多层共挤高阻隔薄膜的结构与性能

PA/EVOH多层共挤阻隔薄膜结构-性能-加工工艺研究的开题报告题目：PA/EVOH多层共挤阻隔薄膜结构-性能-加工工艺研究的开题报告一、研究背景PA/EVOH多层共挤阻隔薄膜结构是一种新型的功能性包装材料，具有优良的氧气阻隔、水蒸气阻隔和抗震性能，适用于食品、医药和化妆品等领域的包装。

然而，由于材料本身性质的差异和生产工艺的复杂性，导致制备过程中出现一系列问题和缺陷。

二、研究目的本研究的目的是探究PA/EVOH多层共挤阻隔薄膜结构的制备过程和性能表现，以及加工工艺对其性能的影响，从而提高其质量和性能稳定性。

三、研究内容和方法研究内容分为以下几个方面：1.多层共挤阻隔薄膜结构的制备及工艺优化；2.薄膜性能测试（如氧气透过率、水蒸气透过率、拉伸强度等）；3.热封性能测试；4.应力开裂性能测试；5.吸收性能测试。

研究方法主要采用实验室制备薄膜和对薄膜性能的测试，同时对制备过程中的问题进行分析和解决，采用优化工艺的方法提高材料的性能。

四、研究意义通过对PA/EVOH多层共挤阻隔薄膜结构的研究和优化，可以提高其氧气阻隔、水蒸气阻隔和抗震能力，实现更好的包装效果和保鲜性能。

此外，优化制备工艺也能降低生产成本和提高生产效率，促进行业发展。

五、预期成果本研究预期取得以下成果：1.掌握PA/EVOH多层共挤阻隔薄膜结构的制备工艺；2.筛选出性能优良的PA/EVOH多层共挤阻隔薄膜结构；3.分析各种工艺参数对薄膜性能的影响；4.提出可行的工艺优化方案，提高薄膜的性能。

六、研究计划初步计划研究时间为1年，具体研究计划如下：第一季度：收集文献资料，了解PA/EVOH多层共挤阻隔薄膜结构的基本知识和研究进展。

第二季度：进行多层共挤阻隔薄膜结构的制备和性能测试，初步探究制备工艺和参数对薄膜性能的影响。

第三季度：分析测试数据，筛选出性能优良的样品，优化制备工艺以提高薄膜性能。

第四季度：进行优化后薄膜的性能测试和应用性能测试，进一步优化工艺并提出可行的实施方案。

关于高阻隔多层共挤膜的调研报告一、引言高阻隔多层共挤膜是一种用于包装行业的新型薄膜材料，具有优异的阻隔性能和机械性能，适用于食品、医药等领域。

本调研报告旨在对高阻隔多层共挤膜的特点、制备工艺以及应用领域进行全面分析和总结。

二、高阻隔多层共挤膜的特点高阻隔多层共挤膜是由多层聚合物材料通过共挤技术制备而成的薄膜材料。

与传统的单层膜材料相比，高阻隔多层共挤膜具有以下特点：1. 优异的阻隔性能：高阻隔多层共挤膜采用多层结构，通过不同材料的层层堆叠，形成高效的阻隔层，能够有效阻隔水分、氧气、味道等外界物质的渗透，保持包装物内部的品质和新鲜度。

2. 良好的机械性能：高阻隔多层共挤膜的制备过程中，可以控制不同材料的厚度和层数，从而获得理想的机械性能，如抗撕裂性、耐冲击性等，提高包装材料的强度和耐久性。

3. 环保可持续：高阻隔多层共挤膜所采用的聚合物材料具有良好的可回收性，符合环保要求，可有效减少废弃物对环境的影响。

三、高阻隔多层共挤膜的制备工艺高阻隔多层共挤膜的制备主要包括以下几个步骤：1. 材料选择：根据包装要求和应用领域的不同，选择合适的聚合物材料，如聚乙烯、聚丙烯等，以及添加剂，如阻隔剂、增韧剂等。

