗氧劑、15%?30%分散劑、0.1%?0.5%潤滑劑、0.2%?1%偶聯劑。其制備方法如下：將微納米晶纖維素水分散液和偶聯劑分散均勻；再加入分散劑混合均勻，并干燥得預處理填料；將所得到的預處理填料、聚烯烴樹脂、抗氧劑、潤滑劑添加到雙螺桿擠出機中，經過熔融擠出、冷卻和造粒得透氣性復合薄膜組成物，熱壓延制備平整薄膜；再浸入清洗劑中，超聲、干燥；雙向拉伸并進行熱定型處理，得透氣性復合薄膜。該復合薄膜透氣性能高效、機械性能優良。

技術領域

本發明涉及復合薄膜領域，具體涉及一種透氣性復合薄膜及其制備方法。

背景技術

纖維素是一種自然界中蘊藏最豐富的天然可再生高分子化合物，以纖維素為原料的產品廣泛應用于燃料乙醇、造紙、滲透膜、塑料、電子產品、醫藥工程、電工及工業加工等領域，具有環保可降解、熱穩定性好、化學穩定性高、介電常數高等優良特性。近幾年，大批科研人員致力于將纖維素改性和增強用以制備高性能的薄膜材料，主要用于過濾、滲透膜和鋰電池隔膜材料。傳統透氣膜是一種填充一定份數無機粒子填料的聚合物薄膜，在拉伸情況下無機填料周圍形成尺寸可控的孔洞，可允許水蒸氣和空氣等氣體的通過，同時不允許液體通過，主要用于生產嬰兒紙尿褲、女性衛生巾、戶外運動服飾等制成品。工業生產上主要是將透氣膜的組合物在一定溫度下通過擠出、造粒、流延或吹塑后再進行拉伸，此時只有聚合物基體樹脂可以被拉伸，而添加的無機粒子填料無法被拉伸，從而在無機粒子填料周圍產生了僅供水蒸氣或空氣等氣體可通過的細微孔洞。

中國專利201110203184.8公開了一種低透氣量透氣膜的組合物及其制備方法，其組分包括：聚烯烴樹脂混合物、透氣量調節劑、表面改性的微米級無機粒子、抗氧劑、潤滑劑和偶聯劑。其優點在于納微米無機填料能夠提高透氣膜的力學性能，同時表面偶聯改性的無機粒子增加了與聚烯烴基體樹脂的相容性，但不足之處在于高添加量(30％-55％)的微米無機粒子不能夠很好地均勻分散在基體樹脂中，從而影響了薄膜材料的透氣均勻性。

中國專利201110125458.6公開了一種聚烯烴薄膜及其制備方法，其組分包括：聚烯烴樹脂、成孔劑和萃取劑。其優點在于所采用傳統濕法制備的聚丙烯烴薄膜的結構小、數量多，但其采用兩步高體積百分比濃度的萃取過程，其萃取溶劑為N,N’-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、三氯甲烷等屬于高污染、有毒溶劑，可對人體和環境造成巨大傷害。

發明內容

本發明的目的在于提供一種透氣性復合薄膜及其制備方法，以制備一種透氣性能高效、機械性能優良的復合薄膜。

本發明的目的通過以下技術方案實現。

一種透氣性復合薄膜，該透氣性復合薄膜由以下重量百分比的組分制備而成：

優選的，所述聚烯烴樹脂混合物為線性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、均聚聚丙烯(HPP)、乙烯-丙烯共聚物(EPM)、乙烯-丁烯共聚物(ENR)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)和乙烯-丙烯-非共軛二烯(EPDM)中的單種或多種的共混物。

優選的，所選微納米晶纖維素粒子的粒徑尺寸分布在50nm-50μm；所述微納米晶纖維素優選于麻、麥稈、稻草、蔗渣、棉花和植物種皮中的一種以上。

優選的，所述分散劑為不同聚合程度的聚乙二醇：進一步優選為PEG-200，PEG-400，PEG-600，PEG-1000，PEG-2000，PEG-4000和PEG-6000中的一種以上，主要用于包覆微納米晶纖維素粒子，阻止其發生團聚，經浸洗過程除去后可形成更多均勻分散透氣孔道。