CN107057163B - 一种珠光膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种珠光膜及其制备方法，属于功能复合材料领域。本发明提供一种聚合物/聚氨酯膜，所述聚合物/聚氨酯膜为珠光膜，所述膜包括如下组分：聚合物70～95重量份，聚氨酯5～30重量份；所述聚合物为聚乙烯或聚丙烯；所述聚合物/聚氨酯膜采用下述方法制得：先将聚氨酯与聚合物熔融共混得共聚氨酯/聚合物共混料；再用所得共混料制得聚合物/聚氨酯流延膜；最后对所得的流延膜进行冷拉处理即得聚合物/聚氨酯膜，其中，冷拉的方向为垂直于流延膜的流延方向，冷拉速率为3m/min～15m/min；冷拉应变为300％～800％。本发明在未加珠光填料的前提下所得珠光膜的性能符合标准要求，并且成本更低；本发明的制备方法相比传统的方法更加环保。

Description

一种珠光膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种珠光膜及其制备方法，属于功能复合材料领域。
背景技术
珠光膜广泛应用于各类包装材料，由于其高的光泽度使得其对产品的包装有很好的装饰效果。制备珠光膜常用的方法是以聚丙烯树脂为原料，添加珠光填料如碳酸钙，二氧化硅，珠光颜料等混合后进行双轴拉伸制得。珠光膜的性能参数需要满足光泽度大于等于50％(GB/T 2410)的要求。
珠光膜由于其独特的珠光效果使得薄膜的装饰性很强，目前随着市场的不断发展，珠光薄膜的种类也越来越多，无论是珠光膜的加工材料，方法，还是其不同的功能应用都在不断拓宽。从以前的单层塑料薄膜包装形式，正逐步转向多层形式的包装，其功能性也呈多样化，不仅要求包装产品各项性能符合质量要求，同时也要保证内容物不发生污染变质现象。
现如今基本上所有的珠光薄膜都是添加珠光填料来获得具有珠光效果的包装产品，用这种方法制备的珠光薄膜则需考虑填料的毒性，成本等问题。
发明内容
针对上述缺陷，本发明提供一种珠光膜，在未加珠光填料的前提下所得珠光膜的性能符合标准要求，并且成本更低；本发明的制备方法相比传统的方法更加环保。
本发明采用的技术方案：
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种聚合物/聚氨酯膜，所述聚合物/聚氨酯膜为珠光膜，所述膜包括如下组分：聚合物70～95重量份，聚氨酯5～30重量份；所述聚合物为聚乙烯或聚丙烯；
所述珠光膜采用下述方法制得：先将聚氨酯与聚合物熔融共混得共聚氨酯/聚合物共混料；再用所得共混料制得聚合物/聚氨酯流延膜；最后对所得的流延膜进行冷拉处理即得聚合物/聚氨酯膜，其中，冷拉的方向为垂直于流延膜的流延方向，冷拉速率为3m/min～15m/min(优选为5～15m/min)；冷拉应变为300％～800％(优选500％～800％)。
本发明中，当聚氨酯含量低5％时珠光效应不好，高于30％时薄膜机械强度差，不宜后期拉伸。
本发明要解决的第二个技术问题是提供上述聚合物/聚氨酯膜的制备方法，具体为：先将聚氨酯与聚合物熔融共混得共聚氨酯/聚合物共混料；再用所得共混料制得聚合物/聚氨酯流延膜；最后对所得流延膜进行冷拉处理得到珠光膜，其中，冷拉的方向为垂直于流延膜的流延方向，冷拉速率为3m/min～15m/min(优选5～15m/min)；冷拉应变为300％～800％(优选500％～800％)；所述聚合物为聚乙烯、聚丙烯。
进一步，所述聚合物/聚氨酯膜的制备方法包括以下步骤：