2. 共挤工艺：采用共挤技术，将不同材料通过挤出机挤出成薄膜。

共挤技术能够实现多层结构的制备，通过控制挤出机的参数，如温度、挤出速度等，调整不同材料的厚度和层数。

3. 成型和后处理：将挤出的薄膜经过拉伸、冷却等处理，使其达到理想的机械性能和尺寸要求。

然后，根据不同的包装需求，进行印刷、复合等处理，最终得到高阻隔多层共挤膜。

四、高阻隔多层共挤膜的应用领域高阻隔多层共挤膜由于其优异的阻隔性能和机械性能，广泛应用于食品、医药、农业等领域的包装材料中。

1. 食品包装：高阻隔多层共挤膜能够有效阻隔水分、氧气、味道等外界物质的渗透，保持食品的新鲜度和口感，延长食品的保质期。

2. 医药包装：高阻隔多层共挤膜能够有效防止药品受潮、氧化等问题，保证药品的质量和稳定性，提高药品的安全性和有效性。

多层薄膜提高了对氧气和香味的阻隔性、复合剥离强度、耐环境性和保鲜贮藏期，还因实现了各种材料的功能、低廉的成本、适宜的二次加工性取代了许多以干式复合为主体的包装市场，且无胶粘剂的残留污染。

七层共挤膜最适合隔氧、防潮和强度要求极高的粮食、食品、化工原料、医药产品的包装，它在国外已成为新型包装的趋势各种结构的各层厚度可根据客户的要求在一定范围内进行调整，各层原料也可根据客户包装要求进行调整，（如冷冻包装膜、盖膜、深拉伸膜、阻香保质用膜、干复用高阻隔基材等），以便为客户提供在保证使用要求的同时尽可能地降低成本。

（1）阻隔空气性能强、防氧化、防水、防潮。

（2）机械性能强，抗爆破性能高、抗穿刺抗撕裂性能强。

（3）耐高温（121℃）、耐低温（-50℃）、耐油、保香性能好。

（4）无毒无味，符合食品、药品包装卫生标准。

（5）热封性能好、柔软性、高透明度好。

产品适用行业：①工业产品：焊接材料、电子产品、电路板等、精密机械配件等的防氧化、防腐蚀。

②真空食品包装：大米、肉类制品、鱼干、水产品制品、腊味、烤鸭、烧鸡、烤猪、速冻食品、火腿、腌肉制品、香肠、熟肉制品、酱菜、豆沙、调料等的保香、保质、保味、保色。

目前典型的复合膜结构为：主要受力层/阻隔层/热封层/可剥离层。

主要受力层为PP、PE等，阻隔层为EVOH、PA、等，热封层为HDPE、LDPE、LLDPE、CPP等相邻层之间如树脂相容性差需加粘接层。

根据不同用途，用不同的材质制成不同结构的复合膜.多层共挤出复合膜多采用ABCBA五层对称结构和七层等以PA或EVOH为阻隔层，PE为热封层。

从其功能组合上看，主要有阻隔、热封以及黏结3个功能。

通过不同聚合物的组合满足包装物质防氧、防湿的要求，通常由4种聚合物组成，但市场上也已出现了七层、九层、十一层甚至更多层的共挤出复合膜。

其中以PA和EVOH类为中间阻隔层的共挤复合膜发展最快，产量最大.常用的对称结构有PE／Tie／PA／Tie／PE多层共挤薄膜技术是由三台以上挤出机对几种不同的树脂进行挤出，进入机头进行复合共挤，获得具有一定功能的薄膜制品，包括高阻隔性包装膜、收缩膜、真空保鲜膜、土工膜等。

食品和饮料的安全一直是全人类共同关注的话题，包装材料在保证食品与饮料的品质上起了极其重要的作用，而科技进步和材料性能的提升又使EVOH（乙烯－乙烯醇共聚物）成为高阻隔性能包装材料的首选。

