CN104385734A - 一种紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜及其制备方法，它涉及一种聚乙烯热收缩包装膜及其制备方法。本发明是要解决现有制备的多层聚乙烯交联热收缩膜在存在交联成本高和耗能高的问题。一种紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜由三层聚乙烯薄膜叠加而成；所述聚乙烯薄膜按重量份数由线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯和紫外光光引发剂母粒制成。方法：将各层原料混合均匀后通过三层共挤设备挤出，水冷，紫外光照射交联，再经过预热吹膜，风冷定型，得到紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜。本发明用于制备紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜。

Description

一种紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚乙烯热收缩包装膜及其制备方法。
背景技术
目前多层热收缩膜作为一种性能优良的包装材料已被广泛用于人民生活的各个领域，如食品，工业品等商品包装。多层热收缩膜材料与传统的包装材料相比具有很多优势：例如，多层热收缩膜经加热收缩包覆在物体表面，能够起到绝缘、防潮、密封、保护等作用；又如，多层热收缩膜经加热收缩包覆在商品表面可以使商品保持自由外观形状，使商品外观美观且节约空间。
多层共挤交联聚乙烯热收缩膜是在POF收缩膜的基础上开发的一种新型高收缩率双向拉伸收缩膜。它是将多层共挤聚乙烯膜通过高压电子束辐射使聚乙烯分子之间发生交联，使分子由线性链状结构转化为网状结构，从而使产品的物理机械性能发生改变，在交联过程中需要使用一种很昂贵的电子束加速器，因此辐射交联存在设施和设备复杂、成本高，并且挤出和交联工艺不连续，生产效率低，使用风险高等缺点，不能推广到中小型企业中，导致交联成本高、耗能高。
发明内容
本发明是要解决现有制备的多层聚乙烯交联热收缩膜在存在交联成本高和耗能高的问题。而提供一种紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜及其制备方法。
本发明一种紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜由由三层聚乙烯薄膜叠加而成；所述聚乙烯薄膜按重量份数由20～70份线性低密度聚乙烯、10～30份低密度聚乙烯、10～30份茂金属聚乙烯和10～20份紫外光光引发剂母粒制成；其中所述紫外光光引发剂母粒按重量份数由100份干燥的线性低密度聚乙烯、0.04～1.6份光引发剂、2～16份助交联剂和0.02～0.8份抗氧剂。
上述一种紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜的制备方法是按以下步骤进行：
一、按重量份数称取100份干燥的线性低密度聚乙烯、0.04～1.6份光引发剂、2～16份助交联剂和0.02～0.8份抗氧剂；然后将称取的0.04～1.6份光引发剂、2～16份助交联剂和0.02～0.8份抗氧剂同时加入到烧杯中，在温度为55℃～85℃条件下搅拌20min～40min，得到混合溶液，再将混合溶液加入到称取的100份干燥的线性低密度聚乙烯中，在温度为60℃～80℃的条件下搅拌5min～10min，得到吸附有混合溶液的线性低密度聚乙烯，将吸附有混合溶液的线性低密度聚乙烯通过挤出机造粒，得到紫外光光引发剂母粒；
二、按重量份数称取20～70份线性低密度聚乙烯、10～30份低密度聚乙烯、10～30份茂金属聚乙烯和10～20份步骤一得到的紫外光光引发剂母粒，然后将称取的20～70份线性低密度聚乙烯、10～30份低密度聚乙烯、10～30份茂金属聚乙烯和10～20份步骤一得到的紫外光光引发剂母粒混合搅拌均匀，得到混合料；
三、将步骤二得到的混合料通过挤出机挤出，得到初膜管，将初膜管经水冷后，在紫外光的照射下，交联固化，得到交联初膜管；
四、将步骤三得到的交联初膜管在温度为35℃～80℃的条件下预热5min～10min后，起泡吹塑得到聚乙烯薄膜；
五、将步骤四得到的聚乙烯薄膜层叠在一起，得到三层薄膜，然后在三层薄膜的纵向按拉伸比为2.8～3.2进行拉伸，在薄膜的横向按吹胀比为3.2～3.8进行吹胀，迅速风冷使薄膜定型，得到紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜。
本发明的有益效果：
一、本发明制备的紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜无需特殊复杂的交联设备，降低了交联成本，通过交联，其耐热性能、耐环境性能和耐化学性能都得到提高，具有很好的应用前景。
