CN104151507B - 一种拉伸缠绕膜材料及其制备方法 - Google Patents

一种拉伸缠绕膜材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于包装材料领域，涉及一种拉伸缠绕膜材料及其制备方法。所述的拉伸缠绕膜材料由以下成分按照重量比组成：环戊烯8～16份、六氯环戊二烯5～12份、聚乙二醇3～8份、聚乙烯16～23份、间苯二甲酸二乙酯2～5份、乙酸乙烯酯2～4份、丁酸甘油4～7份。制备方法包括混合、双螺杆挤压、流延等步骤。制备得到的拉伸缠绕膜材料的拉伸强度和抗刺穿强度得到了有效提高，高于常规的拉伸缠绕膜材料的相关性能。

Description

一种拉伸缠绕膜材料及其制备方法
技术领域
本发明属于包装材料领域，涉及一种缠绕膜材料及其制备方法，特别是涉及一种拉伸缠绕膜材料及其制备方法。
背景技术
缠绕膜又称“拉伸膜”，具有优越的抗拉性、抗刺穿性和抗撕性，被广泛用于化工产品、电子产品箱、陶瓷产品、机电设备等打包捆扎应用中。缠绕膜可以广泛用于外贸出口、易拉罐、食品饮料、印刷造纸、耐火材料、木质地板、化妆品、工艺品、无纺布、地毯、陶瓷机电产品、电脑、通讯产品、书刊、电子元件、家用电器、化工原辅料、瓷砖等建材、钢材、型材、线材、铝合金型材等产品的包装中。
缠绕膜采用挤出工艺加工，其主要原料有聚氯乙烯(PVC)、低密度聚乙烯、乙烯-酯酸乙烯共聚物、线形低密度聚乙烯、聚丁二烯等具有黏弹性的高聚物。主要设备为挤出机及相应的辅助设备，如配料、混料、加料系统、测厚系统和卷取系统等。主要生产工艺有两种，即流延工艺和吹塑工艺。常规的缠绕膜材料的拉伸强度和抗刺穿性能较差，需要提高缠绕膜材料的拉伸强度和抗刺穿性能等力学性能。
发明内容
要解决的技术问题：常规的拉伸缠绕膜材料的拉伸强度较低，在使用使易产生断裂的问题，常规的拉伸缠绕膜材料的抗刺穿性能也较差，在遇到尖锐物品时容易破裂，因此需要一种具有良好抗拉伸和抗刺穿的拉伸缠绕膜材料。
技术方案：针对上述问题，本发明公开了一种拉伸缠绕膜材料及其制备方法。
所述的拉伸缠绕膜材料由以下成分按照重量比组成：
环戊烯8～16份、
六氯环戊二烯5～12份、
聚乙二醇3～8份、
聚乙烯16～23份、
间苯二甲酸二乙酯2～5份、
乙酸乙烯酯2～4份、
丁酸甘油酯4～7份。
优选的，所述的一种拉伸缠绕膜材料，由以下成分按照重量比组成：
环戊烯13份、
六氯环戊二烯9份、
聚乙二醇5份、
聚乙烯19份、
间苯二甲酸二乙酯4份、
乙酸乙烯酯3份、
丁酸甘油酯5份。
一种拉伸缠绕膜材料的制备方法，所述的一种拉伸缠绕膜材料的制备方法包括以下步骤：
（1）将反应温度设定为85℃，按重量取环戊烯8～16份、六氯环戊二烯5～12份、聚乙二醇3～8份、聚乙烯16～23份，将环戊烯、六氯环戊二烯、聚乙二醇、聚乙烯充分进行搅拌，搅拌后在85℃下再保温3h；
（2）再将温度升高为95℃，再按重量取间苯二甲酸二乙酯2～5份、乙酸乙烯酯2～4份、丁酸甘油酯4～7份，将间苯二甲酸二乙酯、乙酸乙烯酯、丁酸甘油酯再加入至步骤（1）的混合物中，再进行充分搅拌，搅拌60min～90min；
（3）将步骤（2）的拉伸缠绕膜材料进行双螺杆高温挤压；
（4）双螺杆高温挤出后，将挤出后的原料再用流延机进行流延成膜，流延温度为185～205℃，流延后得到拉伸缠绕膜材料；