EVOH是一种链状结构的结晶性聚合物，集乙烯聚合物良好的加工性和乙烯醇聚合物的极高的气体阻隔性于一体，是一种新型的阻隔材料，其阻气性比PA（聚酰胺）高100倍，比PE、PP高10000倍，比目前常用的高阻隔性材料PVDC（聚偏二氯乙烯）高数十倍以上。

另外，EVOH的透明性、光泽性、机械强度、伸缩性、耐磨性、耐寒性和表面强度都非常优异，同时在高性能阻隔树脂中热稳定性最高，这一性质使加工中生产的废料可以再生利用。

EVOH在包装上应用越来越广泛，在食品业中用于无菌包装、热罐装和蒸煮袋，包装奶制品、肉类、果汁罐头和调味品；在非食品方面，用于包装溶剂、化学药品；也可以用于制造汽油桶、汽油桶内衬和空调设制冷剂容器和结构件可以减少碳氢化合物或氟氯烃的泄露。

将普通塑料和高阻隔性塑料制成多层其挤复合薄膜可以明显改善阻隔性能，而且有利于发挥各组份的作用，获得综合性能良好而成本较低的薄膜。

EVOH作为高阻隔性材料，常与多种树脂多层挤出，用于饮料、奶制品、果汁、饮料、多种食品等包装，如目前国内多家水产公司出口海鲜就使用 PE／TIE/EVOH／PA／EVOH／TIE/PE七层共挤出膜真空包装。

近年来国外高附加值的高阻隔性多层共挤出塑料薄膜的年均增长率高达15％左右，发展迅猛。

在薄膜表面涂覆一层具有阻隔性能的高分子材料，使薄膜表面具有高阻隔性能，在国际包装业，尤其是食品包装业日见常用，在多种基材如PE、PP、聚氯乙烯、聚苯乙烯、PET、PA等，涂覆后透氧率可以降低至基材的几十分之一甚至数千分之一，根据阻隔效果要求，涂覆可以是单面也可以是双面，也可以进行多层涂覆。

作为一种高性能阻隔包装材料，EVOH也存在一定缺点，主要是在高湿度情况下，其制品的阻隔性会有一定幅度下降。

多层共挤高阻隔薄膜的结构与性能多层共挤高阻隔薄膜的结构与性能1.尼龙共挤膜五层尼龙共挤膜有对称结构PE／Tie／PA／Tie／PE 和非对称结构PA／Tie／PE／PE／PE，尼龙不仅可以作为一种阻隔材料被用在共挤膜中，而且还有强度高、耐穿刺的特点，尼龙做表层可以承受较高的热封温度，不会粘在烫刀上。

生产薄膜用的尼龙有均聚尼龙和共聚尼龙两种，均聚尼龙在吹膜时通常放在中间层，它的透氧率可以达到40ml，共聚尼龙的透氧率一般在60ml～100ml。

七层共挤尼龙膜基本上都采用PA／Tie／PE／Tie／PA／Tie／PE 的非对称结构，既能保证一定的阻隔性，又能保证制袋顺利，还可以防止薄膜卷曲。

通常所说的透氧率都是指23℃情况下测定的结果，如果温度降低，则薄膜的透氧率也会降低。

因此，很多肉食品真空包装后在商场里都要放在冷柜里低温贮藏。

2.EVOH 共挤膜五层EVOH 共挤膜一般做成对称结构PE／Tie／EVOH／Tie／PE。

有时用在小食品包装，多数用在牛奶膜中。

七层共挤吹膜可以分为对称式结构PE／Tie／PA／EVOH／PA／Tie／PE 和非对称式结构PA／EVOH／PA／Tie／PE／PE／PE，热成型薄膜可以采用PA／Tie／PA／Tie／PE／PE／PE 结构，或者PA／EVOH／PA／Tie／PE／PE／PE 结构，EVOH 共挤膜的阻隔性能非常好，它的透氧率可以小于1ml，比尼龙共挤膜阻氧率高近百倍。

