CN105109163B - 多层环保复合聚乙烯薄膜及其制备方法 - Google Patents

多层环保复合聚乙烯薄膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种多层环保复合聚乙烯薄膜及其制备方法，属于薄膜技术领域。该多层环保复合聚乙烯薄膜包括上下依次排列的第一电晕层、第一热封层、中层芯层、第二热封层和第二电晕层，所述上下依次排列的第一电晕层、第一热封层、中层芯层、第二热封层和第二电晕层共挤形成所述可降解多层共挤吹塑聚乙烯薄膜；本发明多层环保复合聚乙烯薄膜通过在各层复合层中添加可以促进薄膜降解的原料组分，再于适宜的温度下将多层原料共挤，不仅赋予了本发明复合聚乙烯薄膜优异的生物可降解性，还使其具有优异的耐低温性能和通用性。

Description

多层环保复合聚乙烯薄膜及其制备方法
技术领域
本发明属于薄膜技术领域，具体涉及一种多层环保复合聚乙烯薄膜及其制备方法。
背景技术
多层共挤流延膜挤出是指将两种或两种以上的不同塑料利用两台或两台以上的挤出机通过一个多流道的复合模头，汇合生产多层结构的复合薄膜。采用该方法可制作出各种不同材料的薄膜，具有很高的加工精度，尤其是在制作半结晶型热塑性塑料时，该加工方法能够充分地发挥被加工材料的性能，所制得的流延膜具有优良的光学性能和厚薄均匀度，有利于大批量生产；此外利用该方法制作的薄膜具有良好的透明性和光泽性，且具有良好的力学性能。
目前，国内市面上性能优异的多层环保复合聚乙烯薄膜大多数依靠进口而得，因此对环保的多层共挤复合聚乙烯薄膜的研究具有很大的社会意义和经济价值，而环保性能的优劣主要与复合聚乙烯薄膜在生产时使用的原料有关，原料的使用和配比起到了及其重要的作用。
因此，一种性能优异的多层环保复合聚乙烯薄膜已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，而提供一种多层环保复合聚乙烯薄膜及其制备方法，该多层环保复合聚乙烯薄膜具有良好的阻隔性、耐低温性和较强的物理性能，还具有优异的可降解性和通用性。
本发明采用如下技术方案：
多层环保复合聚乙烯薄膜，包括上下依次排列的第一电晕层、第一热封层、中层芯层、第二热封层和第二电晕层，所述第一电晕层、第一热封层、中层芯层、第二热封层和第二电晕层共挤形成所述可降解多层共挤复合聚乙烯薄膜；
其中，所述第一热封层和第二热封层包括按照质量份数计的如下组分：茂金属线型低密度聚乙烯22-34份、均聚型聚丙烯5-9份、聚乳酸8-11份、聚乙烯马来酸酐共聚物2-6份、聚乙烯醇1-2.5份、硬脂酸铁2-6份、淀粉5-9份；所述第一电晕层和第二电晕层包括按照质量份数计的如下组分：茂金属线型低密度聚乙烯20-30份、嵌段共聚聚丙烯2-4份、马来酸酐接枝聚丙烯1-2份、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯0.1-0.3份、壳聚糖2-8份、硬脂酸铁2-5份、淀粉5-10份；所述中层芯层包括按照质量份数计的如下组分：茂金属线型低密度聚乙烯18-24份、聚乙烯马来酸酐共聚物2-6份、壳聚糖4-8份、愈创木基木质素0.6-1.5份。
更进一步的，所述的多层环保复合聚乙烯薄膜，其中所述第一热封层和第二热封层包括按照质量份数计的如下组分：茂金属线型低密度聚乙烯28份、均聚型聚丙烯7份、聚乳酸10份、聚乙烯马来酸酐共聚物5份、聚乙烯醇1.7份、硬脂酸铁4份、淀粉7份；所述第一电晕层和第二电晕层包括按照质量份数计的如下组分：茂金属线型低密度聚乙烯25份、嵌段共聚聚丙烯3份、马来酸酐接枝聚丙烯1.5份、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯0.2份、壳聚糖6份、硬脂酸铁3份、淀粉6份；所述中层芯层包括按照质量份数计的如下组分：茂金属线型低密度聚乙烯21份、聚乙烯马来酸酐共聚物4份、壳聚糖5.5份、愈创木基木质素1份。
