一种抗老化铝箔编织布及其制备方法与流程

1.本技术涉及保温隔热材料领域，尤其是涉及一种抗老化铝箔编织布及其制备方法。

背景技术：

2.铝箔编织布是由铝箔和塑料编织布复合而成的保温隔热材料，其广泛作为机械设备、电子元件的包装材料使用，起到保温、防尘、防水等防护作用；同时还可用作民用建筑、农用大棚、输送管道的保温层。
3.前述编织布通常由聚丙烯或聚乙烯单丝经纬编织而成，具有良好的强度性能，耐用性高。然而，聚丙烯主链上存在着大量不稳定的叔碳原子，在有氧条件下，光照和受热都会使叔碳原子脱氢成为叔碳自由基，进而造成分子链的裂解老化。

技术实现要素：

4.本技术提供一种抗老化铝箔编织布及其制备方法，能够有效提高编织布的抗老化性能。
5.第一方面，本技术提供一种抗老化铝箔编织布，其包括编织布层、铝箔层和用于复合编织布层与铝箔层的淋膜层，所述编织布层由改性pp单丝编织得到，所述改性pp单丝由包括如下重量百分比的原料经流延、切丝工艺制得：烷基化木质素接枝聚丙烯：5～15％；空心玻璃微珠：2～5％；聚丙烯：余量。
6.上述技术方案中，通过中加入烷基化木质素接枝聚丙烯可提高pp单丝的抗老化性能。具体的，烷基化木质素接枝聚丙烯分子链上上接枝有烷基化改性木质素的聚丙烯，木质素上含有大量的酚羟基等抗氧化基团，能够有效捕获叔碳自由基，从而抑制聚丙烯分子链的裂解、支化，提高编织布在的抗老化性能。
7.另外，烷基化木质素能改善木质素与聚丙烯之间的相容性，促进木质素在聚丙烯体系内的均匀分散，从而发挥其对氧化自由基的捕获效果。将聚丙烯分子链接枝于烷基化木质素，则能够进一步的改善木质素的分散性，且能够改善共混体系的均匀性；相比于直接加入烷基化木质素，有利于提高聚丙烯单丝的强度性能。
8.空心玻璃微珠能够提高聚丙烯单丝的隔热保温性能，本技术优选采用粒度为10～100μm的空心玻璃微珠。
9.优选的，所述烷基化木质素接枝聚丙烯照如下方法制备得到：烷基化反应：于碱性加热条件下，使卤代烷烃和木质素在水-异丙醇混合溶剂中进行烷基化反应，产物经洗涤干燥制得烷基化木质素；聚合反应：向烷基化木质素中加入水-己烷混合溶液、丙烯酸、二苯基二甲氧基硅烷和催化剂，调节溶液ph值至3-5，然后通入丙烯单体，于50～80℃下进行聚合反应，反应产
物经干燥后得到烷基化木质素接枝聚丙烯。
10.上述技术方案中，首先通过烷基化反应，将卤代烷烃接枝于木质素上，得到烷基化木质素。然后在酸的催化下，使丙烯酸与烷基化木质素进行酯化反应，将丙烯酸接枝于烷基化木质素分子中，最后在催化剂的作用下，使得丙烯单体与在丙烯酸侧链发生聚合反应，得到烷基化木质素接枝聚丙烯。
11.典型但非限制性的，本技术卤代烷烃采用1-氯代十二烷、1-溴代十二烷、1-溴代十六烷、1-氯代十二烷、用1-氟代十二烷等长链卤代烷烃。
12.优选的，聚合反应中，所述烷基化木质素、丙烯酸和丙烯单体的质量比为1:1.5:13～18。
13.通过采用上述技术方案，有利于保障聚丙烯链在烷基化木质素上的接枝反应。
14.优选的，于烷基化反应前，对所述木质素进行如下处理：将木质素溶于水-异丙醇混合溶剂中，加入巯基四聚乙二醇，超声下混合反应。
15.上述技术方案中，巯基四聚乙二醇分子链中既含有羟基，又含有巯。在烷基化反应前，将木质素与巯基四聚乙二醇在超声下混合反应，能够将巯基四聚乙二醇引入木质素分子中，巯基能够提高木质素的抗氧化性，增强木质素对自由基的捕获能力，从而提高聚丙烯的抗老化性能。
16.优选的，所述木质素和巯基四聚乙二醇的质量比为1:8～10。
17.通过采用上述技术方案，能够尽可能有效将巯基基团引入木质素分子中，充分提高木质素对自由基的捕获和反应能力。
18.优选的，所述空心玻璃微珠表面修饰有氧化锌。
