本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種納米蒙脫土改性的高阻隔性聚乙烯膜料及其制備方法。

背景技術(shù)：

牙膏管包裝目前主要使用的是復(fù)合管包裝，復(fù)合軟管的一個非常顯著的特點在于它的管體材料為復(fù)合片材，而復(fù)合片材是通過復(fù)合的方式將多種不同材料所生產(chǎn)的膜料復(fù)合在一起。它的生產(chǎn)工藝靈活，如可以用干式復(fù)合也可以用擠出復(fù)合，可以印刷后復(fù)合成片材制管，也可以生產(chǎn)成片材后在進行印刷制管；取材廣泛，就材質(zhì)來說可以是聚烯烴、聚酰胺、聚酯、鋁箔、紙張等，膜料的類型來說可以是吹塑膜、流延膜、共擠膜、雙向拉伸膜、真空鍍鋁膜、涂層膜等。這使得復(fù)合片材在阻隔性能、物理機械性能、外觀等方面都具有非常高的靈活性。

片材用于牙膏軟管的包裝，其內(nèi)容物牙膏膏體是直接與人體的口腔接觸的。因此包裝材料的選擇得當與否，直接關(guān)系著人們的身體健康。幾年來，食品安全問題越來越引起人們的重視。從幾年前的三聚氰胺事件，到近年的塑化劑風(fēng)波，再到新西蘭毒奶粉事件，無不牽動著人們對食品安全脆弱的神經(jīng)。對于牙膏片材來說，也可以看做是“直接接觸人體”的一種包裝材料，如何保證包裝原料中的一些添加劑不會和膏體中的成分發(fā)生反應(yīng)，成了首先需要面對的問題。

對于牙膏片材來說，主要的材質(zhì)還是聚乙烯和聚丙烯以及鋁箔等材料，比如聚乙烯材料的生產(chǎn)中會加入抗氧劑、開口劑、爽滑劑等化學(xué)物質(zhì)，而這些物質(zhì)在牙膏膏體的作用下（牙膏膏體是一種很好的“萃取物質(zhì)”），會從薄膜遷移至膏體中，可能引起膏體性能的變化。郝喜海、孫淼等人在發(fā)表的《丁香精油微膠囊抗菌包裝薄膜》一文中用β-環(huán)糊精包埋丁香精油制備微膠囊抗菌劑，添加到聚乙烯醇中制備抗菌性薄膜，并對微膠囊緩釋抗菌性能進行檢測，聚合物攜帶食品防腐劑功能性成分，在食品運輸和存儲過程中通過緩慢釋放起到防腐效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種納米蒙脫土改性的高阻隔性聚乙烯膜料及其制備方法。

一種納米蒙脫土改性的高阻隔性聚乙烯膜料，由以下重量份的原料組成：低密度聚乙烯60-80份，納米改性聚碳酸亞丙酯15-25份，茶葉渣20-30份，β－環(huán)糊精16-24份，檸檬酸8-12份，次甲基磷酸鈉0.5-2份，三七5-8份，金銀花4-8份，乙酸乙酯20-30份，乳化劑T-80 1-3份，鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯2-3份，促進劑CZ 0.5-1.5份，氫氧化鈉溶液適量，蒸餾水適量；

其中，所述的納米改性聚碳酸亞丙酯由納米蒙脫土與聚碳酸亞丙酯熔融共混制得，其中納米蒙脫土的重量百分比為0.1-1%。

具體步驟如下：

（1）β－環(huán)糊精接枝茶葉渣粉的制備：

①、將茶葉渣烘干并研磨成粉，過80-100目篩，得到的茶葉渣粉浸漬在氫氧化鈉溶液中0.5-2.5小時，之后用60-70℃的蒸餾水徹底洗滌，于70-90℃的供箱中干燥18-25小時備用；

②、將活化處理后的茶葉渣粉浸泡在由β－環(huán)糊精、檸檬酸、次甲基磷酸鈉組成的三元水溶液中，超聲處理10-30分鐘后，油浴加熱至80-110℃并在此溫度下充分攪拌，反應(yīng)2-4小時，反應(yīng)完成后過濾，濾渣即為產(chǎn)品，水洗至中性，50-70℃下干燥20-25小時，得到β－環(huán)糊精接枝茶葉渣粉；

（2）三七、金銀花/β－環(huán)糊精包合物的制備：

①、將三七、金銀花烘干并研成粉末，加入乙酸乙酯，在60-80℃的水浴中熱回流萃取1-3小時，趁熱過濾，合并提取液，冷卻后加入適量的蒸餾水，向混合液中加入乳化劑T-80，在5000-8000轉(zhuǎn)/分鐘條件下均質(zhì)15-30分鐘，得到乳化液；

②、稱取一定量的蒸餾水，加入步驟（1）得到的β－環(huán)糊精接枝茶葉渣粉，充分浸潤后，將已經(jīng)乳化完全的乳化液倒入β－環(huán)糊精溶液中，攪拌包結(jié)20-30分鐘，靜置0.5-1.5小時后，抽濾、水洗、干燥，得到三七、金銀花/β－環(huán)糊精包合物；