(1)制备聚合物/PU共混料：将干燥的PU粒料与干燥的聚合物粒料通过双螺杆挤出熔融共混并造粒；
(2)制备聚合物/PU流延膜：用单螺杆挤出机及辊筒拉伸制得聚合物/PU流延膜；
(3)聚合物/PU流延膜的冷拉：用拉伸机对步骤(2)中制得的流延膜进行冷拉处理得到最终成品。
进一步，步骤(1)中，挤出机六段温度为125℃，140℃，150～180℃，150～180℃，150～180℃，140～170℃，螺杆转速为100～300r/min，优选150～200r/min。
进一步，步骤(2)中挤出机三段温度为125℃，150～180℃，150～180℃，口模温度为150～180℃，螺杆转速为10～50r/min，优选30r/min；牵伸速率为30cm/min～150cm/min；优选50-80cm/min。
本发明的有益效果：
本发明所得聚乙烯/聚氨酯珠光膜具有如下优点：
(1)相比其他珠光膜，该方法制备的珠光膜不需要添加珠光填料。
(2)由于无需使用珠光填料，产品成本较低。
(3)在没有添加珠光填料的条件下，薄膜具有较高的光泽度。
(4)薄膜的延展性很高。
附图说明
图1为实施例一、实施例二、实施例三、实施例四和对比例一所得膜的光泽度结果，即所得膜随PU含量的变化图。
图2为实施例二薄膜表面的电镜照片。
图3为实施例二，对比例二，三，四的光泽度对比图。
具体实施方式
本发明提供了一种聚合物(如线性低密度聚乙烯LLDPE)/聚氨酯(PU)珠光薄膜的制备方法，通过PU与LLDPE熔融共混挤出造粒，再流延成膜，使PU为分散相分布于LLDPE流延膜基体中，然后对流延膜进行垂直于流延方向的室温快速拉伸得到珠光膜产品。用该方法制备的珠光薄膜在不需要添加珠光粉等珠光填料的情况下也具有很高的光泽度和延展性。
下面给出的实施例是对本发明的具体描述，有必要指出的是以下实施例只用于对本发明作进一步说明，并非对本发明作任何形式上的限制，该领域技术熟练人员根据上述本发明内容做出的非本质的改进和调整，如改变原料等仍属于本发明的保护范围。
实施例一：珠光膜的制备
(1)制备LLDPE/PU复合粒料：将烘干的PU与LLDPE粒料一起双螺杆挤出并造粒，控制PU质量分数为5％，挤出机六段温度为125℃，140℃，160℃，160℃，160℃，155℃，螺杆转速为200r/min；
(2)制备LLDPE/PU流延膜：用单螺杆挤出机及辊筒拉伸制得LLDPE/PU流延膜，挤出机三段温度为125℃，160℃，160℃，口模温度为160℃，螺杆转速为30r/min，牵伸速率50cm/min；
(3)LLDPE/PU流延膜的冷拉：用拉伸机对(2)中制得的薄膜进行垂直于流延方向冷拉处理得到最终成品，拉伸速率为5m/min，拉伸应变为500％。
实施例二：珠光膜的制备
(1)制备LLDPE/PU复合粒料：将烘干的PU与LLDPE粒料一起双螺杆挤出并造粒，控制PU质量分数为10％，挤出机六段温度为125℃，140℃，160℃，160℃，160℃，155℃，螺杆转速为200r/min；
(2)制备LLDPE/PU流延膜：用单螺杆挤出机及辊筒拉伸制得LLDPE/PU流延膜，挤出机三段温度为125℃，160℃，160℃，口模温度为160℃，螺杆转速为30r/min，牵伸速率50cm/min；
(3)LLDPE/PU流延膜的冷拉：用拉伸机对(2)中制得的薄膜进行垂直于流延方向冷拉处理得到最终成品，拉伸速率为5m/min，拉伸应变为500％。
实施例三：珠光膜的制备