作为一种高性能阻隔包装材料，EVOH 也存在一定缺点，主要是在高湿度情况下，其制品的阻隔性会有一定幅度下降，另外材料成本太高，制品价格高。

3.PVDC 共挤膜通常将PVDC 共挤吹膜做成六层或者七层，里层和外层都用聚乙烯材料，可用来生产盖膜、底膜和真空袋。

PVDC 作为一种高阻隔材料，越来越受到人们的喜爱，这种材料的透氧率可以控制在1ml－3ml，阻湿性能好于EVOH，这种包装薄膜可以允许食品常温贮藏，具有阻湿、高阻隔的特点。

PA/EVOH多层共挤流延阻隔薄膜结构—性能—加工工艺本论文以尼龙6作为增强层材料,以乙烯-乙烯醇共聚物作为阻隔层材料,以茂金属聚乙烯作为热封层材料,以改性聚乙烯做为粘合层材料,系统研究了树脂的熔融结晶行为、热分解性质、流变性能以及多层复合阻隔薄膜的共挤流延加工工艺、力学性能及气体阻隔性能。

发现PA、EVOH、mPE三种树脂的熔点、剪切黏度差异较大,其中PA-1和EVOH-2两种树脂的熔点和剪切黏度最为接近,作为多层共挤流延薄膜增强层和阻隔层材料,制得的薄膜具有良好的力学性能和阻隔性能。

在共挤流延工艺加工中,风冷的存在,对提高多层复合阻隔薄膜的拉伸性能作用显著,其中因采取风冷工艺,得到的三层共挤流延薄膜PA1-1/EVOH-2/PA-1和PA-2/EVOH-2/PA-2具有较高的拉伸强度和较好的氦气阻隔性能。

在实验室研究的基础上,中试生产了几种五层复合薄膜和七层复合薄膜,其中七层复合薄膜表现出较好的力学性能和阻隔性能。

PE/PA/EVOH和PP/PA/EVOH 七层复合薄膜均具有良好的氦气阻隔性,但后者具有较高的拉伸强度。

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九层共挤高阻隔薄膜及吹膜设备众所周知，多层高阻隔性薄膜是把气体阻隔性很强的材料与热缝合性、水分阻隔性很强的聚烯烃同时进行挤出而成，是多层结构的薄膜。

使用高阻隔性薄膜，可防止由于氧气等气体的渗透而引起的微生物繁殖和内容物氧化变质；防止香味、溶剂等的流出，提高内容物的储存性，广泛应用于高价值的食品的包装，提高内容物的保质期，例如：用于提高肉、禽、鱼等冷冻产品和奶粉、坚果、宠物品和酒类的非冷冻型食品的货架寿命。

多层共挤吹膜机就是一种为了满足生产过程中对塑料薄膜包装材料一些特殊功能的需要，将多种特性材料（如透气、防水、保温、韧性等）吹膜并共挤在一起，形成多功能塑料薄膜的塑料机械。

多层共挤吹膜机的目的就是发挥多种材料的优点，规避单种材料或者单层吹膜机的一些缺点，得到综合性能优异的薄膜材料。

比如PP、PE的共挤吹膜机，正是利用了PP材料硬度大的特点和PE材料亮度高的特点相结合，生产出两种特性结合的薄膜。

目前，多层共挤工艺已经为广大薄膜制造商理解和接受，七层共挤结构也已经成为阻隔功能薄膜的主流产品。

但是，随着市场客户阻隔性能要求的不同，加之阻隔共挤工艺配方切换成本昂贵等因素，九层共挤结构的高阻隔薄膜具有更多优势：首先，含有多个阻隔材料层的九层共挤高阻隔薄膜更加柔软，阻隔性能变化更加灵活，减少了因为工艺变化清洗螺杆而造成的时间浪费和原料浪费。

