CN106220961A - 由碳酸钙制成的薄膜及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种由碳酸钙制成的薄膜，由包含以下成分且成分按照如下重量百分比制成：碳酸钙；聚乙烯；聚丙烯；加工助剂；本发明还涉及碳酸钙制成薄膜的制造方法，依次将无机矿粉、聚乙烯、聚丙烯以及加工助剂加入混合机中；造粒：将步骤A得到的混合物料随之送入螺杆挤压机制成颗粒状材料；将颗粒状材料投入由压出机及O字型模嘴成型机构的制压出机，控制压出机温度使颗粒状材料软化，经螺杆强压输送，熔融材料挤向吹膜模头，吹模模头制作薄膜；本技术方案创新性地想到利用碳酸钙、聚乙烯、聚丙烯及加工助剂的共同作用，利用吹膜机将其制成薄膜，利用该薄膜作为胶带的基材使用替代传统的基材，大大降低了胶带的原料成本，且可降解。

Description

由碳酸钙制成的薄膜及其制造方法
技术领域
本发明涉及高分子材料改性和加工技术领域，尤其涉及一种由碳酸钙制成的薄膜及其制造方法。
背景技术
现有技术中，胶带通常是以BOPP双向拉伸聚丙烯薄膜为基材，经过加温均匀涂抹压敏胶乳液，使其形成胶层。胶带作为轻工类企业、公司、个人生活中不可缺少的用品；上述的压敏胶乳液主要成分是丁酯。
授权公告号为CN1105636C的中国专利，专利名称为环保纸的制造方法，其公开了一种环保纸及该环保纸生产的方法，其主要以石灰石矿产资源为主要原材料，以高分子聚合物为辅料，利用高分子界面化学原理和高分子改性的特点，经特殊工艺处理后，采用聚合物挤出、吹制成型；该环保纸即为石头纸，其具有与植物纤维纸同样的书写性能和印刷效果，企业具有塑料包装物所具有的性能。
授权公告号为CN102975456B的中国专利，专利名称为一种聚乙烯-聚丙烯层压金属复合材料防粘隔离膜，其由耐高温无机物、聚丙烯、聚乙烯、偶联剂、润滑剂组成，经高速混合后造粒形成聚乙烯-聚丙烯层压金属复合材料防粘隔离膜。该膜具有优良的延展性、抗张强度、断后伸长率等力学性能。
由以上背景技术可知，现有的胶带均采用的是塑料基材，其在使用过程中具有以下缺点：低温下容易粘性急剧下降，影响使用性能；使用后，在高温状态下其容易在撕开后留下粘状物；成本高，且压敏胶乳液环保性能差且用量大。利用制造石头纸工艺及聚丙烯的改性原理，同时调整其组分和工艺，获得一种韧性高且环保的薄膜，进一步将该薄膜应用至胶带领域替代传统的BOPP双向拉伸聚丙烯薄膜，从而提高胶带性能的思路将会是未来胶带领域的一个重要研究方向。
发明内容
本发明的目的之一是针对现有技术的不足之处，提供一种由无机矿粉材料制成的薄膜，有效将无机矿粉应用至胶带领域，将其替代传统胶带的塑料基材，降低传统胶带的成本，节能环保，通用性好，解决了现有技术中胶带成本高且环保性能差问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种由无机矿粉制的薄膜，由包含以下成分且成分按照如下重量百分比制成：
所述薄膜的厚度为30至50微米。
所述聚乙烯为包括高密度聚乙烯与一种或一种以上的中密度聚乙烯、低密度聚乙烯及线性密度聚乙烯的组合。
所述碳酸钙为包括重质碳酸钙与一种或一种以上的轻质碳酸钙和重质碳酸钙的组合。
所述聚丙烯为包括等规聚丙烯与一种或一种以上的无规聚丙烯和间规聚丙烯的组合。
所述加工助剂包括偶合剂、分散剂和抗静电剂。
所述分散剂选自聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、塑化聚乙烯蜡或聚α-甲基苯乙烯；