所述的多层环保复合聚乙烯薄膜的制备方法，步骤如下：第一热封层和第二热封层材料：按照所述质量配比，将茂金属线型低密度聚乙烯、均聚型聚丙烯、聚乳酸、聚乙烯马来酸酐共聚物、聚乙烯醇、硬脂酸铁和淀粉共混后，于200-300℃下混炼熔融；第一电晕层和第二电晕层材料：按照所述质量配比，将茂金属线型低密度聚乙烯、嵌段共聚聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯、壳聚糖、硬脂酸铁和淀粉共混后，于200-300℃下混炼熔融；中层芯层材料：按照所述质量配比，将茂金属线型低密度聚乙烯、聚乙烯马来酸酐共聚物、壳聚糖和愈创木基木质素混合，于200-250℃下混炼熔融；后将第一电晕层材料、第一热封层材料、中层芯层材料、第二热封层材料和第二电晕层材料至上而下通过吹塑机五层共挤吹塑成型，即得所述多层环保复合聚乙烯薄膜。
更进一步的，所述的多层环保复合聚乙烯薄膜的制备方法，其中，所述第一热封层和第二热封层于250℃下混炼熔融。
更进一步的，所述的多层环保复合聚乙烯薄膜的制备方法，其中，所述第一电晕层和第二电晕层于250℃下混炼熔融。
更进一步的，所述的多层环保复合聚乙烯薄膜的制备方法，其中，所述中层芯层于225℃下混炼熔融。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：本发明多层环保复合聚乙烯薄膜通过在各层复合层中添加可以促进薄膜降解的原料组分，再于适宜的温度下将五层复合层共挤，不仅赋予了本发明复合聚乙烯薄膜优异的生物可降解性，所用材料价格较为便宜，且降解后无公害，五层对称的设计还使其具有优异的耐低温性能和物理性能，同时具有操作方便的作用，在使用过程中不必考虑薄膜的正反，适应不同型号的覆膜机；本发明多层环保复合聚乙烯薄膜制备方法简便易行，可广泛用于食品的包装，此外由于其良好的耐低温性能，使其可在零下30℃下的低温环境下正常使用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
实施例1
多层环保复合聚乙烯薄膜，包括上下依次排列的第一电晕层、第一热封层、中层芯层、第二热封层和第二电晕层，所述第一电晕层、第一热封层、中层芯层、第二热封层和第二电晕层至上而下共挤形成所述多层环保复合聚乙烯薄膜；
其中所述第一热封层和第二热封层包括按照质量份数计的如下组分：茂金属线型低密度聚乙烯28份、均聚型聚丙烯7份、聚乳酸10份、聚乙烯马来酸酐共聚物5份、聚乙烯醇1.7份、硬脂酸铁4份、淀粉7份；所述第一电晕层和第二电晕层包括按照质量份数计的如下组分：茂金属线型低密度聚乙烯25份、嵌段共聚聚丙烯3份、马来酸酐接枝聚丙烯1.5份、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯0.2份、壳聚糖6份、硬脂酸铁3份、淀粉6份；所述中层芯层包括按照质量份数计的如下组分：茂金属线型低密度聚乙烯21份、聚乙烯马来酸酐共聚物4份、壳聚糖5.5份、愈创木基木质素1份。
所述的多层环保复合聚乙烯薄膜的制备方法，步骤如下：第一热封层和第二热封层材料：按照所述质量配比，将茂金属线型低密度聚乙烯、均聚型聚丙烯、聚乳酸、聚乙烯马来酸酐共聚物、聚乙烯醇、硬脂酸铁和淀粉共混后，于250℃下混炼熔融；第一电晕层和第二电晕层材料：按照所述质量配比，将茂金属线型低密度聚乙烯、嵌段共聚聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯、壳聚糖、硬脂酸铁和淀粉共混后，于250℃下混炼熔融；中层芯层材料：按照所述质量配比，将茂金属线型低密度聚乙烯、聚乙烯马来酸酐共聚物、壳聚糖和愈创木基木质素混合，于225℃下混炼熔融；后将第一电晕层材料、第一热封层材料、中层芯层材料、第二热封层材料和第二电晕层材料至上而下通过吹塑机五层共挤吹塑成型，即得所述多层环保复合聚乙烯薄膜。
