CN104513444A

CN104513444A - 一种耐低温润滑薄膜材料

Info

Publication number: CN104513444A
Application number: CN201310449210.4A
Authority: CN
Inventors: 宋波
Original assignee: Qingdao Lannonggu Agricultural Products Research and Development Co Ltd
Current assignee: Qingdao Lannonggu Agricultural Products Research and Development Co Ltd
Priority date: 2013-09-29
Filing date: 2013-09-29
Publication date: 2015-04-15

Abstract

本发明公开了一种耐低温润滑薄膜材料，其特征在于，按重量百分比包含如下组分：含氟聚合物：40-50%；活性多元醇硬脂酸酯：10-20%；增塑剂：聚氯乙烯树脂10-20%、邻苯二甲酸二己酯5-8%和己二酸二辛酯5-8%；稳定剂：环氧亚麻仁油3-5%、有机亚磷酸酯4-6%、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物3-5%、硬脂酸盐3-4%。得到的产品不含有载体树脂，不存在与树脂之间的相容性问题，具有通用性广、“润滑”效率高的特点。其性能稳定，具有良好的弹性、低温柔韧性和透气性，成本低。所得产品特别适于常温至-80℃低温保存。

Description

一种耐低温润滑薄膜材料

技术领域

本发明涉及一种高分子薄膜材料，尤其是一种耐低温润滑薄膜材料。

背景技术

众所周知，利用旋转螺杆将粘性聚合物熔体推动通过挤出机料筒进入模头，使聚合物成形为需要的形状，然后冷却和凝固成具有一般模头形状的产品，可以将高分子聚合物，例如烃类聚合物和聚酰胺熔体挤出成为成形薄膜。

为了获得低生产成本，希望以高速率挤出聚合物。较高的挤出速率可以很容易地通过提高挤出机螺杆转速来获得。然而，由于聚合物基材具有粘弹性质，因此该技术受到限制。同时，在很高的挤出速率下，可能导致无法接受的聚合物热分解。通常会得到表面粗糙的挤出物，这可能导致在挤出物表面上形成不希望的图案，这些表面缺陷亦称作熔体破裂。虽然在高温下挤出可以避免该问题，但是会增加加工成本，而且挤出物的冷却成为问题，如果聚烯娃在接近其分解点的温度挤出，聚合物将发生降解。

因此，本领域技术人员希望找到高效率的提高挤出速率而不提高熔融温度，同时生产具有光滑表面的制品的方法。挤出机和模头构造的变化可以改进聚合物熔体流动，但是这些改进并不总是实用的或者经济可行的。另一种途径包括加入常规蜡型加工助剂，其降低本体粘度和在某些情况下改进加工性能，然而，其效率是有限的。

近年来，随着聚烯烃和工程热塑性树脂应用领域的扩展，对聚烯烃和工程热塑性树脂加工助剂的研究和产品日趋增多。含氟聚合物加工助剂是由氟聚合物弹性体改进而来的，它具有优异的改善加工性能的能力。与传统加工助剂相比，如硬脂酸、硬脂酸盐等，含氟聚合物加工助剂表面能低，与树脂相容性差，在树脂熔融加工过程中，易从熔体中析出，在与设备相接触的熔体表面形成一层“润滑”膜，减小了熔体表面与设备的粘着力及摩擦力，降低了由于作用力不同而造成的内、外熔体熔融速率差，从而可明显改善树脂熔融加工过程中出现的“鲨鱼皮”、熔体破裂、口模物料沉积、凝胶等生产缺陷，现已广泛应用于聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、尼龙等树脂的薄膜、管材、片材、型材、线缆等生产中。

含氟聚合物加工助剂“润滑”功能强，用量低（200～1000ppm），并且含氟聚合物粒径越小则分散越好，加工性能也越好。为充分发挥其高效“润滑”功能，加工助剂用含氟聚合物的粒径一般为微米级，甚至纳米级。但在生产中发现，直接将此类助剂添加到树脂中使用时，其极低的用量很难均匀分散，特别是在与粒料共混使用时，此问题尤为突出，并且生产中还存在粉尘污染问题。

我们知道，聚氯乙烯(PVC) 材料本身较硬，加入增塑剂后，PVC 就变得柔软而有弹性，易于成型加工，可以做成各种形状的医用制品。因而成为目前广泛普遍使用的制作医用制品的材料。

