[發明專利]有機-無機復合膜的制備方法和有機-無機復合膜

有效

• 申請號: 202110278469.1
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN112940318B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 劉曉東;羅山;何業;陳壽;彭曉華
• 申請（專利權）人: 深圳市通產麗星科技集團有限公司
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L5/08;C08K9/06;C08K7/00
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 晏波

本發明提供了一種有機?無機復合膜的制備方法和有機?無機復合膜，在本發明提供的有機?無機復合膜的制備方法中，先制備環氧丙烯酸酯改性殼聚糖，以及使用硅烷改性劑對納米蛭石片進行表面改性得到改性納米蛭石片；再將改性殼聚糖和改性納米蛭石片均勻混合后，加入催化劑，配置成成膜漿料；然后將成膜漿料制備成膜狀，并使改性殼聚糖和改性納米蛭石片交聯固化，干燥制得由改性殼聚糖和改性納米蛭石片組成的有機?無機復合膜。本發明提供的有機?無機復合膜制備方法，加工方式簡單高效、環保無毒，能解決無機納米粒子在有機基體中團聚和取向排列的的問題，并且制得的有機?無機復合膜力學性能和阻隔性能優異。

技術領域

本發明涉及復合材料制備技術領域，特別涉及有機-無機復合膜的制備方法和有機-無機復合膜。

背景技術

現在普遍使用的高阻隔包裝材料，通常為塑料包裝膜，如PA/PE、PET/PA/PE共擠膜等。塑料包裝膜雖然具有良好的阻氧阻水汽性能，但由于其含有不可降解的材料，因此對環境污染較大。為替代塑料包裝膜以獲得對環境影響較小的高阻隔包裝材料，目前常用的方案是將氧化石墨烯、扁平雙壁碳納米管和硅酸鹽納米片等添加到有機基材中，獲得有機-無機復合材料。

常用的有機-無機復合材料制備方法，多采用溶液聚合、熔融共混或者溶液共混的方式將無機納米粒子添加入聚合物基體中。但受制于無機納米粒子的納米效應，易造成無機納米粒子在聚合物基體中的團聚和取向排列問題，限制了有機-無機復合材料行業的發展。

發明內容

本發明的主要目的是提出一種有機-無機復合膜的制備方法，旨在解決現常用的有機-無機復合膜的制備方法難以解決無機納米粒子在聚合物基體中團聚和取向排列的問題。

為實現上述目的，本發明提出一種有機-無機復合膜的制備方法，包括步驟：

將殼聚糖溶于酸溶液中，加入環氧丙烯酸酯和過硫酸鹽類催化劑，在50～80℃反應，得到改性殼聚糖溶液；

從所述改性殼聚糖溶液中分離出固態的改性殼聚糖；

將納米蛭石片和硅烷改性劑分散在有機溶液中，調節PH值為9～11，反應完成后固液分離，得到固態物即為改性納米蛭石片；

將所述改性殼聚糖和所述改性納米蛭石片分散在水中，加入催化劑，得到成膜料漿；

將所述成膜料漿制備成膜狀，并固化交聯、干燥，得到有機-無機復合膜。

可選地，從所述改性殼聚糖溶液中分離出固態的改性殼聚糖的步驟包括：

向所述改性殼聚糖溶液中加入析出溶劑，使所述改性殼聚糖溶液中析出固態物，然后分離出所述固態物，得改性殼聚糖；

其中，所述析出溶劑包括甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇中的至少一種。

可選地，所述將殼聚糖溶于酸溶液中，加入環氧丙烯酸酯和過硫酸鹽類催化劑，在50～80℃反應，得到改性殼聚糖溶液的步驟中：

所述殼聚糖與所述環氧丙烯酸酯的質量比為1:(0.5～1.5)；和/或，

所述殼聚糖與所述過硫酸鹽類催化劑的質量比為1:(0.03～0.05)；和/或，

所述過硫酸鹽類催化劑包括過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉中的至少一種。

可選地，所述將納米蛭石片和硅烷改性劑分散在有機溶液中，調節PH值為9～11，反應完成后固液分離，得到固態物即為改性納米蛭石片的步驟中：

所述納米蛭石片和硅烷改性劑的質量比為1:(0.8～1.2)；和/或，

所述硅烷改性劑包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷中的至少一種。