所述偶合剂选自KH550、KH560、KF570、NCO基团偶联剂或者羟基氨基偶联剂及其混合物。
所述碳酸钙的粒径为1000至5000目。
所述碳酸钙的粒径为2500至3500目。
本发明还公开了一种由碳酸钙制成薄膜的制造方法，包括以下所述步骤：
步骤A：称取各原料：依次将70％至75％重量的无机矿粉、20％至25％重量的聚乙烯、5％至10％重量的聚丙烯以及1％至2％重量的加工助剂加入混合机中，混合20至25分钟，混合机转速为80-100r/min；
步骤B：造粒：将步骤A得到的混合物料随之送入螺杆挤压机，在180至200℃温度下熔融混炼，制成颗粒状材料；
步骤C：将颗粒状材料投入由压出机及O字型模嘴成型机构的制压出机，控制压出机温度使颗粒状材料软化，经螺杆强压输送，熔融材料挤向吹膜模头，吹模模头制作薄膜，与此同时，吹膜模头旋转，薄膜在风力的作用下吹出；
所述薄膜的的厚度范围为30至50微米。
所述聚乙烯为包括高密度聚乙烯与一种或一种以上的中密度聚乙烯、低密度聚乙烯及线性密度聚乙烯的组合。
所述碳酸钙为包括重质碳酸钙与一种或一种以上的轻质碳酸钙和重质碳酸钙的组合。
所述聚丙烯为包括等规聚丙烯与一种或一种以上的无规聚丙烯和间规聚丙烯的组合。
所述加工助剂包括偶合剂、分散剂和抗静电剂。
所述分散剂选自聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、塑化聚乙烯蜡或聚α-甲基苯乙烯；
所述偶合剂选自KH550、KH560、KF570、NCO基团偶联剂或者羟基氨基偶联剂及其混合物。
所述碳酸钙的粒径为1000至5000目。
所述碳酸钙的粒径为2500至3500目。
所述步骤B中螺杆转速为30至50r/min，挤出分段温度：180至190℃、190至195℃、195至200℃，机头温度190-195℃。
本发明还公开了一种由无机矿粉制成薄膜用作胶带的用途，将本技术方案中红的薄膜全部或部分替换传统的胶带基材使用。
本发明的有益效果在于：
(1)本技术方案创新性地想到利用无机矿粉、聚乙烯、聚丙烯及加工助剂，利用吹膜机将其制成薄膜，利用该薄膜作为胶带的基材使用替代传统的基材，大大降低了胶带的原料成本，且在实际使用中发现，该薄膜在低温状态下的粘性保持时间长，不易变质；与此同时，薄膜作为基材生产的胶带在使用过程中基本不发生胶层粘附在使用面上的情况。
(2)在本技术方案中，该薄膜以无机矿粉、聚乙烯及聚丙烯为主要成分，其中无机矿粉具有可降解及成本低的特点；聚丙烯、聚乙烯和碳酸钙的有效结合，能够在保证薄膜抗拉强度和韧性的基础上，大大降低了薄膜的生产成本。
综上所述，该薄膜环保性能好，可降解，且抗撕裂及耐高低温，制作简单，原材料来源丰富，适用于制备胶带，具备很大的市场前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。
实施例中采用GB(国标)测定材料的各项性能，如无特别说明，组分的份数均为重量份数。
实施例一
步骤A：按原料配方比称原料，依次将70％重量的碳酸钙、23％重量的聚乙烯、5％重量的聚丙烯、2％重量的加工助剂加入混合机中，混合8分钟，混合机转速为80r/min；
所述偶和剂为：KH550基团偶合剂。其中所述分散剂为：聚乙烯蜡。所述碳酸钙为轻质碳酸钙。所述碳酸钙的粒径为3000目。
步骤B：造粒：将步骤A得到的混合物料随之送入螺杆挤压机，在180℃温度下熔融混炼，制成颗粒状材料；
