本發明涉及一種尼龍組合物，特別是涉及一種用于包裝膜的尼龍組合物及其制備方法。
背景技術：
：
聚酰胺(PA，俗稱尼龍)是美國DuPont公司最先開發用于纖維的樹脂，于1939年實現工業化。20世紀50年代開始開發和生產注塑制品，以取代金屬滿足下游工業制品輕量化、降低成本的要求。聚酰胺主鏈上含有許多重復的酰胺基，用作塑料時稱尼龍，用作合成纖維時我們稱為錦綸，聚酰胺可由二元胺和二元酸制取，也可以用ω-氨基酸或環內酰胺來合成。根據二元胺和二元酸或氨基酸中含有碳原子數的不同，可制得多種不同的聚酰胺，聚酰胺品種多達幾十種，其中以聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的應用最廣泛。
尼龍薄膜是以尼龍樹脂為主要原料制成的薄膜，可采用T型(擠出澆鑄)薄膜成型法(不拉伸薄膜)，T型模雙向拉伸薄膜成型法和吹氣膨脹法(雙向拉伸薄膜)制備，應使用黏度較高的樹脂原料。市售的商品薄膜主要是尼龍6和尼龍66的薄膜。尼龍薄膜具有強度高、隔氧性好，透明性好等特點。工業用途主要是作成型用真空袋薄膜，民用主要是作食品包裝薄膜。
例如，公開號為CN104387760A、公開日為2015.03.04、申請人為佛山佛塑科技集團股份有限公司的中國專利申請公開了“一種抗粘連尼龍母料及其制備方法”，該抗粘連尼龍母料，按重量百分比計，包括如下組分：90～96wt％尼龍樹脂載體；2～8wt％精細無機粉體；1～2wt％表面處理劑；1～5wt％分散助劑；所述抗粘連尼龍母料的制備方法，包括如下步驟：a)將尼龍樹脂載體、精細無機粉體、表面處理劑，分散助劑按配比分別加入到高速攪拌機中進行充分混合，得到混合物料；b)將上述混合物料用雙螺桿擠出機進行熔融共混擠出；c)進入冷卻水冷卻、切粒、干燥、包裝，即得到抗粘連尼龍母料；該發明的抗粘連尼龍母料的熔體壓力低，非處理面靜/動摩擦系數小，霧度小等優點，特別適用于高透明尼龍膜，高速包裝用尼龍基材膜，尤其是淺版印刷用尼龍包裝薄膜的生產。然而，該發明存在耐熱性和耐沖擊性不夠理想的問題。
技術實現要素：
：
本發明要解決的技術問題是提供一種用于包裝膜的尼龍組合物及其制備方法，制備出的尼龍組合物的耐熱性和耐沖擊性均較好。
為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：
一種用于包裝膜的尼龍組合物的制備方法，其步驟為：
(1)將硝酸鋁、蔗糖、正硅酸乙酯加入去離子水中，攪拌至完全溶解后置于烘箱中，升溫至150℃后保溫5小時，得到泡沫狀混合物，將泡沫狀混合物置于氮氣氛圍中1000℃下放置1小時，得到前驅體；
(2)將步驟(1)得到的前驅體放入石墨坩堝中，氮氣氛圍中以5℃/分的速度升至400℃，然后以10℃/分的速度升溫至1600℃，保溫氮化1小時，然后置于空氣中750℃下保溫除碳2小時，得到氮化鋁粉體；
(3)將γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入異丙醇中，攪拌至混合均勻得到硅烷溶液，將三乙胺、二甘醇加入去離子水中，攪拌至混合均勻后與步驟(2)得到的氮化鋁粉體一起加入硅烷溶液中，避光條件下加熱至50℃，開啟攪拌后滴加入過硫酸鉀，繼續攪拌24小時，取出后過濾，用去離子水反復沖洗，置于烘箱中100℃下烘干4小時，得到硅氧烷包覆氮化鋁粉體；
(4)將尼龍樹脂置于鼓風干燥箱中85℃下干燥5小時，取出后與分散劑、相容劑、潤滑劑、抗粘連劑、增韌劑、SEBS以及步驟(3)得到的硅氧烷包覆氮化鋁粉體加入高混機中，1000轉/分速度下混合6分鐘，得到混合料，將混合料投入長徑比為38的雙螺桿擠出機的加料斗中，擠出溫度為235-270℃、螺桿轉速為400轉/分條件下熔融擠出，將得到的擠出料依次經過水冷、切粒、干燥、包裝，得到用于包裝膜的尼龍組合物。