（5）将拉伸缠绕膜材料用卷包机进行卷包，卷包后为制备得到拉伸缠绕膜材料。
优选的，所述的一种拉伸缠绕膜材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将反应温度设定为85℃，按重量取环戊烯13份、六氯环戊二烯9份、聚乙二醇5份、聚乙烯19份，将环戊烯、六氯环戊二烯、聚乙二醇、聚乙烯充分进行搅拌，搅拌后在85℃下再保温3h；
（2）再将温度升高为95℃，再按重量取间苯二甲酸二乙酯4份、乙酸乙烯酯3份、丁酸甘油酯5份，将间苯二甲酸二乙酯、乙酸乙烯酯、丁酸甘油酯再加入至步骤（1）的混合物中，再进行充分搅拌，搅拌90min；
（3）将步骤（2）的拉伸缠绕膜材料进行双螺杆高温挤压，双螺杆高温挤压温度为3个阶段，第一阶段温度区间为166～176℃、第二阶段温度区间为183～193℃、第三阶段温度区间为198～208℃；
（4）双螺杆高温挤出后，将挤出后的原料再用流延机进行流延成膜，流延温度为200℃，流延后得到拉伸缠绕膜材料；
（5）将拉伸缠绕膜材料用卷包机进行卷包，卷包后为制备得到拉伸缠绕膜材料。
进一步优选的，所述的一种拉伸缠绕膜材料的制备方法，所述的一种拉伸缠绕膜材料的制备方法中的双螺杆挤压机的螺杆直径为60mm，长径比为15:1。
常规的拉伸缠绕膜材料多为聚乙烯、聚氯乙烯等材质制成，制成的拉伸缠绕膜材料的拉伸性能和抗刺穿性能较差，本发明的拉伸缠绕膜材料的制备工艺和配方进行了优化，当环戊烯为8～16份、六氯环戊二烯为5～12份时，制备得到拉伸缠绕膜材料的拉伸性能和抗刺穿强度得到有效提高。当环戊烯为13份、六氯环戊二烯为9份时，其制备的拉伸缠绕膜材料的拉伸性能和抗刺穿强度最高。
有益效果：本发明方法制备得到的拉伸缠绕膜材料制备工艺较为简单，制备得到的拉伸缠绕膜材料的拉伸强度和抗刺穿强度非常高，测定了本发明的拉伸缠绕膜材料的拉伸强度和抗刺穿强度。本发明的拉伸缠绕膜材料的拉伸强度为16.3至19.2MPa，抗刺穿测试的破裂力为23N至32N，延伸量为104mm至135mm。其性能高于常规的聚乙烯缠绕膜材料的相关性能，提高了聚乙烯缠绕膜材料的力学性能。
具体实施方式
实施例1
（1）将反应温度设定为85℃，按重量取环戊烯13份、六氯环戊二烯9份、聚乙二醇5份、聚乙烯19份，将环戊烯、六氯环戊二烯、聚乙二醇、聚乙烯充分进行搅拌，搅拌后在85℃下再保温3h；
（2）再将温度升高为95℃，再按重量取间苯二甲酸二乙酯4份、乙酸乙烯酯3份、丁酸甘油酯5份，将间苯二甲酸二乙酯、乙酸乙烯酯、丁酸甘油酯再加入至步骤（1）的混合物中，再进行充分搅拌，搅拌90min；
（3）将步骤（2）的拉伸缠绕膜材料进行双螺杆高温挤压，双螺杆高温挤压温度为3个阶段，第一阶段温度区间为166～176℃、第二阶段温度区间为183～193℃、第三阶段温度区间为198～208℃，双螺杆挤压机的螺杆直径为60mm，长径比为15:1；
（4）双螺杆高温挤出后，将挤出后的原料再用流延机进行流延成膜，流延温度为200℃，流延后得到拉伸缠绕膜材料；
（5）将拉伸缠绕膜材料用卷包机进行卷包，卷包后为制备得到拉伸缠绕膜材料。
实施例2
（1）将反应温度设定为85℃，按重量取环戊烯16份、六氯环戊二烯5份、聚乙二醇3份、聚乙烯16份，将环戊烯、六氯环戊二烯、聚乙二醇、聚乙烯充分进行搅拌，搅拌后在85℃下再保温3h；