(1)制备LLDPE/PU复合粒料：将烘干的PU与LLDPE粒料一起双螺杆挤出并造粒，控制PU质量分数为20％，挤出机六段温度为125℃，140℃，160℃，160℃，160℃，155℃，螺杆转速为200r/min；
(2)制备LLDPE/PU流延膜：用单螺杆挤出机及辊筒拉伸制得LLDPE/PU流延膜，挤出机三段温度为125℃，160℃，160℃，口模温度为160℃，螺杆转速为30r/min，牵伸速率50cm/min；
(3)LLDPE/PU流延膜的冷拉：用拉伸机对(2)中制得的薄膜进行垂直于流延方向冷拉处理得到最终成品，拉伸速率为5m/min，拉伸应变为500％。
实施例四：珠光膜的制备
(1)制备LLDPE/PU复合粒料：将烘干的PU与LLDPE粒料一起双螺杆挤出并造粒，控制PU质量分数为30％，挤出机六段温度为125℃，140℃，160℃，160℃，160℃，155℃，螺杆转速为200r/min；
(2)制备LLDPE/PU流延膜：用单螺杆挤出机及辊筒拉伸制得LLDPE/PU流延膜，挤出机三段温度为125℃，160℃，160℃，口模温度为160℃，螺杆转速为30r/min，牵伸速率50cm/min；
(3)LLDPE/PU流延膜的冷拉：用拉伸机对(2)中制得的薄膜进行垂直于流延方向冷拉处理得到最终成品，拉伸速率为5m/min，拉伸应变为500％。
对比例一：
(1)制备LLDPE流延膜：用单螺杆挤出机及辊筒拉伸制得LLDPE流延膜，挤出机三段温度为125℃，160℃，160℃，口模温度为160℃，螺杆转速为30r/min，牵伸速率50cm/min。
(2)LLDPE流延膜的冷拉：用拉伸机对(1)中制得的薄膜进行垂直于流延方向冷拉处理得到最终成品，拉伸速率为5m/min，拉伸应变为500％。
对比例二：
(1)制备LLDPE/PU复合粒料：将烘干的PU与LLDPE粒料一起双螺杆挤出并造粒，控制PU质量分数为10％，挤出机六段温度为125℃，140℃，160℃，160℃，160℃，155℃，螺杆转速为200r/min；
(2)制备LLDPE/PU流延膜：用单螺杆挤出机及辊筒拉伸制得LLDPE/PU流延膜，挤出机三段温度为125℃，160℃，160℃，口模温度为160℃，螺杆转速为30r/min，牵伸速率50cm/min；
(3)LLDPE/PU流延膜的冷拉：用拉伸机对(2)中制得的薄膜进行沿流延方向冷拉处理得到最终成品，拉伸速率为5m/min，拉伸应变为500％。
对比例三：
(1)制备LLDPE/PU复合粒料：将烘干的PU与LLDPE粒料一起双螺杆挤出并造粒，控制PU质量分数为10％，挤出机六段温度为125℃，140℃，160℃，160℃，160℃，155℃，螺杆转速为200r/min；
(2)制备LLDPE/PU流延膜：用单螺杆挤出机及辊筒拉伸制得LLDPE/PU流延膜，挤出机三段温度为125℃，160℃，160℃，口模温度为160℃，螺杆转速为30r/min，牵伸速率50cm/min；
(3)LLDPE/PU流延膜的冷拉：用拉伸机对(2)中制得的薄膜进行垂直于流延方向冷拉处理得到最终成品，拉伸速率为1m/min，拉伸应变为500％。
对比例四：
(1)制备LLDPE/PU复合粒料：将烘干的PU与LLDPE粒料一起双螺杆挤出并造粒，控制PU质量分数为10％，挤出机六段温度为125℃，140℃，160℃，160℃，160℃，155℃，螺杆转速为200r/min；
(2)制备LLDPE/PU流延膜：用单螺杆挤出机及辊筒拉伸制得LLDPE/PU流延膜，挤出机三段温度为125℃，160℃，160℃，口模温度为160℃，螺杆转速为30r/min，牵伸速率50cm/min；