優選地，本發明所述步驟(1)中，硝酸鋁、蔗糖、正硅酸乙酯的摩爾比為24:10:1。
優選地，本發明所述步驟(2)中，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、異丙醇、三乙胺、二甘醇、氮化鋁粉體、過硫酸鉀的重量比為80:5:120:6:400:2。
優選地，本發明所述步驟(4)中，按重量份計，尼龍樹脂70-75份，分散劑2-3份，相容劑6-7份，潤滑劑3-4份，抗粘連劑1.5-2份，增韌劑4-6份，SEBS 3份，步驟(3)得到的硅氧烷包覆氮化鋁粉體5-6份。
優選地，本發明所述步驟(4)中，尼龍樹脂為尼龍66。
優選地，本發明所述步驟(4)中，分散劑為雙硬脂酸甘油酯。
優選地，本發明所述步驟(4)中，相容劑為POE。
優選地，本發明所述步驟(4)中，潤滑劑為硬脂酸酰胺。
優選地，本發明所述步驟(4)中，抗粘連劑為PMMA。
優選地，本發明所述步驟(4)中，增韌劑為EPDM-g-MAH。
上述制備方法所制備得到的用于包裝膜的尼龍組合物。
與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
1)氮化鋁是共價鍵化合物，具有優異的機械性能和耐熱性能，不過其容易水解，因而本發明先采用溶膠凝膠方法通過硝酸鋁、蔗糖、正硅酸乙酯制備了鋁源和碳源混合物前驅體，然后將其通過高溫氮化碳熱還原反應制得粒徑較小的氮化鋁粉體，其中正硅酸乙酯在反應中于氮化鋁粉體表面生成了二氧化硅，然后將其與γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、異丙醇、三乙胺、二甘醇在引發劑過硫酸鉀的引發作用下進行溶液聚合反應，成功地將硅氧烷層包覆于氮化鋁粉體的表面，硅氧烷具有很好的疏水性，可有效避免氮化鋁粉體的水解，而且硅氧烷可與尼龍樹脂基體形成強度較高的結合，再加上氮化鋁粉體的較小的粒徑使其可很好地分散于尼龍樹脂基體內，從而很好地改善了尼龍組合物的耐沖擊性和耐熱性。
2)分散劑可進一步提高氮化鋁粉體的分散均勻性，相容劑可有效提高各組分之間的相容性，抗粘連劑可有效防止尼龍組合物制成薄膜后相互之間粘連的現象，增韌劑則可進一步提高尼龍組合物的韌性和耐沖擊性；SEBS是以聚苯乙烯為末端段，以聚丁二烯加氫得到的乙烯-丁烯共聚物為中間彈性嵌段的線性三嵌共聚物，其不含不飽和雙鍵，因此具有良好的熱穩定性、紫外線穩定性和抗氧性，因此可進一步提高尼龍組合物的耐熱性和耐老化性。
具體實施方式：
下面將結合具體實施例來詳細說明本發明，在此本發明的示意性實施例以及說明用來解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。實施例1
按照以下步驟制備用于包裝膜的尼龍組合物：
(1)將摩爾比為24:10:1的硝酸鋁、蔗糖、正硅酸乙酯加入去離子水中，攪拌至完全溶解后置于烘箱中，升溫至150℃后保溫5小時，得到泡沫狀混合物，將泡沫狀混合物置于氮氣氛圍中1000℃下放置1小時，得到前驅體；
(2)將步驟(1)得到的前驅體放入石墨坩堝中，氮氣氛圍中以5℃/分的速度升至400℃，然后以10℃/分的速度升溫至1600℃，保溫氮化1小時，然后置于空氣中750℃下保溫除碳2小時，得到氮化鋁粉體；