（2）再将温度升高为95℃，再按重量取间苯二甲酸二乙酯2份、乙酸乙烯酯4份、丁酸甘油酯7份，将间苯二甲酸二乙酯、乙酸乙烯酯、丁酸甘油酯再加入至步骤（1）的混合物中，再进行充分搅拌，搅拌90min；
（3）将步骤（2）的拉伸缠绕膜材料进行双螺杆高温挤压，双螺杆高温挤压温度为3个阶段，第一阶段温度区间为166～176℃、第二阶段温度区间为183～193℃、第三阶段温度区间为198～208℃；
（4）双螺杆高温挤出后，将挤出后的原料再用流延机进行流延成膜，流延温度为185℃，流延后得到拉伸缠绕膜材料；
（5）将拉伸缠绕膜材料用卷包机进行卷包，卷包后为制备得到拉伸缠绕膜材料。
实施例3
（1）将反应温度设定为85℃，按重量取环戊烯8份、六氯环戊二烯12份、聚乙二醇8份、聚乙烯23份，将环戊烯、六氯环戊二烯、聚乙二醇、聚乙烯充分进行搅拌，搅拌后在85℃下再保温3h；
（2）再将温度升高为95℃，再按重量取间苯二甲酸二乙酯5份、乙酸乙烯酯2份、丁酸甘油酯4份，将间苯二甲酸二乙酯、乙酸乙烯酯、丁酸甘油酯再加入至步骤（1）的混合物中，再进行充分搅拌，搅拌60min；
（3）将步骤（2）的拉伸缠绕膜材料进行双螺杆高温挤压，双螺杆高温挤压温度为3个阶段，第一阶段温度区间为166～176℃、第二阶段温度区间为183～193℃、第三阶段温度区间为198～208℃；
（4）双螺杆高温挤出后，将挤出后的原料再用流延机进行流延成膜，流延温度为205℃，流延后得到拉伸缠绕膜材料；
（5）将拉伸缠绕膜材料用卷包机进行卷包，卷包后为制备得到拉伸缠绕膜材料。
实施例4
（1）将反应温度设定为85℃，按重量取聚乙二醇8份、聚乙烯23份，将聚乙二醇、聚乙烯充分进行搅拌，搅拌后在85℃下再保温3h；
（2）再将温度升高为95℃，再按重量取间苯二甲酸二乙酯5份、乙酸乙烯酯2份、丁酸甘油酯4份，将间苯二甲酸二乙酯、乙酸乙烯酯、丁酸甘油酯再加入至步骤（1）的混合物中，再进行充分搅拌，搅拌60min；
（3）将步骤（2）的拉伸缠绕膜材料进行双螺杆高温挤压，双螺杆高温挤压温度为3个阶段，第一阶段温度区间为166～176℃、第二阶段温度区间为183～193℃、第三阶段温度区间为198～208℃；
（4）双螺杆高温挤出后，将挤出后的原料再用流延机进行流延成膜，流延温度为205℃，流延后得到拉伸缠绕膜材料；
（5）将拉伸缠绕膜材料用卷包机进行卷包，卷包后为制备得到拉伸缠绕膜材料。
对比例
（1）将反应温度设定为85℃，取聚乙烯，搅拌后在85℃下再保温3h；
（2）将步骤（1）的聚乙烯膜材料进行双螺杆高温挤压，双螺杆高温挤压温度为3个阶段，第一阶段温度区间为166～176℃、第二阶段温度区间为183～193℃、第三阶段温度区间为198～208℃；
（4）双螺杆高温挤出后，将挤出后的原料再用流延机进行流延成膜，流延温度为205℃，流延后得到聚乙烯膜材料；
（5）将聚乙烯膜材料用卷包机进行卷包，卷包后为制备得到聚乙烯膜材料。
测定实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、对比例的缠绕膜材料的拉伸强度和抗刺穿强度，数值见下表。
测定了实施例1至4、对比例制备得到的缠绕膜材料的拉伸强度和抗撕裂强度，测定结果如下。
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例
