CN108084567A - 一种用于聚丙烯的低雾度抗粘连母料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于聚丙烯的低雾度抗粘连母料，以质量份计，包括如下组分：聚丙烯30~100份、抗粘连剂0.5‑20份、分散剂0.1‑10份。本发明通过在均聚聚丙烯中加入小粒径有机硅微球，得到了低雾度、抗粘连的母料，其雾度低、抗粘连性良好，同时具有高分散性、高光泽和低摩擦系数，可以满足本行业高质量聚丙烯薄膜的要求，具有积极的现实意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于聚丙烯的低雾度抗粘连母料及其制备方法，属于塑料薄膜用功能助剂技术领域。
背景技术
在包装材料中，PP（聚丙烯）薄膜在包装领域中有着十分广泛的应用，而且随着市场的不断扩展，PP薄膜生产和使用向高速度、高品质和自动化方向发展。由于树脂本身不具有抗粘连性，在PP薄膜生产的过程中，为了防止PP薄膜之间发生粘连，影响薄膜的高速使用性能，需要在PP薄膜的表层添加抗粘连剂来解决这些问题。因而出现了抗粘连母料。
抗粘连母料是以抗粘连剂为原料，以聚丙烯为载体经双螺杆挤出机挤出、干燥、切粒、共混而制成，是PP薄膜生产过程中最重要的添加剂，对于薄膜本身的制造过程或是后续加工应用的过程有着非常重要的作用。
目前，PP薄膜上使用的抗粘连剂可分为无机抗粘连剂和有机抗粘连剂两大类。其中，有机抗粘连剂的光学性能很好，并且不会对薄膜表面产生划痕，但是在高温环境下易发生降解。因此，目前行业内大多采用无机抗粘连剂。常用无机抗粘连剂为硅藻土、滑石粉、碳酸钙、合成二氧化硅或玻璃微珠等，其中，滑石粉和碳酸钙对PP薄膜光学性能影响较大，会明显增加雾度；硅藻土硬度过高、易划伤薄膜膜面；合成的二氧化硅防粘效果极佳，但是会影响薄膜的雾度；玻璃微珠的折光系数和聚丙烯相近对薄膜的光学性能影响很小，使薄膜具有很好的光泽度和雾度，但是玻璃微珠的比重较大，使得它的防粘效果不是非常理想。
现有技术中，也有对BOPP薄膜的功能性母料进行改进的，例如，中国发明专利申请CN103980622A公开了一种BOPP薄膜用高表面张力复合型爽滑抗粘连母料及其生产工艺，其所采用的高分散性抗粘连剂为平均粒径3-50微米的二氧化硅颗粒、平均粒径5-50微米的有机硅树脂颗粒、平均粒径5-50微米的有机玻璃微珠，平均粒径3-50微米的硅藻土中的一种或几种的混合物。然而，该技术方案存在如下2个问题：(1) 从其实施例看出，其产品的雾度还是较差；(2) 从其实施例看出，其实际采用的聚丙烯是乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-辛烯共聚物，即都采用的是嵌段共聚物。而嵌段聚丙烯膜的刚性和耐热性较差，相比之下，均聚聚丙烯要优秀很多，因此，业内出现了采用均聚聚丙烯为主体的母料。然而，由于均聚聚丙烯的透明性较差（即雾度较高），影响了其在高质量薄膜上的应用。
因此，开发一种基于均聚聚丙烯为主体的母料，并具有低雾度、抗粘连、性能稳定且低价格，是目前PP薄膜功能助剂行业不断探索的课题。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种用于聚丙烯的低雾度抗粘连母料及其制备方法。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种用于聚丙烯的低雾度抗粘连母料，以质量份计，包括如下组分：
聚丙烯 30~100份