目前，国内用于低温保存的普通塑料袋存在下列问题：透气性不好，普通塑料袋耐低温性能差，在-20℃时袋体明显发硬，易碎；更无法在更低的温度下时保存。

在袋料中增塑剂起了至关重要的作用。传统袋子使用的邻苯二甲酸酯类(DEHP) 增塑剂由于已被证实对人体有一定的损害作用，其使用受到限制。如何避免使所得的塑料制成的袋体发硬，实现经受离心分离时袋体不发生发生破裂，是本发明要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，避免使所得的塑料制成的袋体发硬，实现经受离心分离时袋体不发生发生破裂，提供一种配方合理，性能稳定，通用性广、润滑、增塑效果好，具有良好的透气性和耐低温性，工艺简单，成本低，适宜于低温保存的薄膜材料。该耐低温润滑薄膜材料，其特征在于，按重量百分比包含如下组分：

含氟聚合物：40-50%；

活性多元醇硬脂酸酯：10-20%；

增塑剂：聚氯乙烯树脂10-20%、邻苯二甲酸二己酯5-8%和己二酸二辛酯5-8%；

稳定剂：环氧亚麻仁油3-5%、有机亚磷酸酯4-6%、乙烯- 醋酸乙烯酯共聚物3-5%、硬脂酸盐3-4%。

上述的一种耐低温润滑薄膜材料，其特征在于，所述含氟聚合物为四氟乙烯与六氟丙烯共聚物。

上述的一种耐低温润滑薄膜材料，其特征在于，所述含氟聚合物粒径≤100μm，偏二氟乙烯含量≥50%，重均分子量为10万～1000万。

上述的一种耐低温润滑薄膜材料，其特征在于，所述活性多元醇硬脂酸酯选择季戊四醇双硬脂酸酯与季戊四醇三硬脂酸酯。

上述的一种耐低温润滑薄膜材料，其特征在于，所述活性多元醇硬脂酸酯常温下为固体片状颗粒，熔点35～75℃，热分解温度>250℃。

本发明的有益效果：

本发明以含氟聚合物、活性多元醇硬脂酸酯和氯乙稀(PVC) 树脂粉为主料，加入适量的增塑剂及其他助剂，进行捏和、造粒、压延，制成的厚度为0.35-0.45mm 薄膜材料，最后再经高频热合成袋。得到的产品不含有载体树脂，不存在与树脂之间的相容性问题，具有通用性广、“润滑”效率高的特点，其有效成分含量高达40-50%，添加量小，制备过程无需加热，工艺过程简单，生产设备易得，具有较强的可操作性。可以在净化车间进行大批量生产，由于减少了中间环节，外来杂质不容易进入产品，这样既可降低成本，又提高了产品的质量。其性能稳定，具有良好的弹性、低温柔韧性和透气性，成本低。所得产品特别适于常温至-80℃低温保存。

具体实施方式

实施例一

将市售的40%的含氟加工助剂PPA 2800，其成分为四氟乙烯与六氟丙烯共聚物，重均分子量50～500万，与10%季戊四醇双硬脂酸酯放入高速搅拌机中高速搅拌至70℃，搅拌约10分钟左右，加入聚氯乙烯树脂20%、邻苯二甲酸二己酯5%和己二酸二辛酯5%，环氧亚麻仁油4%、有机亚磷酸酯6%、乙烯- 醋酸乙烯酯共聚物5%、硬脂酸盐5%继续搅拌10分钟。当无粉尘时，将混合好的粘结物料加到双棍冷压成型机中，常温挤压成圆柱型母粒，振动过筛，在压延机上将粒料压延制成0.35mm 的薄膜材料。

实施例二

将市售的45%的含氟加工助剂PPA 2800，其成分为四氟乙烯与六氟丙烯共聚物，重均分子量50～500万，与15%季戊四醇双硬脂酸酯放入高速搅拌机中高速搅拌至70℃，搅拌约10分钟左右，加入聚氯乙烯树脂10%、邻苯二甲酸二己酯5%和己二酸二辛酯5%，环氧亚麻仁油4%、有机亚磷酸酯6%、乙烯- 醋酸乙烯酯共聚物5%、硬脂酸盐5%继续搅拌10分钟。当无粉尘时，将混合好的粘结物料加到双棍冷压成型机中，常温挤压成圆柱型母粒，振动过筛，在压延机上将粒料压延制成0.35mm 的薄膜材料。