二、本发明以紫外光光交联生产的热收缩材料减少生产耗能、环保无污染，符合国际化的绿色环保要求。
三、本发明的紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜在制备过程中可以通过配方的调整和交联度的控制可以制的不同性能要求的产品。
四、本发明工艺简单、原料供应丰富，交联操作方便。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式一种紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜由三层聚乙烯薄膜叠加而成；所述聚乙烯薄膜按重量份数由20～70份线性低密度聚乙烯、10～30份低密度聚乙烯、10～30份茂金属聚乙烯和10～20份紫外光光引发剂母粒制成；其中所述紫外光光引发剂母粒按重量份数由100份干燥的线性低密度聚乙烯、0.04～1.6份光引发剂、2～16份助交联剂和0.02～0.8份抗氧剂。
本实施方式的紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜无需特殊复杂的交联设备，降低了交联成本，通过交联，其耐热性能、耐环境性能和耐化学性能都得到提高，具有很好的应用前景。
本实施方式以紫外光光交联生产的热收缩材料减少生产耗能、环保无污染，符合国际化的绿色环保要求。
本实施方式的紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜在制备过程中可以通过配方的调整和交联度的控制可以制的不同性能要求的产品。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述光引发剂为安息香双甲醚、二烷氧基苯乙酮、蒽酮、二苯甲酮和二苯甲酮衍生物中的一种或其中几种的混合物，为混合物时按任意比混合。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述助交联剂为异氰脲酸三烯丙酯、丙烯酸酯、三甲基丙烯酸三羧基甲基丙酯、双甲基丙烯酸乙二酯、三甲基二异氰酸酯、聚碳化二亚胺和聚丙二醇缩水甘油醚中的一种或其中几种的混合物，为混合物时按任意比混合。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述抗氧剂为2,2-亚甲基双(4-甲基-6-丁基苯酚)、4′-硫代双(6-特丁基-3-甲基苯酚)、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、4-[亚甲基-3-(3′,5′-二特丁基-4′-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、磷酸三苯酯和亚磷酸三苯酯中的一种或其中几种的混合物，为混合物时按任意比混合。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：一种紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜由三层聚乙烯薄膜叠加而成；所述聚乙烯薄膜按重量份数由30份线性低密度聚乙烯、25份低密度聚乙烯、25份茂金属聚乙烯和20份紫外光光引发剂母粒制成；其中所述紫外光光引发剂母粒按重量份数由100份干燥的线性低密度聚乙烯、0.04～1.6份光引发剂、2～16份助交联剂和0.02～0.8份抗氧剂。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式一种紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜的制备方法是按以下步骤进行：
一、按重量份数称取100份干燥的线性低密度聚乙烯、0.04～1.6份光引发剂、2～16份助交联剂和0.02～0.8份抗氧剂；然后将称取的0.04～1.6份光引发剂、2～16份助交联剂和0.02～0.8份抗氧剂同时加入到烧杯中，在温度为55℃～85℃条件下搅拌20min～40min，得到混合溶液，再将混合溶液加入到称取的100份干燥的线性低密度聚乙烯中，在温度为60℃～80℃的条件下搅拌5min～10min，得到吸附有混合溶液的线性低密度聚乙烯，将吸附有混合溶液的线性低密度聚乙烯通过挤出机造粒，得到紫外光光引发剂母粒；
二、按重量份数称取20～70份线性低密度聚乙烯、10～30份低密度聚乙烯、10～30份茂金属聚乙烯和10～20份步骤一得到的紫外光光引发剂母粒，然后将称取的20～70份线性低密度聚乙烯、10～30份低密度聚乙烯、10～30份茂金属聚乙烯和10～20份步骤一得到的紫外光光引发剂母粒混合搅拌均匀，得到混合料；
三、将步骤二得到的混合料通过挤出机挤出，得到初膜管，将初膜管经水冷后，在紫外光的照射下，交联固化，得到交联初膜管；
