CN104448514A - 具有高透气性的透气树脂及其制备方法 - Google Patents

具有高透气性的透气树脂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有高透气性的透气树脂及其制备方法，所述具有高透气性的透气树脂其由以下组分按所示重量百分比制成：碳酸钙粉：35％～55％，抗氧剂：0.2～0.5％，加工助剂：0.5％～2％，色母：5％～10％，线性低密度聚乙烯：20％～30％，低密度聚乙烯：5％～20％，茂金属聚乙烯：5％～20％。所述具有高透气性的透气树脂适于生产具有高透气性的透气薄膜，透气性可达到5000g/m2·24h，在制造透气薄膜的过程中可适应高速生产线生产，可达到200米/分钟的生产速度，可实现连续生产36h不停机得生产状态。

Description

具有高透气性的透气树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种透气树脂，具体涉及一种具有高透气性的透气树脂及其制备方法。
背景技术
透气树脂是指主要由聚烯烃树脂和碳酸钙共混塑化改性而成的复合物，是生产透气薄膜的原料。透气树脂按计量熔融成膜，再经单向或双向的拉伸，即可成为透气(空气、湿气等)不透水(液体、粉尘等)的薄膜。透气性薄膜，其广泛应用于婴儿及成人尿裤/尿片/尿垫等的隔水层(底膜)；妇女生理护理用品如卫生巾、护垫等的隔水层(底膜)；医疗护理巾/护理垫等的隔水层(背膜)；一次性手术衣、防护服等的隔离层；蔬菜、水果的保鲜内、外包装；新型环保节能建筑用材等。透气性是衡量卫生巾、尿不湿的质量的一个重要参数，如果透气性不好，容易使皮肤更加湿闷不适，更容易形成一个潮湿的环境，也为细菌生长提供了环境，细菌的生长使皮肤红肿，甚至进一步出现身体的过敏反应，所以透气性薄膜对于卫生巾、卫生用品的品质至关重要。
目前，透气树脂用于透气薄膜的生产过程中主要存在以下几个问题：(1)无机材料碳酸钙与聚烯烃材料的相容性差、碳酸钙分布不均匀的问题；(2)透气性差的问题，薄膜的透气性仍不能达到预期状态；(3)不能适应高速生产的需要，现在透气树脂用于透气薄膜仅达到100米/分钟左右的生产速度；(4)连续生产的时间短，仅能达到连续12h的生产量。总之，需积极探索一种透气树脂其能用于生产无机材料碳酸钙分布均匀、高透气性、高生产速度以及可长时间连续生产的透气薄膜。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有高透气性的透气树脂及其制备方法，所述透气树脂能用于制作高透气性、碳酸钙分布均匀、高生产速度以及可长时间连续生产不停机的透气薄膜。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种具有高透气性的透气树脂，其由以下组分按所示重量百分比制成：碳酸钙粉：35％～55％，抗氧剂：0.2～0.5％，加工助剂：0.5％～2％，色母：5％～10％，线性低密度聚乙烯：20％～30％，低密度聚乙烯：5％～20％，茂金属聚乙烯：5％～20％。
作为优选，一种具有高透气性的透气树脂，其由以下组分按所示重量百分比制成：碳酸钙粉：45％，抗氧剂：0.3％，加工助剂：1.7％，色母：6％，线性低密度聚乙烯：25％，低密度聚乙烯：12％，茂金属聚乙烯：10％。
作为优选，一种具有高透气性的透气树脂，所述线性低密度聚乙烯为2036P，或1048P；所述低密度聚乙烯为2426F或0271；所述茂金属聚乙烯为茂金属3518或茂金属SP330。
作为优选，一种具有高透气性的透气树脂，所述线性低密度聚乙烯为2036P；所述低密度聚乙烯为0271；所述茂金属聚乙烯为茂金属3518。