实施例2
多层环保复合聚乙烯薄膜，包括上下依次排列的第一电晕层、第一热封层、中层芯层、第二热封层和第二电晕层，所述第一电晕层、第一热封层、中层芯层、第二热封层和第二电晕层至上而下共挤形成所述多层环保复合聚乙烯薄膜；
其中，所述第一热封层和第二热封层包括按照质量份数计的如下组分：茂金属线型低密度聚乙烯22份、均聚型聚丙烯5份、聚乳酸8份、聚乙烯马来酸酐共聚物2份、聚乙烯醇1份、硬脂酸铁2份、淀粉5份；所述第一电晕层和第二电晕层包括按照质量份数计的如下组分：茂金属线型低密度聚乙烯20份、嵌段共聚聚丙烯2份、马来酸酐接枝聚丙烯1份、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯0.1份、壳聚糖2份、硬脂酸铁2份、淀粉5份；所述中层芯层包括按照质量份数计的如下组分：茂金属线型低密度聚乙烯18份、聚乙烯马来酸酐共聚物2份、壳聚糖4份、愈创木基木质素0.6份。
所述的多层环保复合聚乙烯薄膜的制备方法，步骤如下：第一热封层和第二热封层材料：按照所述质量配比，将茂金属线型低密度聚乙烯、均聚型聚丙烯、聚乳酸、聚乙烯马来酸酐共聚物、聚乙烯醇、硬脂酸铁和淀粉共混后，于200℃下混炼熔融；第一电晕层和第二电晕层材料：按照所述质量配比，将茂金属线型低密度聚乙烯、嵌段共聚聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯、壳聚糖、硬脂酸铁和淀粉共混后，于200℃下混炼熔融；中层芯层材料：按照所述质量配比，将茂金属线型低密度聚乙烯、聚乙烯马来酸酐共聚物、壳聚糖和愈创木基木质素混合，于200℃下混炼熔融；后将第一电晕层材料、第一热封层材料、中层芯层材料、第二热封层材料和第二电晕层材料至上而下通过吹塑机五层共挤吹塑成型，即得所述多层环保复合聚乙烯薄膜。
实施例3
多层环保复合聚乙烯薄膜，包括上下依次排列的第一电晕层、第一热封层、中层芯层、第二热封层和第二电晕层，所述第一电晕层、第一热封层、中层芯层、第二热封层和第二电晕层至上而下共挤形成所述多层环保复合聚乙烯薄膜；
其中，所述第一热封层和第二热封层包括按照质量份数计的如下组分：茂金属线型低密度聚乙烯34份、均聚型聚丙烯9份、聚乳酸11份、聚乙烯马来酸酐共聚物6份、聚乙烯醇2.5份、硬脂酸铁6份、淀粉9份；所述第一电晕层和第二电晕层包括按照质量份数计的如下组分：茂金属线型低密度聚乙烯30份、嵌段共聚聚丙烯4份、马来酸酐接枝聚丙烯2份、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯0.3份、壳聚糖8份、硬脂酸铁5份、淀粉10份；所述中层芯层包括按照质量份数计的如下组分：茂金属线型低密度聚乙烯24份、聚乙烯马来酸酐共聚物6份、壳聚糖8份、愈创木基木质素1.5份。
所述的多层环保复合聚乙烯薄膜的制备方法，步骤如下：第一热封层和第二热封层材料：按照所述质量配比，将茂金属线型低密度聚乙烯、均聚型聚丙烯、聚乳酸、聚乙烯马来酸酐共聚物、聚乙烯醇、硬脂酸铁和淀粉共混后，于300℃下混炼熔融；第一电晕层和第二电晕层材料：按照所述质量配比，将茂金属线型低密度聚乙烯、嵌段共聚聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯、壳聚糖、硬脂酸铁和淀粉共混后，于300℃下混炼熔融；中层芯层材料：按照所述质量配比，将茂金属线型低密度聚乙烯、聚乙烯马来酸酐共聚物、壳聚糖和愈创木基木质素混合，于250℃下混炼熔融；后将第一电晕层材料、第一热封层材料、中层芯层材料、第二热封层材料和第二电晕层材料至上而下通过吹塑机五层共挤吹塑成型，即得所述多层环保复合聚乙烯薄膜。