抗粘连剂 0.5~20份
分散剂 0.1~10份。
优选的，所述聚丙烯为聚丙烯均聚物及其混合物，熔体流动速率为1~2000g/10min（230℃，2.16kg）。由于聚丙烯均聚物具有不同的分子量，因此会得到不同大小分子量的均聚聚丙烯，上述聚丙烯均聚物的混合物就是指不同分子量的均聚聚丙烯的组合物。
优选的，所述抗粘连剂为有机硅微球，其平均粒径为1~4.99微米。对于平均粒径，典型但非限制性的可以是1.5微米、2微米、3微米、4微米、4.5微米；优选1~3微米，更优选1~2微米。
优选的，所述分散剂选择硅烷、聚丙烯蜡、己烯基双硬脂酰胺、芥酸酰胺中的一种或几种。
上述技术方案中，还包括有机过氧化物。例如过氧化二异丙苯(DCP)，其添加量为：其它组分总和100%为基数时，添加量为0~1%。
本发明的工作机理如下：通过在均聚聚丙烯中加入小粒径有机硅微球，超细粒径有机硅微球在膜的表面形成许多的突起，或出现不同松弛状的凹凸，使薄膜的表面变得粗糙，层与层之间能够存留一定量的空气，从而起到防止层与层之间相互粘连的作用；由于有机硅微球粒径小，与均聚聚丙烯基体具有良好的相容性，在基体中分散均匀，有效避免无机填料易出现的团聚现象，有效降低薄膜的雾度。
本发明同时请求保护一种用于聚丙烯的低雾度抗粘连母料的制备方法，包括以下步骤：将上述的配比将各组分充分混合；然后将混合均匀的物料投入到螺杆挤出机中，熔融混合挤出后冷却、切粒，即可得到所述用于聚丙烯的低雾度抗粘连母料。
本发明同时请求保护上述母料作为功能助剂在双向聚丙烯薄膜、聚丙烯流延薄膜、聚丙烯吹塑膜中的应用。
本发明的母料在聚烯烃薄膜生产中的使用量为2~5wt%。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1．本发明通过在均聚聚丙烯中加入小粒径有机硅微球，得到了低雾度、抗粘连的母料，其雾度低、抗粘连性良好，同时具有高分散性、高光泽和低摩擦系数，可以满足本行业高质量聚丙烯薄膜的要求，具有积极的现实意义；
2．本发明虽然采用了低透明度的均聚聚丙烯，但在加入小粒径有机硅微球时，却得到了比嵌段聚丙烯体系更低雾度的母料，取得了意想不到的技术效果；
3、本发明的制备方法简单，易于实现，适于推广应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1
一种用于聚丙烯的低雾度抗粘连母料，以质量份计，包括如下组分：
聚丙烯 75份
抗粘连剂 5份
分散剂 0.2份；
其中聚丙烯为聚丙烯均聚物及其混合物，熔体流动速率为15g/10min（230℃，2.16kg，GB/T-3682-2000）；抗粘连剂为粒径为1微米的有机硅微球；分散剂为硅烷、聚丙烯蜡重量比为1:1的混合物。
上述母料的生产工艺为：称取各组分原料，将称取的原料通过混料机混合均匀，再将混合好的原料经由螺杆挤出机熔融挤出，再经冷却、切粒成型。
实施例2
一种用于聚丙烯的低雾度抗粘连母料，以质量份计，包括如下组分：
聚丙烯 65份
抗粘连剂 10份
分散剂 5份
抗氧剂 以其它组分总和100%为基数添加0.1%；
其中聚丙烯为聚丙烯均聚物及其混合物，熔体流动速率为50g/10min（230℃，2.16kg,GB/T-3682-2000）；抗粘连剂为粒径为2微米的有机硅微球；分散剂为硅烷、EBS重量比为2:1的混合物。
上述母料的生产工艺为：称取各组分原料，将称取的原料通过混料机混合均匀，再将混合好的原料经由螺杆挤出机熔融挤出，再经冷却、切粒成型。
实施例3
一种用于聚丙烯的低雾度抗粘连母料，以质量份计，包括如下组分：