(3)將γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入異丙醇中，攪拌至混合均勻得到硅烷溶液，將三乙胺、二甘醇加入去離子水中，攪拌至混合均勻后與步驟(2)得到的氮化鋁粉體一起加入硅烷溶液中，避光條件下加熱至50℃，開啟攪拌后滴加入過硫酸鉀，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、異丙醇、三乙胺、二甘醇、氮化鋁粉體、過硫酸鉀的重量比為80:5:120:6:400:2，繼續攪拌24小時，取出后過濾，用去離子水反復沖洗，置于烘箱中100℃下烘干4小時，得到硅氧烷包覆氮化鋁粉體；
(4)將70重量份尼龍66置于鼓風干燥箱中85℃下干燥5小時，取出后與2.5重量份雙硬脂酸甘油酯、6.6重量份POE、3.3重量份硬脂酸酰胺、2重量份PMMA、4.5重量份EPDM-g-MAH、3重量份SEBS以及5.2重量份步驟(3)得到的硅氧烷包覆氮化鋁粉體加入高混機中，1000轉/分速度下混合6分鐘，得到混合料，將混合料投入長徑比為38的雙螺桿擠出機的加料斗中，擠出溫度為235-270℃、螺桿轉速為400轉/分條件下熔融擠出，將得到的擠出料依次經過水冷、切粒、干燥、包裝，得到用于包裝膜的尼龍組合物。
實施例2
按照以下步驟制備用于包裝膜的尼龍組合物：
(1)將摩爾比為24:10:1的硝酸鋁、蔗糖、正硅酸乙酯加入去離子水中，攪拌至完全溶解后置于烘箱中，升溫至150℃后保溫5小時，得到泡沫狀混合物，將泡沫狀混合物置于氮氣氛圍中1000℃下放置1小時，得到前驅體；
(2)將步驟(1)得到的前驅體放入石墨坩堝中，氮氣氛圍中以5℃/分的速度升至400℃，然后以10℃/分的速度升溫至1600℃，保溫氮化1小時，然后置于空氣中750℃下保溫除碳2小時，得到氮化鋁粉體；
(3)將γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入異丙醇中，攪拌至混合均勻得到硅烷溶液，將三乙胺、二甘醇加入去離子水中，攪拌至混合均勻后與步驟(2)得到的氮化鋁粉體一起加入硅烷溶液中，避光條件下加熱至50℃，開啟攪拌后滴加入過硫酸鉀，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、異丙醇、三乙胺、二甘醇、氮化鋁粉體、過硫酸鉀的重量比為80:5:120:6:400:2，繼續攪拌24小時，取出后過濾，用去離子水反復沖洗，置于烘箱中100℃下烘干4小時，得到硅氧烷包覆氮化鋁粉體；
(4)將72重量份尼龍66置于鼓風干燥箱中85℃下干燥5小時，取出后與2重量份雙硬脂酸甘油酯、7重量份POE、3.5重量份硬脂酸酰胺、1.8重量份PMMA、5重量份EPDM-g-MAH、3重量份SEBS以及5重量份步驟(3)得到的硅氧烷包覆氮化鋁粉體加入高混機中，1000轉/分速度下混合6分鐘，得到混合料，將混合料投入長徑比為38的雙螺桿擠出機的加料斗中，擠出溫度為235-270℃、螺桿轉速為400轉/分條件下熔融擠出，將得到的擠出料依次經過水冷、切粒、干燥、包裝，得到用于包裝膜的尼龍組合物。
實施例3
按照以下步驟制備用于包裝膜的尼龍組合物：
(1)將摩爾比為24:10:1的硝酸鋁、蔗糖、正硅酸乙酯加入去離子水中，攪拌至完全溶解后置于烘箱中，升溫至150℃后保溫5小時，得到泡沫狀混合物，將泡沫狀混合物置于氮氣氛圍中1000℃下放置1小時，得到前驅體；
(2)將步驟(1)得到的前驅體放入石墨坩堝中，氮氣氛圍中以5℃/分的速度升至400℃，然后以10℃/分的速度升溫至1600℃，保溫氮化1小時，然后置于空氣中750℃下保溫除碳2小時，得到氮化鋁粉體；