2036P是一种线性低密度聚乙烯(LLDPE)，其以乙烯为主要原料，以1-丁烯或1-己烯为共聚单体，在催化剂作用下进行气相流化床聚合。反应制得的物料经造粒、干燥、包装得成品。
0271聚乙烯作为一种低密度聚乙烯(LDPE)，其是一种塑料材料，它适合热塑性成型加工的各种成型工艺，成型加工性好。LDPE主要用途是作薄膜产品，还用于注塑制品，医疗器具，药品和食品包装材料，吹塑中空成型制品等。
茂金属3518作为一种茂金属聚乙烯，其是使用茂金属(MAO)为聚合催化剂生产出来的聚乙烯，因此，在性能上与传统的Ziegler-Natta催化剂聚合而成的PE有显著的不同。在韧性、透明度、热粘性、热封温度、低气味方面等明显优于传统聚乙烯，可用于生产重包装袋、金属垃圾箱内衬、食品包装、拉伸薄膜等。
本发明的聚乙烯采用线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、茂金属聚乙烯三者共混，优选2036P，0271聚乙烯，茂金属3518三种聚乙烯共混，避免使用一种聚乙烯的性质单一的缺点，充分发挥三者的优点。
作为优选，一种具有高透气性的透气树脂，所述抗氧剂由抗氧剂168、抗氧剂1010或两者的混合物。
作为优选，一种具有高透气性的透气树脂，所述加工助剂为塑料偶联剂和润滑剂，塑料偶联剂和润滑剂的重量比为1∶1，所述塑料偶联剂为硅烷偶联剂kh550、钛酸酯偶联剂201及钛酸酯偶联剂401的一种或者几种组成。偶联剂的加入可避免体系中粒子集结及聚合物急剧稠化，可改善填料在聚合物中的分散性。
上述一种具有高透气性的透气树脂的制备方法，该方法包括如下步骤：
(1)碳酸钙粉的活化处理；
(2)按上述配方比投料，把上述活化处理后的碳酸钙粉末经高速搅拌，再依次投入色母，线性低密度聚乙烯，低密度聚乙烯，茂金属聚乙烯，抗氧剂和加工助剂，共混后投入双螺杆挤压熔融，冷却切粒，干燥脱水得到所述高透气性的透气树脂。
作为优选，一种具有高透气性的透气树脂的制备方法，所述的造粒工艺温度为140-180℃。
作为优选，一种具有高透气性的透气树脂的制备方法，所述碳酸钙粉的活化处理包括如下步骤：
(1)将400目的碳酸钙粉末配制成质量百分浓度为30～40％的悬浮液，加入硬脂酸钠分散剂，硬脂酸钠加入量为碳酸钙粉体重量的0.1～0.5wt％，进行湿法研磨至D50平均粒度1.5～1.8μm，压滤得到碳酸钙过滤物；
(2)在80～100℃下真空干燥上述碳酸钙过滤物，得到含水率≤800ppm的碳酸钙粉体；
(3)将表面处理剂硬脂酸，硬脂酸加入量为碳酸钙粉体重量的1～5wt％，加热至70～80℃，雾化，喷淋到置于高速分散反应釜内的碳酸钙粉体上，同时1200转/分钟高速搅拌0.5～2h得到活化处理后的碳酸钙粉体。
作为优选，一种具有高透气性的透气树脂的制备方法，所述活化处理后的碳酸钙粉体的D50平均粒度为1.8μm，含水率≤800ppm。
本发明采用的碳酸钙经过活化处理步骤，再与聚烯烃熔融共混，活化处理后的碳酸钙粉体的D50平均粒度为1.8μm，含水率≤800ppm，极低的水份含量避免碳酸钙的二次团聚，碳酸钙水份过高会引起无机相与有机相的相容性差，引起薄膜产品针孔、破洞等问题。况且，表面处理剂硬脂酸采用雾化喷淋的方式避免浪费，可充分均匀地包裹在碳酸钙粉体表面。
本发明的一种具有高透气性的透气树脂及其制备方法具有以下有益效果：
(1)使用所述具有高透气性的透气树脂制作透气薄膜，透气性可达到5000g/m2·24h。
(2)所述具有高透气性的透气树脂在制造透气薄膜的过程中可适应高速生产线生产，可达到200米/分钟的生产速度，现有技术仅达到100米/分钟左右的生产速度。
(3)所述具有高透气性的透气树脂在制造透气薄膜的过程中可实现连续生产36h不停机，现有技术连续生产的时间短，仅能达到连续12h的生产量。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，特提供下面优选的实施例，但本发明的技术思想并不限于以下实施例。
