一种食品包装袋用聚乙烯材料
阅读说明：本技术 一种食品包装袋用聚乙烯材料 (Polyethylene material for food packaging bag ) 是由 史斌 姚启明 史清友 于 2020-12-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种食品包装袋用聚乙烯材料,其原料按重量份包括：聚乙烯80-100份、抗冲击改性剂10-20份、填料8-10份、硬脂酸0.1-0.3份、相容剂2-3份,其中,填料为滑石粉、有机化纳米蒙脱土和改性石墨烯。本发明具有良好的机械性能和抗菌性能。(The invention discloses a polyethylene material for food packaging bags, which comprises the following raw materials in parts by weight: 80-100 parts of polyethylene, 10-20 parts of impact modifier, 8-10 parts of filler, 0.1-0.3 part of stearic acid and 2-3 parts of compatilizer, wherein the filler is talcum powder, organic nano montmorillonite and modified graphene. The invention has good mechanical property and antibacterial property.)
技术领域
本发明涉及包装袋技术领域，尤其涉及一种食品包装袋用聚乙烯材料。
背景技术
聚乙烯(简称PE)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，耐低温、化学稳定性好，易加工。可以制成无纺布、包装袋等产品，用于米、面等粮食的包装。但是聚乙烯的拉伸强度较低，所制得的包装袋常存在容易破裂的问题；另外，粮食在储存过程中，容易被细菌、霉菌污染，因此需要提供一种新的包装材料。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种食品包装袋用聚乙烯材料，本发明具有良好的机械性能和抗菌性能。
本发明提出了一种食品包装袋用聚乙烯材料，其原料按重量份包括：聚乙烯80-100份、抗冲击改性剂10-20份、填料8-10份、硬脂酸0.1-0.3份、相容剂2-3份，其中，填料为滑石粉、有机化纳米蒙脱土和改性石墨烯。
优选地，在改性石墨烯的制备过程中，将3-氯丙基三甲氧基硅烷、叔胺、乙醇混匀，进行反应，去除乙醇得到中间物料；将氧化石墨烯与中间物料的乙醇水溶液混匀，进行接枝反应得到改性石墨烯。
上述改性石墨烯的制备过程中，叔胺可以为十二烷基二甲基叔胺、十六烷基二甲基叔胺等。
上述改性石墨烯的制备过程中，不规定乙醇、乙醇水溶液的用量，根据具体操作确定其用量。
优选地，3-氯丙基三甲氧基硅烷与叔胺的摩尔比为1.1-1.2:1。
优选地，氧化石墨烯、中间物料的重量比为10:0.5-1。
优选地，于60-70℃进行反应40-48h，去除乙醇得到中间物料。
优选地，于75-85℃进行接枝反应4-6h。
优选地，滑石粉、有机化纳米蒙脱土和改性石墨烯的重量比为2:1:1-2。
优选地，抗冲击改性剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。
优选地，相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐共聚物和硅烷偶联剂。
优选地，聚乙烯接枝马来酸酐共聚物和硅烷偶联剂的重量比为1-2:1。
本发明的制备方法为：将聚乙烯、抗冲击改性剂、相容剂研磨混匀后，与填料、硬脂酸混匀，然后挤出成纤维，冷却纤维，将纤维铺设成网，针刺加固成布即得。
有益效果：
1.本发明选用甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物与聚乙烯相互配合，并在相容剂聚乙烯接枝马来酸酐共聚物和硅烷偶联剂的作用下，大幅提高本发明的韧性、强度等机械性能。
2.本发明先在硅烷偶联剂中引入季铵盐基团，然后再与氧化石墨烯接枝得到改性石墨烯，可以大幅提高石墨烯与聚乙烯的相容性，从而提高聚乙烯的韧性等机械性能，另外在聚乙烯中引入季铵盐基团和石墨烯，可以相互配合，提高聚乙烯的抗菌性能，另外氧化石墨烯还可以提高聚乙烯的抗紫外线性能。
