CN104788780A - 一种聚乙烯撕裂膜及其制备方法 - Google Patents

一种聚乙烯撕裂膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚乙烯撕裂膜及其制备方法，原料为：聚乙烯、抗氧剂、硫酸钡、有机蒙脱土、硅烷偶联剂、DOP、纳米二氧化钛、氧化锌晶须、聚乙烯蜡和CPE；产品拉伸强度3-4g/den，断裂伸长率10-30%；密度小、韧性好、耐磨性好，拉伸强度高，线密度5-25kg/m；产品耐热性好，流动性好，原料简单易得，制备方法简单，可以广泛生产并不断代替现有材料。

Description

一种聚乙烯撕裂膜及其制备方法
技术领域
    本发明涉及包装材料技术领域，尤其涉及一种聚乙烯撕裂膜及其制备方法。
背景技术
聚乙烯（polyethylene ，简称PE）是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能（最低使用温度可达-100~-70°C），化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀（不耐具有氧化性质的酸）。常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良。
以乙烯单体聚合而成的聚合物。聚乙烯乃1922年由英国ICI合成，1939年开始工业生产，在美国正式工业性生产，大战中为重要的雷达用绝缘材料和军需用品，战后，日本三井石油化学、住友化学（1958年）开始正式生产，1975年14年厂年产140.7万吨，仅次于美国。
聚乙烯是结晶热塑性树脂。它们的化学结构、分子量、聚合度和其他性能很大程度上均依赖于使用的聚合方法。聚合方法决定了支链的类型和支链度。结晶度取决件分子链的规整程度与其所经历的热历史。
聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的，耐热老化性差于聚合物的化学结构和加工条。聚乙烯可用一般热塑性塑料的成型方法(见塑料加工)加工。用途十分广泛，主要用来制造薄膜、包装材料、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等，并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料。随着石油化工的发展，聚乙烯生产得到迅速发展，产量约占塑料总产量的1/4。1983年世界聚乙烯总生产能力为24.65Mt，在建装置能力为3.16Mt。2011年最新统计结果，全球产能达到96Mt，聚乙烯生产的发展趋势显示，生产消费逐步向亚洲地区转移，中国日渐成为最重要的消费市场。
聚乙烯的性能取决于它的聚合方式。在中等压力(15-30大气压)有机化合物催化条件下进行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。这种条件下聚合的聚乙烯分子是线性的，且分子链很长，分子量高达几十万。如果是在高压力(100-300MPa)，高温(190–210C)，过氧化物催化条件下自由基聚合，生产出的则是低密度聚乙烯(LDPE)，它是支链化合结构的。
LLDPE应用领域几乎已渗透到所有LDPE市场。现阶段LLDPE和HDPE处于生命周期的成长阶段；LDPE则在1980代末逐渐进入发展成熟期，世界上已少有LDPE设备投产。聚乙烯可用挤出、注射、模塑、吹塑和熔纺等方法成型，广泛应用于工业、农业、包装及日常工业中，在中国应用相当广泛，薄膜是其最大的用户，约消耗低密度聚乙烯77%，高密度聚乙烯的18%，另外，注塑制品、电线电缆、中空制品等都在其消费结构中占有较大的比例，在塑料工业中占有举足轻重的地位。
聚乙烯材料难以印刷（除非进行本体改性或表面改性），故大多是无色或浅色制品，当然又由于其具有良好的耐环境老化性能，运动场上的人造草皮大多由聚乙烯制造。最简单的鉴别方法就是用煤气火焰（例如打火机）点燃一小块样品，样品会持续燃烧，有烟，且具有烧蜡烛的味道。用指甲在其上划一下，有划痕的为低密度聚乙烯(LDPE)，否则则是高密度聚乙烯(HDPE)。
发明内容
本发明提供一种断裂伸长率和拉伸强度高的聚乙烯撕裂膜及其制备方法，解决现有撕裂膜断裂伸长率和拉伸强度低等技术问题。
本发明采用以下技术方案：一种聚乙烯撕裂膜，其原料按质量份数配比如下：聚乙烯100份，抗氧剂0.1-0.2份，硫酸钡13-15份，有机蒙脱土0.5-2.5份，硅烷偶联剂0.2-0.8份，DOP1-20份，纳米二氧化钛4-16份，氧化锌晶须2-6份，聚乙烯蜡1-2份，CPE10-30份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述聚乙烯撕裂膜的原料按质量份数配比如下：聚乙烯100份，抗氧剂0.12-0.18份，硫酸钡13.5-14.5份，有机蒙脱土1-2份，硅烷偶联剂0.3-0.7份，DOP5-15份，纳米二氧化钛8-12份，氧化锌晶须3-5份，聚乙烯蜡1.4-1.6份，CPE15-25份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述聚乙烯撕裂膜的原料按质量份数配比如下：聚乙烯100份，抗氧剂0.15份，硫酸钡14份，有机蒙脱土1.5份，硅烷偶联剂0.5份，DOP10份，纳米二氧化钛10份，氧化锌晶须4份，聚乙烯蜡1.5份，CPE20份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述抗氧剂采用抗氧剂168或抗氧剂1010。
