CN103709584A - 拉伸膜用环保型热塑性弹性体组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种拉伸膜用环保型热塑性弹性体组合物，该组合物由以下重量份数各组分制备而成：苯乙烯类弹性体100份，橡胶油50～100份，聚苯乙烯树脂5～15份，相容剂0～5份，石油树脂0～4份，硅树脂1～2份，无机填料0～6份，其它添加剂0.2～0.5份。本发明热塑性弹性体组合物制备的拉伸膜具有良好的回弹性、自粘性和优良的机械性能，同时该组合物具有加工效率高、且卫生、安全环保，可取代聚乙烯膜应用于卡板和其它包装领域中。

Description

拉伸膜用环保型热塑性弹性体组合物
技术领域
本发明涉及一种高弹性保型膜，特别是涉及一种拉伸膜用环保型苯乙烯类热塑性弹性体组合物。
背景技术
拉伸膜又叫缠绕膜，应用领域广泛，主要与卡板配合使用，是对商品进行整集包装，使产品受到外力及长期的放置过程中不易倒塌，起到小型集装箱的作用。由于它可降低批量货物运输包装成本30%以上，因而被广泛应用于五金、矿产、化工、医疗、食品、机械等多种产品的整集包装上；在仓库贮存领域，国外也较多地利用拉伸缠绕膜托盘包装进行立体贮运，以节省空间和占地。
国内最早缠绕膜主要是聚氯乙烯（PVC）膜，PVC缠绕膜透明度高，延伸性好，不容易破裂，粘合性能好，包装速度快；但PVC膜自身不能降解，采用焚烧处理，会产生大量的刺激性、腐蚀性有毒气体，当燃烧不彻底时还会产生致癌物质，国内自1994～1995年后PVC拉伸膜逐渐被聚乙烯（PE）膜取代。开始的PE拉伸膜先是以乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）为自粘材料，但其成本高，又有味道，后发展用聚异丁烯（PIB）、极低密度聚乙烯（VLDPE）为自粘材料，基材现在以线性低密度聚乙烯（LLDPE）为方的多层拉伸薄膜。PE拉伸薄膜透明度一般，延伸性不够，拉伸回弹性差，机械强度不够，当货物倾斜时间过长，材料很容易破裂，导致倒塌，起不到集装箱的作用，且材料经一次拉伸后回弹性差，不能重复使用。
苯乙烯类热塑性弹性体是介于橡胶与树脂之间的一种新型高分子材料，是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。苯乙烯类热塑性弹性体具有与传统橡胶相同的弹性、回弹性、强韧性与耐候性，具有良好的手感，可以再回收使用、加工方便等优点，在食品、医疗、电子等领域达到广泛的应用。
发明内容
本发明是针对现有拉伸膜性能的不足，提供一种环保型拉伸膜组合料，该拉伸膜自粘性强，回弹性好，刚性强，材料不易被破坏，当货物倾斜时间过长，能长久保持货物不致倒塌，且该组合料加工方便，工艺简单，投资成本低。
（1）为解决上述问题，本发明制备的环保型拉伸膜材料用热塑性弹性体组合物，由苯乙烯类弹性体、橡胶油、聚苯乙烯、相容剂、石油树脂、填料和其它添加助剂组成。该拉伸膜其特征在于所述的组合物由以下各组分的重量份数组成：
Figure BDA0000451559770000021
（2）本发明所述的热塑性弹性体为苯乙烯类各类嵌段共聚物，该嵌段共聚物是以苯乙烯为末端，橡胶为中间链段的氢化的三嵌段嵌段共聚物，该苯乙烯弹性体可以是上述的一种或多种弹性体的混合物，如SEEPS4033、SEBS6150、SEBS9550、SEBS1650等
（3）本发明所述的热塑性弹性体用橡胶油为环烷烃橡胶油或石蜡基橡胶油的一种或两种的混合物，优选的橡胶油为石蜡基橡胶油，优选的橡胶油粘度在40cp-150cp。
（4）本发明所述的热塑性弹性体用聚苯乙烯树脂为通用型聚苯乙烯（GPPS）、抗冲击聚苯乙烯（HIPS）。所述的GPPS为熔体流动速率（MFR）在0.5-6之间的GPPS。
（5）本发明所述的热塑性弹性体用相容剂为聚乙烯-聚苯乙烯（UPES）互穿网络共聚物。所述的UPES聚合物苯乙烯含量在8～50%之间，优选的UPES的苯乙烯含量在10～20%之间。
（6）本发明所述的热塑性弹性体用碳氢石油树脂，可为C5或C9石油树脂的一种或两种的混合物，该石油树脂分子量在600～5000之间，所述的石油树脂氢化程度在80%-100%之间。如P-90,Piccotac95等。
（7）本发明所述的热塑性弹性体用硅油可为反应性硅氧烷或高分子量的硅氧烷一种或两种的混合物，如TegomerV-Si4042,MB50-001等
（8）本发明所述的热塑性弹性体用无机填料为碳酸钙、滑石粉或透明粉的一种或几种的混合物，所述的无机填料优选经表面处理的无机填料。
（9）本发明所述的热塑性弹性体用添加剂为抗氧剂（如主抗氧剂1010、1076、辅抗氧剂168）、光稳定剂（944、328）、热稳定剂。
本发明制备的拉伸膜以苯乙烯类弹性体为主体，苯乙烯类弹性体具有典型的“海岛”结构，在常温条件下具有较高的拉伸模量，拉伸膜不易被轻易拉伸，可以良好的保护货物不致倒塌。
本发明拉伸膜采用苯乙烯弹性体组合物制备拉伸膜，破孔率低，不会产生鱼眼现象，挤出稳定性好，生产效率高，拉伸回弹性好，能反复的拉伸，可以多次重复使用。
附图说明