(3)將γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入異丙醇中，攪拌至混合均勻得到硅烷溶液，將三乙胺、二甘醇加入去離子水中，攪拌至混合均勻后與步驟(2)得到的氮化鋁粉體一起加入硅烷溶液中，避光條件下加熱至50℃，開啟攪拌后滴加入過硫酸鉀，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、異丙醇、三乙胺、二甘醇、氮化鋁粉體、過硫酸鉀的重量比為80:5:120:6:400:2，繼續攪拌24小時，取出后過濾，用去離子水反復沖洗，置于烘箱中100℃下烘干4小時，得到硅氧烷包覆氮化鋁粉體；
(4)將74重量份尼龍66置于鼓風干燥箱中85℃下干燥5小時，取出后與2.8重量份雙硬脂酸甘油酯、6.3重量份POE、3重量份硬脂酸酰胺、1.6重量份PMMA、6重量份EPDM-g-MAH、3重量份SEBS以及5.6重量份步驟(3)得到的硅氧烷包覆氮化鋁粉體加入高混機中，1000轉/分速度下混合6分鐘，得到混合料，將混合料投入長徑比為38的雙螺桿擠出機的加料斗中，擠出溫度為235-270℃、螺桿轉速為400轉/分條件下熔融擠出，將得到的擠出料依次經過水冷、切粒、干燥、包裝，得到用于包裝膜的尼龍組合物。
實施例4
按照以下步驟制備用于包裝膜的尼龍組合物：
(1)將摩爾比為24:10:1的硝酸鋁、蔗糖、正硅酸乙酯加入去離子水中，攪拌至完全溶解后置于烘箱中，升溫至150℃后保溫5小時，得到泡沫狀混合物，將泡沫狀混合物置于氮氣氛圍中1000℃下放置1小時，得到前驅體；
(2)將步驟(1)得到的前驅體放入石墨坩堝中，氮氣氛圍中以5℃/分的速度升至400℃，然后以10℃/分的速度升溫至1600℃，保溫氮化1小時，然后置于空氣中750℃下保溫除碳2小時，得到氮化鋁粉體；
(3)將γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入異丙醇中，攪拌至混合均勻得到硅烷溶液，將三乙胺、二甘醇加入去離子水中，攪拌至混合均勻后與步驟(2)得到的氮化鋁粉體一起加入硅烷溶液中，避光條件下加熱至50℃，開啟攪拌后滴加入過硫酸鉀，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、異丙醇、三乙胺、二甘醇、氮化鋁粉體、過硫酸鉀的重量比為80:5:120:6:400:2，繼續攪拌24小時，取出后過濾，用去離子水反復沖洗，置于烘箱中100℃下烘干4小時，得到硅氧烷包覆氮化鋁粉體；
(4)將71重量份尼龍66置于鼓風干燥箱中85℃下干燥5小時，取出后與2.1重量份雙硬脂酸甘油酯、6.5重量份POE、4重量份硬脂酸酰胺、1.9重量份PMMA、4重量份EPDM-g-MAH、3重量份SEBS以及6重量份步驟(3)得到的硅氧烷包覆氮化鋁粉體加入高混機中，1000轉/分速度下混合6分鐘，得到混合料，將混合料投入長徑比為38的雙螺桿擠出機的加料斗中，擠出溫度為235-270℃、螺桿轉速為400轉/分條件下熔融擠出，將得到的擠出料依次經過水冷、切粒、干燥、包裝，得到用于包裝膜的尼龍組合物。
實施例5
按照以下步驟制備用于包裝膜的尼龍組合物：
(1)將摩爾比為24:10:1的硝酸鋁、蔗糖、正硅酸乙酯加入去離子水中，攪拌至完全溶解后置于烘箱中，升溫至150℃后保溫5小時，得到泡沫狀混合物，將泡沫狀混合物置于氮氣氛圍中1000℃下放置1小時，得到前驅體；
(2)將步驟(1)得到的前驅體放入石墨坩堝中，氮氣氛圍中以5℃/分的速度升至400℃，然后以10℃/分的速度升溫至1600℃，保溫氮化1小時，然后置于空氣中750℃下保溫除碳2小時，得到氮化鋁粉體；