一种制备所述的聚乙烯撕裂膜的方法，步骤为：
第一步：按照质量份数配比称取聚乙烯、抗氧剂、硫酸钡、有机蒙脱土、硅烷偶联剂、DOP、纳米二氧化钛、氧化锌晶须、聚乙烯蜡和CPE；
第二步：将所有原料投入高速混合机中混合均匀，混合机温度75-95℃，混合5-15min；
第三步：混合后的物料投入单螺杆挤出机中，挤出机温度190-200℃、200-210℃、210-220℃、220-230℃、230-240℃，机头温度240-250℃，口模温度200-210℃，拉伸倍数6-7倍。
有益效果
本发明所述一种聚乙烯撕裂膜及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、产品拉伸强度3-4g/den，断裂伸长率10-30%；2、密度小、韧性好、耐磨性好，拉伸强度高，线密度5-25kg/m；3、产品耐热性好，流动性好，原料简单易得，制备方法简单，可以广泛生产并不断代替现有材料。
具体实施方式
以下结合实例对本发明作进一步的描述，实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他替代手段，均在本发明权利要求范围内。
实施例1：
第一步：按照质量份数配比称取聚乙烯100份，抗氧剂1010为0.1份，硫酸钡13份，有机蒙脱土0.5份，硅烷偶联剂0.2份，DOP1份，纳米二氧化钛4份，氧化锌晶须2份，聚乙烯蜡1份，CPE10份。
第二步：将所有原料投入高速混合机中混合均匀，混合机温度75℃，混合5min。
第三步：混合后的物料投入单螺杆挤出机中，挤出机温度190℃、200℃、210℃、220℃、230℃，机头温度240℃，口模温度200℃，拉伸倍数6倍。
产品拉伸强度3g/den，断裂伸长率10%；密度小、韧性好、耐磨性好，拉伸强度高，线密度5kg/m。
实施例2：
第一步：按照质量份数配比称取聚乙烯100份，抗氧剂1010为0.2份，硫酸钡15份，有机蒙脱土2.5份，硅烷偶联剂0.8份，DOP20份，纳米二氧化钛16份，氧化锌晶须6份，聚乙烯蜡2份，CPE30份。
第二步：将所有原料投入高速混合机中混合均匀，混合机温度95℃，混合15min。
第三步：混合后的物料投入单螺杆挤出机中，挤出机温度200℃、210℃、220℃、230℃、240℃，机头温度250℃，口模温度210℃，拉伸倍数7倍。
产品拉伸强度3.3g/den，断裂伸长率15%；密度小、韧性好、耐磨性好，拉伸强度高，线密度10kg/m。
实施例3：
第一步：按照质量份数配比称取聚乙烯100份，抗氧剂1010为0.12份，硫酸钡13.5份，有机蒙脱土1份，硅烷偶联剂0.3份，DOP5份，纳米二氧化钛8份，氧化锌晶须3份，聚乙烯蜡1.4份，CPE15份。
第二步：将所有原料投入高速混合机中混合均匀，混合机温度75℃，混合5min。
第三步：混合后的物料投入单螺杆挤出机中，挤出机温度190℃、200℃、210℃、220℃、230℃，机头温度240℃，口模温度200℃，拉伸倍数6倍。
产品拉伸强度3.5g/den，断裂伸长率20%；密度小、韧性好、耐磨性好，拉伸强度高，线密度15kg/m。
实施例4：
第一步：按照质量份数配比称取聚乙烯100份，抗氧剂168为0.18份，硫酸钡14.5份，有机蒙脱土2份，硅烷偶联剂0.7份，DOP15份，纳米二氧化钛12份，氧化锌晶须5份，聚乙烯蜡1.6份，CPE25份。
第二步：将所有原料投入高速混合机中混合均匀，混合机温度95℃，混合15min。
第三步：混合后的物料投入单螺杆挤出机中，挤出机温度200℃、210℃、220℃、230℃、240℃，机头温度250℃，口模温度210℃，拉伸倍数7倍。
产品拉伸强度3.7g/den，断裂伸长率25%；密度小、韧性好、耐磨性好，拉伸强度高，线密度20kg/m。
实施例5：
第一步：按照质量份数配比称取聚乙烯100份，抗氧剂168为0.15份，硫酸钡14份，有机蒙脱土1.5份，硅烷偶联剂0.5份，DOP10份，纳米二氧化钛10份，氧化锌晶须4份，聚乙烯蜡1.5份，CPE20份。
第二步：将所有原料投入高速混合机中混合均匀，混合机温度85℃，混合10min。
第三步：混合后的物料投入单螺杆挤出机中，挤出机温度195℃、205℃、215℃、225℃、235℃，机头温度245℃，口模温度205℃，拉伸倍数7倍。
产品拉伸强度4g/den，断裂伸长率30%；密度小、韧性好、耐磨性好，拉伸强度高，线密度25kg/m。