四、将步骤三得到的交联初膜管在温度为35℃～80℃的条件下预热5min～10min后，起泡吹塑得到聚乙烯薄膜；
五、将步骤四得到的聚乙烯薄膜层叠在一起，得到三层薄膜，然后在三层薄膜的纵向按拉伸比为2.8～3.2进行拉伸，在薄膜的横向按吹胀比为3.2～3.8进行吹胀，迅速风冷使薄膜定型，得到紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜。
本实施方式的紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜无需特殊复杂的交联设备，降低了交联成本，通过交联，其耐热性能、耐环境性能和耐化学性能都得到提高，具有很好的应用前景。
本实施方式以紫外光光交联生产的热收缩材料减少生产耗能、环保无污染，符合国际化的绿色环保要求。
本实施方式的紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜在制备过程中可以通过配方的调整和交联度的控制可以制的不同性能要求的产品。
本实施方式工艺简单、原料供应丰富，交联操作方便。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式六不同的是：步骤一中所述光引发剂为安息香双甲醚、二烷氧基苯乙酮、蒽酮、二苯甲酮和二苯甲酮衍生物中的一种或其中几种的混合物，为混合物时按任意比混合。其它与具体实施方式六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式六或七不同的是：步骤一中所述助交联剂为异氰脲酸三烯丙酯、丙烯酸酯、三甲基丙烯酸三羧基甲基丙酯、双甲基丙烯酸乙二酯、三甲基二异氰酸酯、聚碳化二亚胺和聚丙二醇缩水甘油醚中的一种或其中几种的混合物，为混合物时按任意比混合。其它与具体实施方式六或七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式六至八之一不同的是：步骤一中所述抗氧剂为2,2-亚甲基双(4-甲基-6-丁基苯酚)、4′-硫代双(6-特丁基-3-甲基苯酚)、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、4-[亚甲基-3-(3′,5′-二特丁基-4′-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、磷酸三苯酯和亚磷酸三苯酯中的一种或其中几种的混合物，为混合物时按任意比混合。其它与具体实施方式六至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式六至九之一不同的是：步骤五中所述紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜的厚度为0.030mm～0.080mm。其它与具体实施方式六至九之一相同。
通过以下实施例验证本发明的效果：
实施例一：一种紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜的制备方法是按以下步骤进行：
一、按重量份数称取50份干燥的线性低密度聚乙烯、0.04份二苯甲酮、5.00份异氰脲酸三烯丙酯和0.4份抗氧剂1010；然后将称取的0.04份二苯甲酮、5.00份异氰脲酸三烯丙酯和0.4份抗氧剂1010同时加入到烧杯中，在温度为70℃条件下搅拌30min，得到混合溶液，再将混合溶液加入到称取的50g干燥的线性低密度聚乙烯中，在温度为70℃的条件下搅拌5min，得到吸附有混合溶液的线性低密度聚乙烯，将吸附有混合溶液的线性低密度聚乙烯通过挤出机造粒，得到紫外光光引发剂母粒；
二、按重量份数称取30份线性低密度聚乙烯、25份低密度聚乙烯、25份茂金属聚乙烯和20份步骤一得到的紫外光光引发剂母粒，然后将称取的30份线性低密度聚乙烯、25份低密度聚乙烯、25份茂金属聚乙烯和20份步骤一得到的紫外光光引发剂母粒混合搅拌均匀，得到混合料；
三、将步骤二得到的混合料通过挤出机挤出，得到初膜管，将初膜管经水冷后，在紫外光的照射下，交联6s固化，得到交联初膜管；
四、将步骤三得到的交联初膜管在温度为40℃的条件下预热5min后，起泡吹塑得到聚乙烯薄膜；
五、将步骤四得到的聚乙烯薄膜层叠在一起，得到三层薄膜，然后在三层薄膜的纵向按拉伸比为3进行拉伸，在薄膜的横向按吹胀比为3.5进行吹胀，迅速风冷使薄膜定型，得到紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜。
实施例二：一种紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜的制备方法是按以下步骤进行：