3.选用滑石粉、有机化纳米蒙脱土和改性石墨烯相互配合，可以进一步提高本发明的机械性能；硬脂酸与有机化纳米蒙脱土相互配合可以提高聚乙烯的结晶度，进一步提高本发明的韧性。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种食品包装袋用聚乙烯材料，其原料按重量份包括：聚乙烯80g、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物20g、滑石粉4g、有机化纳米蒙脱土2g、改性石墨烯2g、硬脂酸0.3g、聚乙烯接枝马来酸酐共聚物1g、硅烷偶联剂1g；
其中，在改性石墨烯的制备过程中，将0.4268g(0.002mol)十二烷基二甲基叔胺溶解于100ml乙醇中，然后加入0.4769g(0.0024mol)的3-氯丙基三甲氧基硅烷混匀，水浴升温至60℃，保温搅拌48h，减压蒸发去除乙醇得到中间物料；将5g氧化石墨烯在300ml乙醇中超声分散均匀，然后加入含0.25g中间物料的20ml乙醇水溶液混匀，于85℃保温搅拌进行接枝反应4h，过滤，洗涤滤饼，烘干得到改性石墨烯。
实施例2
一种食品包装袋用聚乙烯材料，其原料按重量份包括：聚乙烯100g、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物10g、滑石粉4g、有机化纳米蒙脱土2g、改性石墨烯4g、硬脂酸0.1g、聚乙烯接枝马来酸酐共聚物2g、硅烷偶联剂1g；
其中，在改性石墨烯的制备过程中，将0.4268g(0.002mol)十二烷基二甲基叔胺溶解于100ml乙醇中，然后加入0.4371g(0.0022mol)的3-氯丙基三甲氧基硅烷混匀，水浴升温至70℃，保温搅拌40h，减压蒸发去除乙醇得到中间物料；将5g氧化石墨烯在300ml乙醇中超声分散均匀，然后加入含0.5g中间物料的20ml乙醇水溶液混匀，于75℃保温搅拌进行接枝反应6h，过滤，洗涤滤饼，烘干得到改性石墨烯。
实施例3
一种食品包装袋用聚乙烯材料，其原料按重量份包括：聚乙烯90g、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物15g、滑石粉4g、有机化纳米蒙脱土2g、改性石墨烯3g、硬脂酸0.2g、聚乙烯接枝马来酸酐共聚物1.5g、硅烷偶联剂1g；
其中，在改性石墨烯的制备过程中，将0.4268g(0.002mol)十二烷基二甲基叔胺溶解于100ml乙醇中，然后加入0.4570g(0.0023mol)的3-氯丙基三甲氧基硅烷混匀，水浴升温至65℃，保温搅拌44h，减压蒸发去除乙醇得到中间物料；将5g氧化石墨烯在300ml乙醇中超声分散均匀，然后加入含0.4g中间物料的20ml乙醇水溶液混匀，于80℃保温搅拌进行接枝反应5h，过滤，洗涤滤饼，烘干得到改性石墨烯。
对比例1
不含改性石墨烯，其他同实施例3。
对比例2
不含甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乙烯接枝马来酸酐共聚物和硅烷偶联剂，其他同实施例3。
对比例3
将“改性石墨烯”替换成“未改性氧化石墨烯”，其他同实施例3。
实验
取实施例1-3和对比例1-3，按照相同方法混匀，然后挤出成纤维，冷却纤维，将纤维铺设成网，针刺加固成布制得尺寸相同的无纺布，其克重均为30g/m2，然后制作成相同尺寸的包装袋；对各组进行性能检测，结果如表1所示。
a.按照FZ/T60005-1991对各组无纺布进行断裂强力测定。
b.向各组制得的包装袋中，装入500g大米，封口后，从300mm高处跌落，观察跌落后包装袋有无破裂，做10个平行样。
c.抗菌性能检测方法为：将实施例1-3和对比例1-3制得无纺布裁剪成尺寸相同的布块，进行灭菌处理后，按照相同加入量将各组布块分别加入不同菌悬液中摇床培养12(细菌37℃培养，真菌28℃培养)；然后分别移取100μl菌液至10ml液体培养基中摇匀培养(细菌37℃恒温培养24h，真菌28℃恒温培养4天)，统计菌落数，计算抑菌率，并以纯聚乙烯无纺布为空白对照组，抑菌率＝(纯聚乙烯无纺布的菌落数-各组的菌落数)/纯聚乙烯无纺布的菌落数*100％。
表1检测结果
由上表可以看出，本发明具有良好的机械性能和抗菌性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。