图1为本发明一种拉伸膜用环保型热塑性弹性体组合物的生产工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例与附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1-4和对比例1的配方和组成比例参见表1
上述各例样品的制备军采用图1的工艺流程进行。具体实施方案如下：把硅油按计量比例加入到橡胶油中，震荡使硅油和橡胶油充分混合，按计量数加入苯乙烯类弹性体，使橡胶油充分被吸收，放置2～3h，在混合物中依次加入聚苯乙烯、相容剂、石油树脂和各类助剂，在高速搅拌机作用下搅拌10min，然后加入填料，继续搅拌5min，把混合料加入到双螺杆挤出机中，在200-220℃温度范围内挤出造粒，组合物经干燥，注塑成型性能测试，且组合物挤出压延，观察薄膜表面破裂状况。
所制备的样品性能测试方法如下：
硬度：根据ASTMD-2240标准测试，读取延迟15s后的邵氏硬度值
拉伸性能：根据ASTMD-412标准测试，拉伸速度500mm/min，分别测试拉伸强度、断裂伸长率、100%拉伸模量和拉伸永久变形
撕裂强度：根据ASTMD-412标准测试，采用直角形试样，拉伸速度500mm/min
实施例1：组合物基体树脂采用聚苯乙烯弹性体、橡胶油和聚苯乙烯，其它组分及比例见表1中实施例1。性能测试结果表明：所得样品具有良好的综合力学性能，产品表明光滑，拉伸薄膜表明无破孔现象。
表一：热塑性弹性体组合物配方表
Figure BDA0000451559770000041
Figure BDA0000451559770000051
实施例2：在实施例1的基础上，改变橡胶油和聚苯乙烯的比例，其余组分及比列保持不变。性能测试结果表明：材料具有良好的力学性能，制备样品的拉伸永久变形小，材料回弹性能好，生产薄膜表面平整光滑，且生产效率高，能满足拉伸膜使用要求。
实施例3：在实施例2的基础上，加入UPES，其余组分保持不变。性能测试结果表明：材料的拉伸强度性能提高了22.6%，生产效率提高了11.4%。说明UPES的加入，不仅提高了苯乙烯类弹性体与聚苯乙烯树脂的相容性，已能提供生产效率，降低生产成本。
实施例4：组合物基体树脂采用聚苯乙烯弹性体、橡胶油和聚苯乙烯，对比实施例3结果表明石油树脂能提高苯乙烯类弹性体拉伸膜的自粘性能，因为石油树脂分子量低，自粘性强，且与苯乙烯类弹性体具有良好的相容性，能起到增强拉伸膜自粘性能的目的。
对比例1：组合物基体树脂采用聚苯乙烯弹性体、橡胶油和聚苯乙烯，其它组分及比例见表1中对比例1。对比实施例1～4试验结果，所得样品力学性能差，材料拉伸永久变形大，组合物在拉伸薄膜有时出现破孔现象，说明硅树脂的加入能消除组合物在生产过程的破孔现象。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环保型拉伸膜材料用热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述组合物由以下重量份数的各组分制备而成：
Figure FDA0000451559760000011
其中，所述的苯乙烯类弹性体为含有苯乙烯结构单元的各类嵌段共聚物，该嵌段共聚物是以苯乙烯为末端，橡胶为中间链段的氢化的三嵌段嵌段共聚物；所述的其它添加剂为抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂。
2.根据权利要求1所述的热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述的苯乙烯类弹性体为氢化聚苯乙烯-b-异戊二烯-b-苯乙烯（SEPS）、氢化聚苯乙烯-b-丁二烯-b-苯乙烯（SEBS）、氢化聚苯乙烯-b-异戊二烯/丁二烯-b-苯乙烯（SEEPS）中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述的苯乙烯类弹性体为低分子量的热塑性弹性体，分子量在60000-140000之间。
4.根据权利要求1所述的热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述的橡胶油为环烷烃橡胶油或石蜡基橡胶油的一种或两种的混合物。
5.根据权利要求1所述的热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述的聚苯乙烯树脂为通用型聚苯乙烯（GPPS）、抗冲击聚苯乙烯（HIPS）。所述的聚苯乙烯为GPPS，所述的GPPS为熔体流动速率（MFR）在0.5-6之间的GPPS。
6.根据权利要求1所述的热塑性弹性体组合物，其特征在于：所述的相容剂为聚乙烯-聚苯乙烯（UPES）互穿网络共聚物。
7.根据权利要求6所述的热塑性弹性体组合物，其特征在于：所述的UPES聚合物苯乙烯含量在8～50%之间。
8.根据权利要求1所述的热塑性弹性体组合物，该特征在于：所述的石油树脂为C5和/或C9石油树脂。
9.根据权利要求1所述的热塑性弹性体组合物，其特征在于：所述的硅树脂为反应性硅氧烷和/或高分子量的硅氧烷。
10.根据权利要求1所述的热塑性弹性体组合物，其特征在于：所述的无机填料为碳酸钙、滑石粉、透明粉的至少一种。
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