实施例三

将市售的40%的含氟加工助剂PPA 2800，其成分为四氟乙烯与六氟丙烯共聚物，重均分子量50～500万，与20%季戊四醇双硬脂酸酯放入高速搅拌机中高速搅拌至70℃，搅拌约10分钟左右，加入聚氯乙烯树脂10%、邻苯二甲酸二己酯5%和己二酸二辛酯5%，环氧亚麻仁油4%、有机亚磷酸酯6%、乙烯- 醋酸乙烯酯共聚物5%、硬脂酸盐5%继续搅拌10分钟。当无粉尘时，将混合好的粘结物料加到双棍冷压成型机中，常温挤压成圆柱型母粒，振动过筛，在压延机上将粒料压延制成0.45mm 的薄膜材料。

实施例四

将市售的40%的含氟加工助剂PPA 2800，其成分为四氟乙烯与六氟丙烯共聚物，重均分子量50～500万，与15%季戊四醇双硬脂酸酯放入高速搅拌机中高速搅拌至70℃，搅拌约10分钟左右，加入聚氯乙烯树脂15%、邻苯二甲酸二己酯5%和己二酸二辛酯5%，环氧亚麻仁油4%、有机亚磷酸酯6%、乙烯- 醋酸乙烯酯共聚物5%、硬脂酸盐5%继续搅拌10分钟。当无粉尘时，将混合好的粘结物料加到双棍冷压成型机中，常温挤压成圆柱型母粒，振动过筛，在压延机上将粒料压延制成0.45mm 的薄膜材料。

本发明所述一种耐低温润滑薄膜材料为白色产品，加入树脂后对制品色泽没有影响，也可加入普通色母粒对制品进行着色，与普通材料没有区别。

本发明实施例一、实施例二、实施例三、实施例四所制成耐低温润滑薄膜材料，按照有效浓度均为800ppm的等效用量替代含氟聚合物（PPA 2800），应用于LLDPE/LDPE（LLDPE/LDPE=60/40，重量比）农膜生产中，所用吹膜机组型号为SJ-45B（大连橡胶塑料机械股份有限公司），螺杆转速为130rpm，所生产农膜幅宽为1m，厚度为0.45mm。加工过程中，主机电流、挤出量等加工参数以及农膜的物理机械性能如表1所示。

表1. LLDPE/LDPE农膜生产应用及物理机械性能的对比

通过上述对比试验证明，加入本实施例聚合物后，LLDPE/LDPE农膜的加工及物理机械性能均有提高。且与单纯添加含氟聚合物相比，本发明所述的一种耐低温润滑薄膜材料添加到农膜生产中后，模头压力、熔体破裂、主机电流下降更多，生产效率提高更大；透光率及断裂生产率提高更大，雾度下降更多。

所得薄膜材料柔软透明，透气性好，热稳定性好，耐低温性能好。在高频热合机上将薄膜热合成不同规格的袋体。所得袋体低温柔软性好，可在-80℃条件下冰冻保存物质；高温灭菌不发生粘连，用于制作低温保存袋。

Claims

1.一种耐低温润滑薄膜材料，其特征在于，按重量百分比包含如下组分：

含氟聚合物：40-50%；

活性多元醇硬脂酸酯：10-20%；

2.根据权利要求1所述的一种耐低温润滑薄膜材料，其特征在于，所述含氟聚合物为四氟乙烯与六氟丙烯共聚物。

3.根据权利要求1或2所述的一种耐低温润滑薄膜材料，其特征在于，所述含氟聚合物粒径≤100μm，偏二氟乙烯含量≥50%，重均分子量为10万～1000万。

4.根据权利要求1所述的一种耐低温润滑薄膜材料，其特征在于，所述活性多元醇硬脂酸酯选择季戊四醇双硬脂酸酯与季戊四醇三硬脂酸酯。

5.根据权利要求1或4所述的一种耐低温润滑薄膜材料，其特征在于，所述活性多元醇硬脂酸酯常温下为固体片状颗粒，熔点35～75℃，热分解温度>250℃。