19.通过采用上述技术方案，在空心玻璃微珠表面包覆修饰氧化锌，一方面能够提高空心玻璃微珠对紫外线的反射能力，减少紫外线引起的老化；另一方面，木质素上的巯基基团可通过配位作用于氧化锌层中的锌离子形成化学键合，从而起到连接烷基化木质素接枝聚丙烯和空心玻璃微珠的作用，从而促进空心玻璃微珠在聚丙烯相中的分散，发挥其抗紫外老化性能。
20.优选的，所述空心玻璃微珠按照如下方法制备得到：步骤1：将空心玻璃微珠加入分散剂溶液中，混合均匀，得到预分散液；调节预分散液ph至2～4，然后加入醋酸锌，搅拌并升温，制得中间体凝胶；步骤2：将中间体凝胶陈化后洗涤干燥，然后在400～500℃下煅烧，得到表面修饰有氧化锌的空心玻璃微珠。
21.通过采用上述技术方案，以醋酸锌为前驱体，加入氢氧化钠形成氢氧化锌凝胶，并使得氢氧化氢凝胶沉积于空心玻璃微珠表面，经过高温煅烧，形成氧化锌层。
22.优选的，所述改性pp单丝的原料还包括重量百分比为3～6％的马来酸酐接枝poe。
23.烷基化木质素的加入，容易使聚丙烯单丝拉伸强度和抗冲击强度等机械强度的下降，通过加入马来酸酐接枝poe，能够有效降低因烷基化木质素加入引起的聚丙烯单丝的强度性能的下降。
24.第二方面，本技术提供一种抗老化铝箔编织布的制备方法，其包括如下步骤：s1：将烷基化木质素、空心玻璃微珠、聚丙烯混合熔融，经流延、切丝后即得改性pp单丝；将改性pp单丝编织得到编织布；
s2：采用淋膜工艺，于编织布表面形成淋膜层，将铝箔复合于淋膜层上，得到抗老化铝箔编织布。
25.通过采用上述技术方案，以淋膜层为粘合剂，将编织布与铝箔复合得到具有优异保温隔热和抗老化性能的铝箔编织布。
26.典型但非限制性的，淋膜层采用pe制得，淋膜层的克重为15～20g/
㎡
。
27.综上所述，本技术具有如下有益效果：1、本技术中通过采用烷基化木质素接枝聚丙烯，在提高编织布抗老化性能的同时，能够减少编织布强度性能的下降。
28.2、本技术中通过采用表面修饰有氧化锌的空心玻璃微珠，能够显著提高铝箔编织布的隔热保温作用和抗紫外作用，间接提高编织布的抗老化性能。
29.3、本技术通过将巯基四聚乙二醇引入木质素分子中，进一步的提高了木质素对自由基的捕获能力，有利于增强聚丙烯编织布的抗老化性能。
具体实施方式
30.烷基化木质素接枝聚丙烯的制备例制备例1，一种烷基化木质素接枝聚丙烯，按照如下方法制备的得到：烷基化反应：将1
㎏
木质素加入3
㎏
的水-异丙醇混合溶剂(质量比为1:2)中，加入氢氧化钠调节ph值至11；加入0.35
㎏
1-溴代十六烷，搅拌并进行烷基化反应，3h后将反应产物置于ph为6的碳酸水溶液中，静置沉淀，用二氯甲烷洗去沉淀上未反应的1-溴代十六烷，然后在50℃下干燥，制得烷基化木质素，得到烷基化木质素。
31.聚合反应：取0.5
㎏
烷基化木质素加入反应釜中，用惰性气体排出反应釜内空气。依次向反应釜内加入5l水-己烷混合溶液、0.75
㎏
丙烯酸、10g二苯基二甲氧基硅烷和1gziegler-natta催化剂，调节溶液ph值至4，然后通入7.5
㎏
丙烯，于70℃下进行聚合反应，反应产物经干燥后得到烷基化木质素接枝聚丙烯。
32.制备例2，一种烷基化木质素接枝聚丙烯，按照如下方法制备的得到：烷基化反应：将1
㎏
木质素加入4
㎏
的水-异丙醇混合溶剂(质量比为1:1.5)中，加入氢氧化钠调节ph值至12；加入0.4
㎏
1-溴代十二烷，搅拌并进行烷基化反应，4h后将反应产物置于ph为6的碳酸水溶液中，静置沉淀，用二氯甲烷洗去沉淀上未反应的1-溴代十二烷，然后在50℃下干燥，制得烷基化木质素，得到烷基化木质素。
33.聚合反应：取0.5
㎏
烷基化木质素加入反应釜中，用惰性气体排出反应釜内空气。依次向反应釜内依次加入5l水-己烷混合溶液、0.75