(3)LLDPE/PU流延膜的冷拉：用拉伸机对(2)中制得的薄膜进行垂直于流延方向冷拉处理得到最终成品，拉伸速率为5m/min；拉伸应变为200％。
性能测试：
图1为实施例一、实施例二、实施例三、实施例四和对比例一所得膜的光泽度结果，即所得膜随PU含量的变化图；图1中光泽度是通过GB/T 2410的方法进行检测，由图1可知，所有添加了PU的复合薄膜的光泽度相比于纯的LLDPE来说都有极大的提升，并且，随着PU量的增加，光泽度也是不断增加。
图2为实施例二薄膜表面的电镜照片；由图2可知，在实施例二薄膜的表面有很多由分散相PU引发的微裂纹，微裂纹的存在使得薄膜具有很高的光泽度。
图3为实施例二，对比例二，三，四的光泽度对比图，由图3可知，只有当冷拉方向为垂直于流延方向，拉伸速率较高，拉伸应变较大时，薄膜的光泽度才会达到珠光膜的标准。
尽管上面结合实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。

Claims (8)

1.一种聚合物/聚氨酯膜，其特征在于，所述聚合物/聚氨酯膜为珠光膜，所述聚合物/聚氨酯膜包括如下组分：聚合物70～95重量份，聚氨酯5～30重量份；所述聚合物为聚乙烯或聚丙烯；
并且所述聚合物/聚氨酯膜采用下述方法制得：先将聚氨酯与聚合物熔融共混得聚氨酯/聚合物共混料；再用所得共混料制得聚合物/聚氨酯流延膜；最后对所得的流延膜进行冷拉处理即得聚合物/聚氨酯膜，其中，冷拉的方向为垂直于流延膜的流延方向，冷拉速率为3m/min～15m/min；冷拉应变为300％～800％。
2.根据权利要求1所述的聚合物/聚氨酯膜，其特征在于，所述冷拉速率为5m/min～15m/min；冷拉应变为500％～800％。
3.根据权利要求1或2所述的聚合物/聚氨酯膜，其特征在于，所述聚合物/聚氨酯膜的制备方法包括以下步骤：
(1)制备聚合物/聚氨酯共混料：将干燥的聚氨酯粒料与干燥的聚合物粒料通过双螺杆挤出熔融共混并造粒；
(2)制备聚合物/聚氨酯流延膜：将步骤(1)所得聚氨酯/聚合物共混料用单螺杆挤出机及辊筒拉伸制得聚合物/聚氨酯流延膜；
(3)聚合物/聚氨酯流延膜的冷拉：用拉伸机对步骤(2)中制得的流延膜进行冷拉处理得到聚合物/聚氨酯膜。
4.根据权利要求3所述的聚合物/聚氨酯膜，其特征在于，步骤(1)中，挤出机六段温度为125℃，140℃，150～180℃，150～180℃，150～180℃，140～170℃，螺杆转速为100～300r/min。
5.根据权利要求4所述的聚合物/聚氨酯膜，其特征在于，所述螺杆转速为150～200r/min。
6.根据权利要求3所述的聚合物/聚氨酯膜，其特征在于，步骤(2)中，挤出机三段温度为125℃，150～180℃，150～180℃，口模温度为150～180℃，螺杆转速为10～50r/min；牵伸速率为30cm/min～150cm/min。
7.根据权利要求4所述的聚合物/聚氨酯膜，其特征在于，步骤(2)中，挤出机三段温度为125℃，150～180℃，150～180℃，口模温度为150～180℃，螺杆转速为10～50r/min；牵伸速率为30cm/min～150cm/min。
8.根据权利要求6或7所述的聚合物/聚氨酯膜，其特征在于，螺杆转速为30r/min；牵伸速率为50～80cm/min。
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