其次，通过减少昂贵阻隔材料和热封材料的用量可以降低生产成本。

九层高阻隔薄膜可以把一个厚的尼龙阻隔层分成PA/EVOH/PA的三层阻隔材料层，就获得了尼龙用量更少、阻隔性能更高的效果，而热成形性也有提高。

因为尼龙层较薄，包装上的尖锐边角保持有阻隔材料，其数量为成形硬质五层膜时的两倍，所以没有应力开裂出现。

对于非对称结构的九层高阻隔尼龙膜，较薄的尼龙层也减少了薄膜的卷缩和翘边，这对于五层和七层膜来说都是常见的问题。

另外，热封层在九层膜中也可以做得更薄。

尽管九层共挤高阻隔薄膜及其设备在性能和成本都具有明显的优势，但是，九层共挤薄膜市场的成长远不及从三层转变到五层和七层那么快，究其原因，主要在以下几个方面：第一，九层模头流道长度明显长于七层和五层模头，造成物料在机头停留时间延长，增加物流在机头内分解和凝胶的风险。

第一章多层共挤高阻隔薄膜的概述第一节高阻隔薄膜的定义和特点（针对于阻隔性）1.1 定义高阻隔薄膜是把气体阻隔性很强的材料与热缝合性、水分阻隔性很强的聚烯烃同时进行挤出而成，是多层结构的薄膜。

目前，市场上的高阻隔包装材料主要有聚偏二氯乙烯（PVDC）、乙烯－乙烯醇共聚物（EVOH）和聚乙烯醇（PVA）。

1.2 产品特点由于高阻隔多层共挤流延膜是由几种材料共挤成型的，其集合了多种材料的优点，因而具有很好的使用性能，可广泛应用于各类信息包装。

（1）高阻隔性和保香性。

高阻隔多层共挤流延膜对氧气、水蒸气的透过有良好的阻隔作用，特别是选用EVOH和PVDC作为阻隔材料时，其氧气透过量、水蒸气透过量都明显低于规定要求，从而既能发挥阻隔作用，防止外界气体、水分进入，又能良好地保持包装物品的原有风味和品质，可大大延长商品的货架寿命，广泛应用于肉类冷冻制品、蒸煮肉类食品的包装。

（2）耐油、耐有机溶性强。

因高阻隔多层共挤流延膜有极强的耐油性、耐有机溶性，可广泛应用于食用油、方便食品、防锈五金制品，机械零件的包装。

（3）隔水防潮性好。

高阻隔多层共挤流延膜有良好的隔水防潮性能，可用于酒类、乳制品、酱油类等液体食品的包装。

另外，其还具有机械强度高，耐穿刺性能好，印刷复合适应性强，热封性能等优点，非常有利于生产应用1.3 应用方向阻隔性薄膜主要用于食品和医药包装,确保包装物在储存、运输过程中保香保味不变质,以延长其保质期和货架寿命。

随着生活节奏的加快和生活水平的提高,各种方便食品如肉制品、乳制品、淹卤制品等的需求量越来越大,对医药产品的质量要求也越来越高,此外阻隔性塑料薄膜也广泛应用在化妆品、茶叶、化学试剂、农药、香料、饲料等产品的包装,因此阻隔性薄膜已成为各国竞相开发的热点。

第二节高阻隔薄膜产品的成分（结构成分和粘合剂）2.1、阻隔树脂树脂阻隔性能是指对小分子气体如氧、水汽、液体及气味等的屏蔽能力,阻隔性薄膜主要用于食品和医药包装,确保包装物在储存、运输过程中保香保味不变质,以延长其保质期和货架寿命。