㎏
丙烯酸、10g二苯基二甲氧基硅烷和2gziegler-natta催化剂，调节溶液ph值至3，然后通入9
㎏
丙烯，于80℃下进行聚合反应，反应产物经干燥后得到烷基化木质素接枝聚丙烯。
34.制备例3，一种烷基化木质素接枝聚丙烯，与制备例1的区别在于，烷基化反应按照如下操作进行：将1
㎏
木质素加入3
㎏
的水-异丙醇混合溶剂(质量比为1:2)中，加入8
㎏
巯基四聚乙二醇，超声振荡下反应1h；然后加入氢氧化钠调节ph值至11；加入0.35
㎏
1-溴代十六烷，搅拌并进行烷基化反应，3h后将反应产物置于ph为6的碳酸水溶液中，静置沉淀，用二氯甲烷洗去沉淀上未反应的1-溴代十六烷，然后在50℃下干燥，制得烷基化木质素，得到烷基化
木质素。
35.制备例4，一种烷基化木质素接枝聚丙烯，与制备例3的区别在于，加入有10
㎏
巯基四聚乙二醇。
36.空心玻璃微珠制备例制备例a，一种空心玻璃微珠,按照如下步骤制备得到：步骤1：将100g空心玻璃微珠加入1.5l aeo-9水溶液(3wt％)中，搅拌20min，得到预分散液；调节预分散液ph至2，然后加入150g醋酸锌，搅拌并升温至80℃，滴加10wt％的氢氧化钠溶液，至体系ph值至9，制得中间体凝胶；步骤2：将中间体凝胶陈化8h后用水洗涤干燥，然后在400℃下煅烧2h，得到表面修饰有氧化锌的空心玻璃微珠。
37.制备例b，一种空心玻璃微珠,按照如下步骤制备得到：步骤1：将100g空心玻璃微珠加入1l aeo-9水溶液(5wt％)中，搅拌20min，得到预分散液；调节预分散液ph至4，然后加入180g醋酸锌，搅拌并升温至70℃，滴加10wt％的氢氧化钠溶液，至体系ph值至8，制得中间体凝胶；步骤2：将中间体凝胶陈化10h后用水洗涤干燥，然后在500℃下煅烧2h，得到表面修饰有氧化锌的空心玻璃微珠。实施例
38.实施例1，一种抗老化铝箔编织布，包括编织布层、铝箔层和用于复合编织布层与铝箔层的pe淋膜层，编织布层由改性pp单丝编织得到，改性pp单丝由表1所示的原料经混合熔融、流延、降温、定型、切丝制得。
39.上述改性pp单丝的厚度为0.1mm,宽度为2mm，编织布采用平纹组织，经纬密度为40
×
40根/10cm。
40.实施例2～3，一种抗老化铝箔编织布，与实施例1的区别在于，改性pp单丝的原料配比不同且如表1所示。
41.表1、改性pp单丝的原料配比(
㎏
)实施例1中，采用制备例1制得的烷基化木质素接枝聚丙烯和表面未修饰有氧化锌的空心玻璃微珠；实施例2和实施例3中，采用制备例2制得的烷基化木质素接枝聚丙烯和表面未修饰有氧化锌的空心玻璃微珠。
42.实施例4，一种抗老化铝箔编织布，与实施例1的区别在于，采用制备例3制得的烷
基化木质素接枝聚丙烯。
43.实施例5，一种抗老化铝箔编织布，与实施例1的区别在于，采用制备例4制得的烷基化木质素接枝聚丙烯。
44.实施例6，一种抗老化铝箔编织布，与实施例4的区别在于，采用表制备例a制得的表面修饰有氧化锌的空心玻璃微珠。
45.实施例7，一种抗老化铝箔编织布，与实施例5的区别在于，采用表制备例b制得的表面修饰有氧化锌的空心玻璃微珠。
46.实施例8，一种抗老化铝箔编织布，与实施例1的区别在于，采用表制备例a制得的表面修饰有氧化锌的空心玻璃微珠。
47.实施例9，一种抗老化铝箔编织布，与实施例1的区别在于，采用表制备例b制得的表面修饰有氧化锌的空心玻璃微珠。
48.实施例10，一种抗老化铝箔编织布，与实施例1的区别在于，改性pp单丝的原料中，采用等量聚丙烯替代马来酸酐接枝poe。
49.对比例对比例1，一种抗老化铝箔编织布，与实施例1的区别在于，采用等量的聚丙烯替代烷基化木质素接枝聚丙烯。