一、按重量份数称取50份干燥的线性低密度聚乙烯、0.04份二苯甲酮、5.00份异氰脲酸三烯丙酯和0.4份抗氧剂1010；然后将称取的0.04份二苯甲酮、5.00份异氰脲酸三烯丙酯和0.4份抗氧剂1010同时加入到烧杯中，在温度为70℃条件下搅拌30min，得到混合溶液，再将混合溶液加入到称取的50g干燥的线性低密度聚乙烯中，在温度为70℃的条件下搅拌5min，得到吸附有混合溶液的线性低密度聚乙烯，将吸附有混合溶液的线性低密度聚乙烯通过挤出机造粒，得到紫外光光引发剂母粒；
二、按重量份数称取40份线性低密度聚乙烯、25份低密度聚乙烯、25份茂金属聚乙烯和10份步骤一得到的紫外光光引发剂母粒，然后将称取的40份线性低密度聚乙烯、25份低密度聚乙烯、25份茂金属聚乙烯和10份步骤一得到的紫外光光引发剂母粒混合搅拌均匀，得到混合料；
三、将步骤二得到的混合料通过挤出机挤出，得到初膜管，将初膜管经水冷后，在紫外光的照射下，交联6s固化，得到交联初膜管；
四、将步骤三得到的交联初膜管在温度为40℃的条件下预热5min后，起泡吹塑得到聚乙烯薄膜；
五、将步骤四得到的聚乙烯薄膜层叠在一起，得到三层薄膜，然后在三层薄膜的纵向按拉伸比为3进行拉伸，在薄膜的横向按吹胀比为3.5进行吹胀，迅速风冷使薄膜定型，得到紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜。
实施例三：一种紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜的制备方法是按以下步骤进行：
一、按重量份数称取50份干燥的线性低密度聚乙烯、0.04份二苯甲酮、5.00份异氰脲酸三烯丙酯和0.4份抗氧剂1010；然后将称取的0.04份二苯甲酮、5.00份异氰脲酸三烯丙酯和0.4份抗氧剂1010同时加入到烧杯中，在温度为70℃条件下搅拌30min，得到混合溶液，再将混合溶液加入到称取的50g干燥的线性低密度聚乙烯中，在温度为70℃的条件下搅拌5min，得到吸附有混合溶液的线性低密度聚乙烯，将吸附有混合溶液的线性低密度聚乙烯通过挤出机造粒，得到紫外光光引发剂母粒；
二、按重量份数称取35份线性低密度聚乙烯、25份低密度聚乙烯、20份茂金属聚乙烯和20份步骤一得到的紫外光光引发剂母粒，然后将称取的35份线性低密度聚乙烯、25份低密度聚乙烯、20份茂金属聚乙烯和20份步骤一得到的紫外光光引发剂母粒混合搅拌均匀，得到混合料；
三、将步骤二得到的混合料通过挤出机挤出，得到初膜管，将初膜管经水冷后，在紫外光的照射下，交联6s固化，得到交联初膜管；
四、将步骤三得到的交联初膜管在温度为40℃的条件下预热5min后，起泡吹塑得到聚乙烯薄膜；
五、将步骤四得到的聚乙烯薄膜层叠在一起，得到三层薄膜，然后在三层薄膜的纵向按拉伸比为3进行拉伸，在薄膜的横向按吹胀比为3.5进行吹胀，迅速风冷使薄膜定型，得到紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜。
对实施例一至实施例三得到的紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜参照GB/T 13519-1992进行检测，其主要技术性能指标结果如表1所示。
表1实施例一至实施例三得到的紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜的主要技术性能指标
从表1可以看出本发明制备的紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜无需特殊、复杂、昂贵的交联设备，利用紫外光进行有效交联，降低了交联成本，实施方式工艺简单、操作方便，具有很好的应用前景。

Claims (10)

1.一种紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜，其特征在于紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜由三层聚乙烯薄膜叠加而成；所述聚乙烯薄膜按重量份数由20～70份线性低密度聚乙烯、10～30份低密度聚乙烯、10～30份茂金属聚乙烯和10～20份紫外光光引发剂母粒制成；其中所述紫外光光引发剂母粒按重量份数由100份干燥的线性低密度聚乙烯、0.04～1.6份光引发剂、2～16份助交联剂和0.02～0.8份抗氧剂。