五层共挤阻隔薄膜的结构、性能、工艺及表征汪若冰;冯乙巳【摘要】介绍了以聚乙烯、聚丙烯、尼龙6、乙烯-乙烯醇共聚物四种聚合物原料作为多层共挤复合膜的材料进行挤出成型制备高阻隔性的薄膜,其中以PA6和EVOH作为阻隔薄膜的阻隔层材料,将聚乙烯作制备阻隔薄膜的热封层材料.分别通过热重分析、流变性能测试详细讨论了各种聚合物原料的热稳定性、热流变性能等,并在此基础上探讨了五层共挤流延膜的加工工艺,而后又对制备得到的六种五层共挤流延膜的力学性能及阻隔性能进行了详细表征.【期刊名称】《安徽化工》【年(卷),期】2015(041)006【总页数】5页(P31-35)【关键词】EVOH;复合成型;五层共挤膜;流延膜;阻隔性能【作者】汪若冰;冯乙巳【作者单位】合肥工业大学化学与化工学院,安徽合肥230009;桐城师范高等专科学校,安徽桐城231400;合肥工业大学化学与化工学院,安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TQ325.1上世纪70年代以来，随着共挤复合成型技术及共挤出设备的发展[1-3]，传统的包装材料正逐渐被塑料包装材料所取代，尤其是近年来多层复合材料发展尤为迅速，据统计品种已达500余种，且多种材料性能已满足耐蒸煮、耐烘烤和耐低温冷冻的标准，某些品种具有隔气（氧气、二氧化碳）、遮光、防潮等防护功能。

多层共挤复合膜在包装行业和食品行业倍受青睐，具有较好的发展前景。

多层复合膜的成型方法主要分为层压法、涂布法和多层共挤法等。

目前共挤技术及共挤膜的用量发展迅速，尤其在国外一些发达国家，其多层共挤复合膜的用量已占包装膜总产量的1/3以上，而我国还不到10%，共挤复合薄膜的年产量仅为5万吨左右[4-5]。

本文主要以聚乙烯、聚丙烯、尼龙6、乙烯-乙烯醇共聚物四种聚合物原料作为多层共挤流延复合膜的材料进行挤出成型来制备具有高阻隔性能的薄膜，其中以PA6和EVOH作为阻隔薄膜的阻隔层材料，将聚乙烯作为制备阻隔薄膜的热封层材料。

三层共挤阻透薄膜的加工与性能研究李思德;罗建勋;高丽;毛立新【摘要】选用乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）、聚酰胺6（PA6）、茂金属聚乙烯（roPE）和改性线形低密度聚乙烯（PE-LLD）为原料，制备了3种三层共挤阻透薄膜PA6／EVOH／PA6、PA6／PE-LLD／mPE和EVOH／PE-LLD／mPE。

通过对原料树脂热性能与流变性能的分析，探讨了三层共挤薄膜的加工工艺。

结果表明，所得3种共挤出薄膜中以PA6／EVOH／PA6三层共挤薄膜的力学性能和氦气阻透性能最佳。

%Using ethylene/vinyl acetate copolymer （EVOH）, polyamide 6 （PA6）, metallocene polyethylene （mPE） and linear low density polyethylene （PE-LLD） as raw materials, PA6/ EVOH/PA6,PA6/PE-LLD/mPE and EVOH/PE-LLD/mPE three-layer barrier films were prepared via co-extrusion in this paper. The optimal processing technology of three-layer barrier films was obtained by analyzing thermal and rheological properties of raw materials. The results showed that the mechanical and helium barrier properties of PA6/EVOH/PA6 fitms were the best.【期刊名称】《中国塑料》【年(卷),期】2011(025)010【总页数】5页(P19-23)【关键词】三层共挤薄膜;热性能;流变性能;力学性能;阻透性能【作者】李思德;罗建勋;高丽;毛立新【作者单位】北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室,北京100029;北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室,北京100029;北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室,北京100029;北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室,北京100029【正文语种】中文【中图分类】TQ320.721高阻透性多层共挤薄膜是20世纪80年代末开发成功的塑料包装材料。