实施例1
一种具有高透气性的透气树脂，其由以下组分按所示重量百分比制成：碳酸钙粉：55％，抗氧剂：0.2％，加工助剂：0.5％，色母：5％，2036P聚乙烯：20％，0271聚乙烯：5％，茂金属3518：14.3％。
其中，抗氧剂为抗氧剂168，加工助剂为硅烷偶联剂kh550和润滑剂，硅烷偶联剂kh550和润滑剂的重量比为1∶1。
一种具有高透气性的透气树脂的制备方法，该方法包括如下步骤：
(1)碳酸钙粉的活化处理，步骤如下：
a、将400目的碳酸钙粉末配制成质量百分浓度为30～40％的悬浮液，加入硬脂酸钠分散剂，硬脂酸钠加入量为碳酸钙粉体重量的0.1wt％，进行湿法研磨至D50平均粒度为1.8μm，压滤得到碳酸钙过滤物；
b、在80～100℃下真空干燥上述碳酸钙过滤物，得到含水率≤800ppm的碳酸钙粉体；
c、将表面处理剂硬脂酸，硬脂酸加入量为碳酸钙粉体重量的1wt％，加热至70～80℃，雾化，喷淋到置于高速分散反应釜内的碳酸钙粉体上，同时1200转/分钟高速搅拌10min得到活化处理后的碳酸钙粉体。得到的活化处理后的碳酸钙粉体的D50平均粒度为1.8μm，含水率≤800ppm。
(2)把上述活化处理后的碳酸钙粉末经高速搅拌，再依次投入色母，2036P聚乙烯，0271聚乙烯，茂金属3518，抗氧剂和加工助剂，共混后投入双螺杆挤压熔融，冷却切粒，干燥脱水得到所述高透气性的透气树脂；造粒工艺温度为140-180℃。
实施例2
一种具有高透气性的透气树脂，其由以下组分按所示重量百分比制成：碳酸钙粉：35％，抗氧剂：0.5％，加工助剂：2％，色母：10％，1048P聚乙烯：27.5％，2426F聚乙烯：20％，茂金属SP330：5％。
其中，抗氧剂为1010，加工助剂为钛酸酯偶联剂201和润滑剂，钛酸酯偶联剂201和润滑剂的重量比为1∶1。
一种具有高透气性的透气树脂的制备方法，该方法包括如下步骤：
(1)碳酸钙粉的活化处理，步骤如下：
a、将400目的碳酸钙粉末配制成质量百分浓度为30～40％的悬浮液，加入硬脂酸钠分散剂，硬脂酸钠加入量为碳酸钙粉体重量的0.5wt％，进行湿法研磨至D50平均粒度为1.5μm，压滤得到碳酸钙过滤物；
b、在80～100℃下真空干燥上述碳酸钙过滤物，得到含水率≤800ppm的碳酸钙粉体；
c、将表面处理剂硬脂酸，硬脂酸加入量为碳酸钙粉体重量的5wt％，加热至70～80℃，雾化，喷淋到置于高速分散反应釜内的碳酸钙粉体上，同时1200转/分钟高速搅拌10min得到活化处理后的碳酸钙粉体。得到的活化处理后的碳酸钙粉体的D50平均粒度为1.8μm，含水率≤800ppm。
(2)把上述活化处理后的碳酸钙粉末经高速搅拌，再依次投入色母，1048P聚乙烯，2426F聚乙烯，茂金属SP330，抗氧剂和加工助剂，共混后投入双螺杆挤压熔融，冷却切粒，干燥脱水得到所述高透气性的透气树脂；造粒工艺温度为140-180℃。
实施例3
一种具有高透气性的透气树脂，其由以下组分按所示重量百分比制成：碳酸钙粉：39.3％，抗氧剂：0.2％，加工助剂：0.5％，色母：5％，1048P聚乙烯：30％，2426F聚乙烯：20％，茂金属3518：5％。
其中，抗氧剂为1010和抗氧剂168各50％，加工助剂为钛酸酯偶联剂401和润滑剂，钛酸酯偶联剂401和润滑剂的重量比为1∶1。
制备方法和实施例1相同，仅改变各组分的含量。
实施例4
一种具有高透气性的透气树脂，其由以下组分按所示重量百分比制成：碳酸钙粉：45％，抗氧剂：0.3％，加工助剂：1.7％，色母：6％，2036P聚乙烯：25％，0271聚乙烯：12％，茂金属SP330：10％。