50.对比例2，一种抗老化铝箔编织布，与实施例1的区别在于，采用等量未烷基化的木质素替代烷基化木质素接枝聚丙烯。
51.性能检测试验试验1：编织布强度性能测试试验方法：按照gb/t3923.1-2013《织物拉伸性能》中的规定，对编织布断裂强力进行测试，测试结果如表2所示。
52.试验2：编织布抗老化性能测试试验方法：将编织布样品放入鼓风热老化箱中进行热老化试验，老化箱温度保持在150℃，老化时间为24h。老化完成后取出置于室温下冷却至室温，然后按照试验1中的方法再次测量编织布的断裂强力，测试结果如表2所示。
53.表2、编织布强度性能测试结果
试验结果分析：(1)结合实施例1～10与对比例1～2并结合表2可以看出，本技术通过采用烷基化木质素接枝聚丙烯，显著的提高了编织布的抗老化性能。相比于未添加烷基化木质素接枝聚丙烯的对比例1，实施例1～10所制得的编织布在24h高温老化后，仍具有一定的强度，未出现脆化现象。其原因可能在于，木质素中含有较多的酚羟基等抗氧化基团，其能够捕获中和聚丙烯在热氧化作用下产生的自由基，从而抑制聚丙烯分子链的增长或裂解，有效保障聚丙烯的强度，赋予编织布一定的抗老化性能。
54.进一步的，对比例2中加入未烷基化的木质素，其不仅初始断裂强力低于实施例1～10，且在加热后急剧老化，发生脆化现象。其原因可能在于，未进行烷基化的木质素，其极性较强，与聚丙烯的相容性较差，在聚丙烯相中难以分散，一方面导致聚丙烯单丝的强度性能下降；另一方面导致其抗氧化、抗老化性能难以发挥，在加热老化后强度急剧下降，出现脆化现象。
55.(2)结合实施例1与实施例4～5并结合表2可以看出，相比于实施例1，实施例4～5中采用的烷基化木质素接枝聚丙烯，其在木质素进行烷基化前与巯基四聚乙二醇反应，从而使其分子链中含有巯基，利用巯基的抗氧化作用，能够进一步改善编织布的抗老化性能。
56.(3)结合实施例1与实施例10并结合表2可以看出，相比于实施例10，实施例1的原料中加入有马来酸酐接枝poe，使得实施例1的初始断裂强度和抗老化性能均高于实施例10。其原因可能在于，马来酸酐接枝poe具有极强的增强增韧作用，能够有效的改善编织布的强度性能。另外，其马来酸酐接枝poe具有增容作用，能够改善体系的分散性，间接起到增强和提高抗老化的作用。
57.试验3：铝箔编织布隔热保温性能测试试验制备：于实施例1～10与对比例1～2制得的铝箔编织布中各裁取3块尺寸为50cm
×
50cm的试样。
58.试验方法：参照gb/t 11048-1989中的方法a“平板式恒定温差散热法”的测试装置，将试样覆盖于试验板上，试验板及底板和周围的保护板均以电热控制温度为36℃，并以通断电的方式保持恒温，使试验板的热量只能通过试样的方向散发。测定试验板在一定时间内保持恒温所需要的加热时间,计算试样的保温率，测试结果如表3所示。
59.表3、铝箔编织布隔热保温性能测试结果试验结果分析(3)结合实施例4～5与实施例6～9并结合表2可以看出，相比于实施例4～5，实施例6～7在采用烷基化木质素接枝聚丙烯的基础上进一步采用了表面修饰有氧化锌的空心玻璃微珠，从而有效的提高了编织布的隔热保温效果。而仅采用表面修饰有氧化锌的空心玻璃微珠，未采用含有巯基的烷基化木质素接枝聚丙烯的实施例8～9，以及仅采用含有巯基的烷基化木质素接枝聚丙烯，未采用表面修饰有氧化锌的空心玻璃微珠的实施例4～5，其保温隔热效果均低于实施例6～7。其原因可能在于，巯基对金属离子的配位作用使得其能够与空心玻璃微珠表面的锌离子发生化学键合，从而使得空心玻璃微珠与烷基化木质素接枝聚丙烯形成化学键合，有效促进空心玻璃微珠的分散，有利于充分发挥其隔热保温作用。
60.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。