2.根据权利要求1所述的一种紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜，其特征在于所述光引发剂为安息香双甲醚、二烷氧基苯乙酮、蒽酮、二苯甲酮和二苯甲酮衍生物中的一种或其中几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜，其特征在于所述助交联剂为异氰脲酸三烯丙酯、丙烯酸酯、三甲基丙烯酸三羧基甲基丙酯、双甲基丙烯酸乙二酯、三甲基二异氰酸酯、聚碳化二亚胺和聚丙二醇缩水甘油醚中的一种或其中几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜，其特征在于所述抗氧剂为2,2-亚甲基双(4-甲基-6-丁基苯酚)、4′-硫代双(6-特丁基-3-甲基苯酚)、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、4-[亚甲基-3-(3′,5′-二特丁基-4′-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、磷酸三苯酯和亚磷酸三苯酯中的一种或其中几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜，其特征在于紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜由三层聚乙烯薄膜叠加而成；所述聚乙烯薄膜是按重量份数由30份线性低密度聚乙烯、25份低密度聚乙烯、25份茂金属聚乙烯和20份紫外光光引发剂母粒制成；其中所述紫外光光引发剂母粒按重量份数由100份干燥的线性低密度聚乙烯、0.04～1.6份光引发剂、2～16份助交联剂和0.02～0.8份抗氧剂。
6.如权利要求1所述的一种紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜的制备方法，其特征在于紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜的制备方法是按以下步骤进行：
一、按重量份数称取100份干燥的线性低密度聚乙烯、0.04～1.6份光引发剂、2～16份助交联剂和0.02～0.8份抗氧剂；然后将称取的0.04～1.6份光引发剂、2～16份助交联剂和0.02～0.8份抗氧剂同时加入到烧杯中，在温度为55℃～85℃条件下搅拌20min～40min，得到混合溶液，再将混合溶液加入到称取的100份干燥的线性低密度聚乙烯中，在温度为60℃～80℃的条件下搅拌5min～10min，得到吸附有混合溶液的线性低密度聚乙烯，将吸附有混合溶液的线性低密度聚乙烯通过挤出机造粒，得到紫外光光引发剂母粒；
二、按重量份数称取20～70份线性低密度聚乙烯、10～30份低密度聚乙烯、10～30份茂金属聚乙烯和10～20份步骤一得到的紫外光光引发剂母粒，然后将称取的20～70份线性低密度聚乙烯、10～30份低密度聚乙烯、10～30份茂金属聚乙烯和10～20份步骤一得到的紫外光光引发剂母粒混合搅拌均匀，得到混合料；
三、将步骤二得到的混合料通过挤出机挤出，得到初膜管，将初膜管经水冷后，在紫外光的照射下，交联固化，得到交联初膜管；
四、将步骤三得到的交联初膜管在温度为35℃～80℃的条件下预热5min～10min后，起泡吹塑得到聚乙烯薄膜；
五、将步骤四得到的聚乙烯薄膜层叠在一起，得到三层薄膜，然后在三层薄膜的纵向按拉伸比为2.8～3.2进行拉伸，在薄膜的横向按吹胀比为3.2～3.8进行吹胀，迅速风冷使薄膜定型，得到紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜。
7.根据权利要求6所述的一种紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜的制备方法，其特征在于步骤一中所述光引发剂为安息香双甲醚、二烷氧基苯乙酮、蒽酮、二苯甲酮和二苯甲酮衍生物中的一种或其中几种的混合物。
8.根据权利要求6所述的一种紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜的制备方法，其特征在于步骤一中所述助交联剂为异氰脲酸三烯丙酯、丙烯酸酯、三甲基丙烯酸三羧基甲基丙酯、双甲基丙烯酸乙二酯、三甲基二异氰酸酯、聚碳化二亚胺和聚丙二醇缩水甘油醚中的一种或其中几种的混合物。
9.根据权利要求6所述的一种紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜的制备方法，其特征在于步骤一中所述抗氧剂为2,2-亚甲基双(4-甲基-6-丁基苯酚)、4′-硫代双(6-特丁基-3-甲基苯酚)、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、4-[亚甲基-3-(3′,5′-二特丁基-4′-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、磷酸三苯酯和亚磷酸三苯酯中的一种或其中几种的混合物。
10.根据权利要求6所述的一种紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜的制备方法，其特征在于步骤五中所述紫外光交联聚乙烯热收缩包装膜的厚度为0.030mm～0.080mm。
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