拉伸强度（MPa） 19.2 16.8 16.3 11.5 9.9
破裂力（N） 32 23 25 15 15
延伸量（mm） 135 112 104 89 94
单独采用聚乙烯作为缠绕膜材料的力学性能最差，添加了环戊烯为8～16份、六氯环戊二烯为5～12份时，制备得到拉伸缠绕膜材料的拉伸性能和抗刺穿强度得到有效提高。当环戊烯为13份、六氯环戊二烯为9份时，其制备的拉伸缠绕膜材料的拉伸性能和抗刺穿强度最高。

Claims (5)

1.一种拉伸缠绕膜材料，其特征在于所述的拉伸缠绕膜材料由以下成分按照重量比组成：
环戊烯8～16份、
六氯环戊二烯5～12份、
聚乙二醇3～8份、
聚乙烯16～23份、
间苯二甲酸二乙酯2～5份、
乙酸乙烯酯2～4份、
丁酸甘油酯4～7份。
2.根据权利要求1所述的一种拉伸缠绕膜材料，其特征在于所述的拉伸缠绕膜材料由以下成分按照重量比组成：
环戊烯13份、
六氯环戊二烯9份、
聚乙二醇5份、
聚乙烯19份、
间苯二甲酸二乙酯4份、
乙酸乙烯酯3份、
丁酸甘油酯5份。
3.一种拉伸缠绕膜材料的制备方法，其特征在于所述的一种拉伸缠绕膜材料的制备方法包括以下步骤：
（1）将反应温度设定为85℃，按重量取环戊烯8～16份、六氯环戊二烯5～12份、聚乙二醇3～8份、聚乙烯16～23份，将环戊烯、六氯环戊二烯、聚乙二醇、聚乙烯充分进行搅拌，搅拌后在85℃下再保温3h；
（2）再将温度升高为95℃，再按重量取间苯二甲酸二乙酯2～5份、乙酸乙烯酯2～4份、丁酸甘油酯4～7份，将间苯二甲酸二乙酯、乙酸乙烯酯、丁酸甘油酯再加入至步骤（1）的混合物中，再进行充分搅拌，搅拌60min～90min；
（3）将步骤（2）的拉伸缠绕膜材料进行双螺杆高温挤压；
（4）双螺杆高温挤出后，将挤出后的原料再用流延机进行流延成膜，流延温度为185～205℃，流延后得到拉伸缠绕膜材料；
（5）将拉伸缠绕膜材料用卷包机进行卷包，卷包后为制备得到拉伸缠绕膜材料。
4.根据权利要求3所述的一种拉伸缠绕膜材料的制备方法，其特征在于所述的一种拉伸缠绕膜材料的制备方法包括以下步骤：
（1）将反应温度设定为85℃，按重量取环戊烯13份、六氯环戊二烯9份、聚乙二醇5份、聚乙烯19份，将环戊烯、六氯环戊二烯、聚乙二醇、聚乙烯充分进行搅拌，搅拌后在85℃下再保温3h；
（2）再将温度升高为95℃，再按重量取间苯二甲酸二乙酯4份、乙酸乙烯酯3份、丁酸甘油酯5份，将间苯二甲酸二乙酯、乙酸乙烯酯、丁酸甘油酯再加入至步骤（1）的混合物中，再进行充分搅拌，搅拌90min；
（3）将步骤（2）的拉伸缠绕膜材料进行双螺杆高温挤压，双螺杆高温挤压温度为3个阶段，第一阶段温度区间为166～176℃、第二阶段温度区间为183～193℃、第三阶段温度区间为198～208℃；
（4）双螺杆高温挤出后，将挤出后的原料再用流延机进行流延成膜，流延温度为200℃，流延后得到拉伸缠绕膜材料；
（5）将拉伸缠绕膜材料用卷包机进行卷包，卷包后为制备得到拉伸缠绕膜材料。
5.根据权利要求4所述的一种拉伸缠绕膜材料的制备方法，其特征在于所述的一种拉伸缠绕膜材料的制备方法中的双螺杆挤压机的螺杆直径为60mm，长径比为15:1。
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