技术特征：

1.一种抗老化铝箔编织布，其特征在于，包括编织布层、铝箔层和用于复合编织布层与铝箔层的淋膜层，所述编织布层由改性pp单丝编织得到，所述改性pp单丝由包括如下重量百分比的原料经流延、切丝工艺制得：烷基化木质素接枝聚丙烯：5～15%；空心玻璃微珠：1～5%；聚丙烯：余量。2.根据权利要求1所述的一种抗老化铝箔编织布，其特征在于，所述烷基化木质素接枝聚丙烯照如下方法制备得到：烷基化反应：于碱性加热条件下，使卤代烷烃和木质素在水-异丙醇混合溶剂中进行烷基化反应，产物经洗涤干燥制得烷基化木质素；聚合反应：向烷基化木质素中加入水-己烷混合溶液、丙烯酸、二苯基二甲氧基硅烷和催化剂，调节溶液ph值至3-5，然后通入丙烯单体，于50～80℃下进行聚合反应，反应产物经干燥后得到烷基化木质素接枝聚丙烯。3.根据权利要求2所述的一种抗老化铝箔编织布，其特征在于，聚合反应中，所述烷基化木质素、丙烯酸和丙烯单体的质量比为1:1.5:13～18。4.根据权利要求1所述的一种抗老化铝箔编织布，其特征在于，于烷基化反应前，对所述木质素进行如下处理：将木质素溶于水-异丙醇混合溶剂中，加入巯基四聚乙二醇，超声下混合反应。5.根据权利要求4所述的一种抗老化铝箔编织布，其特征在于，所述木质素和巯基四聚乙二醇的质量比为1:8～10。6.根据权利要求4所述的一种抗老化铝箔编织布，其特征在于，所述空心玻璃微珠表面修饰有氧化锌。7.根据权利要求6所述的一种抗老化铝箔编织布，其特征在于，所述空心玻璃微珠按照如下方法制备得到：步骤1：将空心玻璃微珠加入分散剂溶液中，混合均匀，得到预分散液；调节预分散液ph至2～4，然后加入醋酸锌，搅拌并升温，制得中间体凝胶；步骤2：将中间体凝胶陈化后洗涤干燥，然后在400～500℃下煅烧，得到表面修饰有氧化锌的空心玻璃微珠。8.根据权利要求1所述的一种抗老化铝箔编织布，其特征在于，所述改性pp单丝的原料还包括重量百分比为3～6%的马来酸酐接枝poe。9.根据权利要求1～7任一项所述的一种抗老化铝箔编织布的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：将烷基化木质素、空心玻璃微珠、聚丙烯混合熔融，经流延、切丝后即得改性pp单丝；将改性pp单丝编织得到编织布；s2：采用淋膜工艺，于编织布表面形成淋膜层，将铝箔复合于淋膜层上，得到抗老化铝箔编织布。

技术总结

本申请公开了一种抗老化铝箔编织布，其包括编织布层、铝箔层和用于复合编织布层与铝箔层的淋膜层，所述编织布层由改性PP单丝编织得到，所述改性PP单丝由包括如下重量百分比的原料经流延、切丝工艺制得：烷基化木质素接枝聚丙烯：5～15%；空心玻璃微珠：2～5%；聚丙烯：余量。本申请制得的铝箔编织布不仅具有优异的隔热保温、防晒、防水等功效，且能够有效解决其聚丙烯编织布容易老化的问题。丙烯编织布容易老化的问题。