（3）納米改性聚碳酸亞丙酯的制備：將聚碳酸亞丙酯顆粒和納米蒙脫土混合均勻后，通過雙螺桿擠出機進行擠出造粒，得到納米改性聚碳酸亞丙酯；

（4）將步驟（2）制備的三七、金銀花/β－環(huán)糊精包合物、步驟（3）制備的納米改性聚碳酸亞丙酯與低密度聚乙烯投入高速混合機中混合均勻，控制轉(zhuǎn)速為800-1000轉(zhuǎn)/分鐘，80-130℃混合20-30分鐘后，加入剩余原料，繼續(xù)混合30-60分鐘，通過雙螺桿擠出機共混擠出，經(jīng)水冷、切粒后得到粒料；

（5）將步驟（4）得到的粒料在吹膜機上吹膜成型。

其中，所述的氫氧化鈉溶液的濃度為質(zhì)量分數(shù)為25%-30%。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

（1）三七、金銀花是牙膏膏體中常見的添加物，不僅香氣濃郁、穩(wěn)定，且具有能消腫止痛、活血散瘀之功效，添加到聚乙烯膜料基材中，在牙膏膏體的作用下會從牙膏片材薄膜中緩慢遷移至膏體中，對人體安全無毒，且有一定的藥用功效。

（2）另外本發(fā)明使用β－環(huán)糊精接枝茶葉渣粉對三七、金銀花提取物進行包合，保持了茶葉渣粉的殺菌消炎作用，提高茶葉渣的生物利用度，另外對三七、金銀花還具有緩釋效果，制備的聚乙烯膜料具有成本低、無污染、極佳的環(huán)保性等特點。

（3）本發(fā)明添加的納米蒙脫土改性聚碳酸亞丙酯具有較高的阻隔性能，從而使得制備的聚乙烯膜料具有優(yōu)良的水汽和氣體的阻隔性，較好的阻氧性和阻水性。

具體實施方式

一種納米蒙脫土改性的高阻隔性聚乙烯膜料，由以下重量份（公斤）的原料組成：低密度聚乙烯70，納米改性聚碳酸亞丙酯20，茶葉渣25，β－環(huán)糊精20，檸檬酸10，次甲基磷酸鈉1，三七6，金銀花5，乙酸乙酯25，乳化劑T-80 2，鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯2，促進劑CZ 1，氫氧化鈉溶液適量，蒸餾水適量；

其中，所述的納米改性聚碳酸亞丙酯由納米蒙脫土與聚碳酸亞丙酯熔融共混制得，其中納米蒙脫土的重量百分比為0.8%。

其中，所述的氫氧化鈉溶液的濃度為質(zhì)量分數(shù)為30%。

具體步驟如下：

（1）β－環(huán)糊精接枝茶葉渣粉的制備：

①、將茶葉渣烘干并研磨成粉，過100目篩，得到的茶葉渣粉浸漬在氫氧化鈉溶液中2小時，之后用65℃的蒸餾水徹底洗滌，于80℃的供箱中干燥20小時備用；

②、將活化處理后的茶葉渣粉浸泡在由β－環(huán)糊精、檸檬酸、次甲基磷酸鈉組成的三元水溶液中，超聲處理20分鐘后，油浴加熱至90℃并在此溫度下充分攪拌，反應(yīng)3小時，反應(yīng)完成后過濾，濾渣即為產(chǎn)品，水洗至中性，60℃下干燥22小時，得到β－環(huán)糊精接枝茶葉渣粉；

（2）三七、金銀花/β－環(huán)糊精包合物的制備：

①、將三七、金銀花烘干并研成粉末，加入乙酸乙酯，在70℃的水浴中熱回流萃取2小時，趁熱過濾，合并提取液，冷卻后加入適量的蒸餾水，向混合液中加入乳化劑T-80，在7000轉(zhuǎn)/分鐘條件下均質(zhì)20分鐘，得到乳化液；

②、稱取一定量的蒸餾水，加入步驟（1）得到的β－環(huán)糊精接枝茶葉渣粉，充分浸潤后，將已經(jīng)乳化完全的乳化液倒入β－環(huán)糊精溶液中，攪拌包結(jié)25分鐘，靜置1小時后，抽濾、水洗、干燥，得到三七、金銀花/β－環(huán)糊精包合物；

（3）納米改性聚碳酸亞丙酯的制備：將聚碳酸亞丙酯顆粒和納米蒙脫土混合均勻后，通過雙螺桿擠出機進行擠出造粒，得到納米改性聚碳酸亞丙酯；

（4）將步驟（2）制備的三七、金銀花/β－環(huán)糊精包合物、步驟（3）制備的納米改性聚碳酸亞丙酯與低密度聚乙烯投入高速混合機中混合均勻，控制轉(zhuǎn)速為900轉(zhuǎn)/分鐘，90℃混合25分鐘后，加入剩余原料，繼續(xù)混合40分鐘，通過雙螺桿擠出機共混擠出，經(jīng)水冷、切粒后得到粒料；

（5）將步驟（4）得到的粒料在吹膜機上吹膜成型。

經(jīng)測試性能數(shù)據(jù)：拉伸強度（MPa）：MD：89，TD：98；拉伸斷裂伸長率（%）：MD：186，TD：82；穿刺強度（N）：5.3。