其中，抗氧剂为1010，加工助剂为硅烷偶联剂kh550和润滑剂，硅烷偶联剂kh550和润滑剂的重量比为1∶1。
制备方法和实施例1相同，仅改变各组分的含量。
应用例5
上述实施例1-4制得的所述具有高透气性的透气树脂在流延设备上熔融、制膜、拉伸得到透气薄膜。流延挤出加工工艺温度为180-230℃；拉伸工艺温度为75-110℃，拉伸比为2.5倍。实施例1-4的具有高透气性的透气树脂在制造透气薄膜的过程中可适应高速生产线生产，可达到200米/分钟的生产速度，可实现连续生产36h不停机，现有技术连续生产的时间短，仅能达到连续12h的生产量。

Claims (10)

1.一种具有高透气性的透气树脂，其特征在于，其由以下组分按所示重量百分比制成：碳酸钙粉：35％～55％，抗氧剂：0.2～0.5％，加工助剂：0.5％～2％，色母：5％～10％，线性低密度聚乙烯：20％～30％，低密度聚乙烯：5％～20％，茂金属聚乙烯：5％～20％。
2.根据权利要求1所述的一种具有高透气性的透气树脂，其特征在于，其由以下组分按所示重量百分比制成：碳酸钙粉：45％，抗氧剂：0.3％，加工助剂：1.7％，色母：6％，线性低密度聚乙烯：25％，低密度聚乙烯：12％，茂金属聚乙烯：10％。
3.根据权利要求1所述的一种具有高透气性的透气树脂，其特征在于，所述线性低密度聚乙烯为2036P或1048P；所述低密度聚乙烯为2426F或0271；所述茂金属聚乙烯为茂金属3518或茂金属SP330。
4.根据权利要求1所述的一种具有高透气性的透气树脂，其特征在于，所述线性低密度聚乙烯为2036P；所述低密度聚乙烯为0271；所述茂金属聚乙烯为茂金属3518。
5.根据权利要求1所述的一种具有高透气性的透气树脂，其特征在于，所述抗氧剂由抗氧剂168、抗氧剂1010或两者的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种具有高透气性的透气树脂，其特征在于，所述加工助剂为塑料偶联剂和润滑剂，塑料偶联剂和润滑剂的重量比为1∶1，所述塑料偶联剂为硅烷偶联剂kh550、钛酸酯偶联剂201及钛酸酯偶联剂401的一种或者几种组成。
7.权利要求1所述的一种具有高透气性的透气树脂的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)碳酸钙粉的活化处理；
(2)按权利要求1所述配方比投料，把上述活化处理后的碳酸钙粉末经高速搅拌，再依次投入色母，线性低密度聚乙烯，低密度聚乙烯，茂金属聚乙烯，抗氧剂和加工助剂，共混后投入双螺杆挤压熔融，冷却切粒，干燥脱水得到所述高透气性的透气树脂。
8.根据权利要求7所述的一种具有高透气性的透气树脂的制备方法，其特征在于，所述的造粒工艺温度为140-180℃。
9.根据权利要求7所述的一种具有高透气性的透气树脂的制备方法，其特征在于，所述碳酸钙粉的活化处理包括如下步骤：
(1)将400目的碳酸钙粉末配制成质量百分浓度为30～40％的悬浮液，加入硬脂酸钠分散剂，硬脂酸钠加入量为碳酸钙粉体重量的0.1～0.5wt％，进行湿法研磨至D50平均粒度1.5～1.8μm，压滤得到碳酸钙过滤物；
(2)在80～100℃下真空干燥上述碳酸钙过滤物，得到含水率≤800ppm的碳酸钙粉体；
(3)将表面处理剂硬脂酸，硬脂酸加入量为碳酸钙粉体重量的1～5wt％，加热至70～80℃，雾化，喷淋到置于高速分散反应釜内的碳酸钙粉体上，同时1200转/分钟高速搅拌0.5～2h得到活化处理后的碳酸钙粉体。
10.根据权利要求9所述的一种具有高透气性的透气树脂的制备方法，其特征在于，所述活化处理后的碳酸钙粉体的D50平均粒度为1.8μm，含水率≤800ppm。
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