Claims (5)

1.一种聚乙烯撕裂膜，其特征在于，所述聚乙烯撕裂膜的原料按质量份数配比如下：聚乙烯100份，抗氧剂0.1-0.2份，硫酸钡13-15份，有机蒙脱土0.5-2.5份，硅烷偶联剂0.2-0.8份，DOP1-20份，纳米二氧化钛4-16份，氧化锌晶须2-6份，聚乙烯蜡1-2份，CPE10-30份。
2.根据权利要求1所述的一种聚乙烯撕裂膜，其特征在于，所述聚乙烯撕裂膜的原料按质量份数配比如下：聚乙烯100份，抗氧剂0.12-0.18份，硫酸钡13.5-14.5份，有机蒙脱土1-2份，硅烷偶联剂0.3-0.7份，DOP5-15份，纳米二氧化钛8-12份，氧化锌晶须3-5份，聚乙烯蜡1.4-1.6份，CPE15-25份。
3.根据权利要求2所述的一种聚乙烯撕裂膜，其特征在于，所述聚乙烯撕裂膜的原料按质量份数配比如下：聚乙烯100份，抗氧剂0.15份，硫酸钡14份，有机蒙脱土1.5份，硅烷偶联剂0.5份，DOP10份，纳米二氧化钛10份，氧化锌晶须4份，聚乙烯蜡1.5份，CPE20份。
4.根据权利要求1所述的一种聚乙烯撕裂膜，其特征在于：所述抗氧剂采用抗氧剂168或抗氧剂1010。
5.一种制作权利要求1所述的聚乙烯撕裂膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：按照质量份数配比称取聚乙烯、抗氧剂、硫酸钡、有机蒙脱土、硅烷偶联剂、DOP、纳米二氧化钛、氧化锌晶须、聚乙烯蜡和CPE；
第二步：将所有原料投入高速混合机中混合均匀，混合机温度75-95℃，混合5-15min；
第三步：混合后的物料投入单螺杆挤出机中，挤出机温度190-200℃、200-210℃、210-220℃、220-230℃、230-240℃，机头温度240-250℃，口模温度200-210℃，拉伸倍数6-7倍。
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