步骤C：将颗粒状材料投入由压出机及O字型模嘴成型机构的制压出机，控制压出机温度使颗粒状材料软化，经螺杆强压输送，熔融材料挤向吹膜模头，吹模模头制作薄膜，与此同时，吹膜模头旋转，薄膜在风力的作用下吹出。所述步骤B中螺杆转速为50r/min；挤出分段温度：180至190℃、190至195℃、195至200℃，机头温度190-195℃。
将所得的薄膜进行性能测试，其性能参数如下表1所示。
此外，在本实施例中，所述薄膜可以为单层薄膜，也可以为双层薄膜，甚至是三层薄膜；所述的单层薄膜、双层薄膜和三层薄膜可参考本文献背景技术中描述的公告号为CN1105636C的专利文献中的工作原理，其关于单层薄膜、双层薄膜和三层薄膜的具体描述和生产工艺，当然在此也不排除有四层薄膜、五层薄膜等；针对不同的使用场合，可对石头薄膜的厚度、密度和层数进行调整，以实现更好的使用效果；在本实施例一中所列举的数值包含但不局限于此，凡是利用本技术方案所提及的工作原理而进行的发明创造，均落在本专利的保护范围之内。
实施例二
步骤A：按原料配方比称原料，依次将75％重量的碳酸钙、20％重量的聚乙烯、3％重量的聚丙烯、2％重量的加工助剂加入混合机中，混合9分钟，混合机转速为90r/min；
所述偶和剂为：KH560基团偶合剂。其中所述分散剂为：氧化聚乙烯蜡。所述碳酸钙为重质碳酸钙。所述碳酸钙的粒径为3500目。
步骤B：造粒：将步骤A得到的混合物料随之送入螺杆挤压机，在190℃温度下熔融混炼，制成颗粒状材料；
步骤C：将颗粒状材料投入由压出机及O字型模嘴成型机构的制压出机，控制压出机温度使颗粒状材料软化，经螺杆强压输送，熔融材料挤向吹膜模头，吹模模头制作薄膜，与此同时，吹膜模头旋转，薄膜在风力的作用下吹出。所述步骤B中螺杆转速为60r/min；挤出分段温度：180至190℃、190至195℃、195至200℃，机头温度190-195℃。
将所得的薄膜进行性能测试，其性能参数如下表1所示。
实施例三
步骤A：按原料配方比称原料，依次将70％重量的碳酸钙、25％重量的聚乙烯、4％重量的聚丙烯、1％重量的加工助剂加入混合机中，混合10分钟，混合机转速为100r/min；
所述偶和剂为：KF570基团偶合剂。其中所述分散剂为：塑化聚乙烯蜡。所述碳酸钙为重质碳酸钙。所述碳酸钙的粒径为4000目。
步骤B：造粒：将步骤A得到的混合物料随之送入螺杆挤压机，在200℃温度下熔融混炼，制成颗粒状材料；
步骤C：将颗粒状材料投入由压出机及O字型模嘴成型机构的制压出机，控制压出机温度使颗粒状材料软化，经螺杆强压输送，熔融材料挤向吹膜模头，吹模模头制作薄膜，与此同时，吹膜模头旋转，薄膜在风力的作用下吹出。所述步骤B中螺杆转速为60r/min。
将所得的薄膜进行性能测试，其性能参数如下表1所示。
实施例四
步骤A：按原料配方比称原料，依次将72％重量的碳酸钙、22％重量的聚乙烯、4％重量的聚丙烯、2％重量的加工助剂加入混合机中，混合9分钟，混合机转速为95r/min；
所述偶和剂为：羟基氨基偶联剂。其中所述分散剂为：聚α-甲基苯乙烯。所述碳酸钙为重质碳酸钙。所述碳酸钙的粒径为5000目。
步骤B：造粒：将步骤A得到的混合物料随之送入螺杆挤压机，在195℃温度下熔融混炼，制成颗粒状材料；
步骤C：将颗粒状材料投入由压出机及O字型模嘴成型机构的制压出机，控制压出机温度使颗粒状材料软化，经螺杆强压输送，熔融材料挤向吹膜模头，吹模模头制作薄膜，与此同时，吹膜模头旋转，薄膜在风力的作用下吹出。所述步骤B中螺杆转速为60r/min。
比较例一
不添加聚丙烯，其余与实施例四步骤相同。步骤A：按原料配方比称原料，依次将碳酸钙、聚乙烯及助剂按照实施例四中的比例成分加入混合机中，混合9分钟，混合机转速为95r/min；