(3)將γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入異丙醇中，攪拌至混合均勻得到硅烷溶液，將三乙胺、二甘醇加入去離子水中，攪拌至混合均勻后與步驟(2)得到的氮化鋁粉體一起加入硅烷溶液中，避光條件下加熱至50℃，開啟攪拌后滴加入過硫酸鉀，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、異丙醇、三乙胺、二甘醇、氮化鋁粉體、過硫酸鉀的重量比為80:5:120:6:400:2，繼續攪拌24小時，取出后過濾，用去離子水反復沖洗，置于烘箱中100℃下烘干4小時，得到硅氧烷包覆氮化鋁粉體；
(4)將73重量份尼龍66置于鼓風干燥箱中85℃下干燥5小時，取出后與3重量份雙硬脂酸甘油酯、6重量份POE、3.6重量份硬脂酸酰胺、1.7重量份PMMA、5.5重量份EPDM-g-MAH、3重量份SEBS以及5.5重量份步驟(3)得到的硅氧烷包覆氮化鋁粉體加入高混機中，1000轉/分速度下混合6分鐘，得到混合料，將混合料投入長徑比為38的雙螺桿擠出機的加料斗中，擠出溫度為235-270℃、螺桿轉速為400轉/分條件下熔融擠出，將得到的擠出料依次經過水冷、切粒、干燥、包裝，得到用于包裝膜的尼龍組合物。
實施例6
按照以下步驟制備用于包裝膜的尼龍組合物：
(1)將摩爾比為24:10:1的硝酸鋁、蔗糖、正硅酸乙酯加入去離子水中，攪拌至完全溶解后置于烘箱中，升溫至150℃后保溫5小時，得到泡沫狀混合物，將泡沫狀混合物置于氮氣氛圍中1000℃下放置1小時，得到前驅體；
(2)將步驟(1)得到的前驅體放入石墨坩堝中，氮氣氛圍中以5℃/分的速度升至400℃，然后以10℃/分的速度升溫至1600℃，保溫氮化1小時，然后置于空氣中750℃下保溫除碳2小時，得到氮化鋁粉體；
(3)將γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入異丙醇中，攪拌至混合均勻得到硅烷溶液，將三乙胺、二甘醇加入去離子水中，攪拌至混合均勻后與步驟(2)得到的氮化鋁粉體一起加入硅烷溶液中，避光條件下加熱至50℃，開啟攪拌后滴加入過硫酸鉀，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、異丙醇、三乙胺、二甘醇、氮化鋁粉體、過硫酸鉀的重量比為80:5:120:6:400:2，繼續攪拌24小時，取出后過濾，用去離子水反復沖洗，置于烘箱中100℃下烘干4小時，得到硅氧烷包覆氮化鋁粉體；
(4)將75重量份尼龍66置于鼓風干燥箱中85℃下干燥5小時，取出后與2.4重量份雙硬脂酸甘油酯、6.9重量份POE、3.9重量份硬脂酸酰胺、1.5重量份PMMA、4.8重量份EPDM-g-MAH、3重量份SEBS以及5.7重量份步驟(3)得到的硅氧烷包覆氮化鋁粉體加入高混機中，1000轉/分速度下混合6分鐘，得到混合料，將混合料投入長徑比為38的雙螺桿擠出機的加料斗中，擠出溫度為235-270℃、螺桿轉速為400轉/分條件下熔融擠出，將得到的擠出料依次經過水冷、切粒、干燥、包裝，得到用于包裝膜的尼龍組合物。
對實施例1-6制得的尼龍組合物以及對比例的耐熱性和耐沖擊性分別進行測試，其中，對比例為公開號為CN104387760A的中國專利申請。
耐熱性方面參考GB/T 1633-2000測試各待測物的維卡軟化點，維卡軟化點越高說明耐熱性越好；耐沖擊性方面參考GB/T1843-2008測試各待測物的沖擊強度，沖擊強度越大說明耐沖擊性越好。
測試結果見下表：
由此看出，本發明實施例1-6制得的尼龍組合物的維卡軟化點以及沖擊強度均高于對比例，表明具有較好的耐熱性和耐沖擊性。
上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。