对本发明实施例1至3所得多层环保复合聚乙烯薄膜进行性能检测，其中，降解率采用铺膜实验进行测试，分别将本发明实施例1至3所得多层环保复合聚乙烯薄膜于东北地区冬季平均夜间气温-10℃、最低气温零-30℃进行铺膜实验，3个月后薄膜开始出现破裂，12个月后，以剩余薄膜量与初始使用薄膜量的比例来计算降解率，测试结果如下表1：
表1 性能检测报告
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3
横向拉伸强度，MPa 55 54 53
纵向拉伸强度，MPa 60 50 50
横向拉伸断裂伸长率，% 170 165 167
纵向拉伸断裂伸长率，% 195 190 193
降解率，% 88 85 86
本文中应用了具体个例对发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.多层环保复合聚乙烯薄膜，包括上下依次排列的第一电晕层、第一热封层、中层芯层、第二热封层和第二电晕层，所述第一电晕层、第一热封层、中层芯层、第二热封层和第二电晕层共挤形成可降解多层共挤复合聚乙烯薄膜；
其中，所述第一热封层和第二热封层包括按照质量份数计的如下组分：茂金属线型低密度聚乙烯22-34份、均聚型聚丙烯5-9份、聚乳酸8-11份、聚乙烯马来酸酐共聚物2-6份、聚乙烯醇1-2.5份、硬脂酸铁2-6份、淀粉5-9份；所述第一电晕层和第二电晕层包括按照质量份数计的如下组分：茂金属线型低密度聚乙烯20-30份、嵌段共聚聚丙烯2-4份、马来酸酐接枝聚丙烯1-2份、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯0.1-0.3份、壳聚糖2-8份、硬脂酸铁2-5份、淀粉5-10份；所述中层芯层包括按照质量份数计的如下组分：茂金属线型低密度聚乙烯18-24份、聚乙烯马来酸酐共聚物2-6份、壳聚糖4-8份、愈创木基木质素0.6-1.5份。
2.如权利要求1所述的多层环保复合聚乙烯薄膜，其特征是所述第一热封层和第二热封层包括按照质量份数计的如下组分：茂金属线型低密度聚乙烯28份、均聚型聚丙烯7份、聚乳酸10份、聚乙烯马来酸酐共聚物5份、聚乙烯醇1.7份、硬脂酸铁4份、淀粉7份；所述第一电晕层和第二电晕层包括按照质量份数计的如下组分：茂金属线型低密度聚乙烯25份、嵌段共聚聚丙烯3份、马来酸酐接枝聚丙烯1.5份、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯0.2份、壳聚糖6份、硬脂酸铁3份、淀粉6份；所述中层芯层包括按照质量份数计的如下组分：茂金属线型低密度聚乙烯21份、聚乙烯马来酸酐共聚物4份、壳聚糖5.5份、愈创木基木质素1份。
3.如权利要求1或2所述的多层环保复合聚乙烯薄膜的制备方法，步骤如下：第一热封层和第二热封层材料：按照质量配比，将茂金属线型低密度聚乙烯、均聚型聚丙烯、聚乳酸、聚乙烯马来酸酐共聚物、聚乙烯醇、硬脂酸铁和淀粉共混后，于200-300℃下混炼熔融；第一电晕层和第二电晕层材料：按照质量配比，将茂金属线型低密度聚乙烯、嵌段共聚聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯、壳聚糖、硬脂酸铁和淀粉共混后，于200-300℃下混炼熔融；中层芯层材料：按照质量配比，将茂金属线型低密度聚乙烯、聚乙烯马来酸酐共聚物、壳聚糖和愈创木基木质素混合，于200-250℃下混炼熔融；后将第一电晕层材料、第一热封层材料、中层芯层材料、第二热封层材料和第二电晕层材料至上而下通过吹塑机五层共挤吹塑成型，即得多层环保复合聚乙烯薄膜。
4.如权利要求3所述的多层环保复合聚乙烯薄膜的制备方法，其中，所述第一热封层和第二热封层于250℃下混炼熔融，所述第一电晕层和第二电晕层于250℃下混炼熔融，所述中层芯层于225℃下混炼熔融。
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