所述加工助剂为：甲基丙烯酸甲酯共聚物。其中所述分散剂为：聚α-甲基苯乙烯。所述碳酸钙为重质碳酸钙。所述碳酸钙的粒径为5000目。
步骤B：造粒：将步骤A得到的混合物料随之送入螺杆挤压机，在195℃温度下熔融混炼，制成颗粒状材料；
步骤C：将颗粒状材料投入由压出机及O字型模嘴成型机构的制压出机，控制压出机温度使颗粒状材料软化，经螺杆强压输送，熔融材料挤向吹膜模头，吹模模头制作薄膜，与此同时，吹膜模头旋转，薄膜在风力的作用下吹出；所述步骤B中螺杆转速为60r/min。
将所得的薄膜进行性能测试，其性能参数如下表1所示。
由表1所示，实施例一、实施例二、实施三及实施例四能够获得较好的薄膜，其具备较好的拉伸强度、伸长率及撕裂强度；比较例一因缺少聚丙烯，其拉伸强度显著降低，且薄膜容易断裂，不能够作为胶带用基材使用。
表1对比参数表
实施例一 实施例二 实施例三 实施例四 比较例一
拉伸强度MPA 18 18.2 18.3 18.8 11.5
伸长率％ 240 242 242 240 210
以上所述的薄膜并不局限于以上成分的薄膜，作为一种薄膜的优化产品或是由薄膜进一步深加工的深加工产品作为胶带基材使用也属于利用本发明的构思，均落在该专利的保护范围内。

Claims (10)

1.由碳酸钙制成的薄膜，其特征在于：由包含以下成分且成分按照如下重量百分比制成：
所述薄膜的厚度为30至50微米。
2.如权利要求1所述的由碳酸钙制成的薄膜，其特征在于，所述聚乙烯为包括高密度聚乙烯与一种或一种以上的中密度聚乙烯、低密度聚乙烯及线性密度聚乙烯的组合。
3.如权利要求1所述的由碳酸钙制成的薄膜，其特征在于，所述碳酸钙为包括重质碳酸钙与一种或一种以上的轻质碳酸钙和重质碳酸钙的组合。
4.如权利要求1所述的由碳酸钙制成的薄膜，其特征在于，所述聚丙烯为包括等规聚丙烯与一种或一种以上的无规聚丙烯和间规聚丙烯的组合。
5.如权利要求1所述的由碳酸钙制成的薄膜，其特征在于，所述加工助剂包括偶合剂、分散剂和抗静电剂。
6.如权利要求5所述的由碳酸钙制成的薄膜，其特征在于，所述偶合剂选自KH550、KH560、KF570、NCO基团偶联剂或者羟基氨基偶联剂及其混合物。
7.如权利要求5所述的由碳酸钙制成的薄膜，其特征在于，所述分散剂选自聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、塑化聚乙烯蜡或聚α-甲基苯乙烯及其混合物。
8.如权利要求5所述的由碳酸钙制成的薄膜，其特征在于，所述碳酸钙的粒径为1000至5000目。
9.如权利要求8所述的由碳酸钙制成的薄膜，其特征在于，所述碳酸钙的粒径为2500至3500目。
10.一种由碳酸钙制成薄膜的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤A：称取各原料：依次将70％至75％重量的无机矿粉、20％至25％重量的聚乙烯、5％至10％重量的聚丙烯以及1％至2％重量的加工助剂加入混合机中，混合20至25分钟，混合机转速为80-100r/min；
步骤B：造粒：将步骤A得到的混合物料随之送入螺杆挤压机，在180至200℃温度下熔融混炼，制成颗粒状材料；
步骤C：将颗粒状材料投入由压出机及O字型模嘴成型机构的制压出机，控制压出机温度使颗粒状材料软化，经螺杆强压输送，熔融材料挤向吹膜模头，吹模模头制作薄膜，与此同时，吹膜模头旋转，薄膜在风力的作用下吹出；
所述薄膜的的厚度范围为30至50微米。
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