聚丙烯 80份
抗粘连剂 15份
分散剂 7份
抗氧剂 以其它组分总和100%为基数添加0.2%；
其中聚丙烯为聚丙烯均聚物及其混合物，熔体流动速率为100g/10min（230℃，2.16kg,GB/T-3682-2000）；抗粘连剂为粒径为3微米的有机硅微球；分散剂为硅烷。
上述母料的生产工艺为：称取各组分原料，将称取的原料通过混料机混合均匀，再将混合好的原料经由螺杆挤出机熔融挤出，再经冷却、切粒成型。
实施例4
一种用于聚丙烯的低雾度抗粘连母料，以质量份计，包括如下组分：
聚丙烯 90份
抗粘连剂 3份
分散剂 4份
抗氧剂 以其它组分总和100%为基数添加0.8%；
其中聚丙烯为聚丙烯均聚物及其混合物，熔体流动速率为85g/10min（230℃，2.16kg,GB/T-3682-2000）；抗粘连剂为粒径为4微米的有机硅微球；分散剂为硅烷与芥酸酰胺重量比为5:1的混合物。
上述母料的生产工艺为：称取各组分原料，将称取的原料通过混料机混合均匀，再将混合好的原料经由螺杆挤出机熔融挤出，再经冷却、切粒成型。
实施例5
一种用于聚丙烯的低雾度抗粘连母料，以质量份计，包括如下组分：
聚丙烯 100份
抗粘连剂 3份
分散剂 10份
抗氧剂 以其它组分总和100%为基数添加0.9%；
其中聚丙烯为聚丙烯均聚物及其混合物，熔体流动速率为150g/10min（230℃，2.16kg,GB/T-3682-2000）；抗粘连剂为粒径为4.99微米的有机硅微球；分散剂为聚丙烯蜡、EBS、芥酸酰胺重量比为1:1:1的混合物。
上述母料的生产工艺为：称取各组分原料，将称取的原料通过混料机混合均匀，再将混合好的原料经由螺杆挤出机熔融挤出，再经冷却、切粒成型。
对比例1
一种用于聚丙烯的低雾度抗粘连母料，其配方和组分与实施例1相同，唯一不同之处是：抗粘连剂为粒径为5微米的有机硅微球。
对比例2
一种用于聚丙烯的低雾度抗粘连母料，其配方和组分与实施例1相同，唯一不同之处是：抗粘连剂为粒径为7微米的有机硅微球。
对比例3
一种用于聚丙烯的低雾度抗粘连母料，其配方和组分与实施例1相同，唯一不同之处是：抗粘连剂为粒径为10微米的有机硅微球。
对比例4
采用中国发明专利申请CN103980622A中实施例一的配方，具体如下：
乙烯-丙烯共聚物75%、高效爽滑剂5%、高分散性抗粘连剂5%、聚丙烯接枝甲基丙烯酸15%。其中的高效爽滑剂为硅酮、硅酮粉和聚丙烯蜡按重量比2：2：1的混合物；高分散性抗粘连剂为平均粒径3微米的二氧化硅颗粒、平均粒径5微米的有机硅树脂颗粒、平均粒径5微米的有机玻璃微珠按重量比2：3：5的混合物。
将实施例1~5和对比例1~4生产的母料用于生产三层结构的21微米厚的BOPP薄膜，添加于薄膜的表层，添加量为3%。跟踪PP薄膜生产后间隔一周、两周和四周后的性能指标，其结果如下表所示。
注：内面是指薄膜与机器导辊相接触的一面，外面是指薄膜不与机器导辊接触的一面。
通过上表可见，和对比例1至4的对比发现，本发明的PP薄膜总体性能有大幅改善。生产的薄膜具有更低的雾度，取得了意想不到的技术效果，同时，该薄膜的透明性和抗粘连性能比对比例更好，且摩擦系数低、光泽度高。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式，不能依此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种用于聚丙烯的低雾度抗粘连母料，其特征在于，以质量份计，包括如下组分：
聚丙烯 30~100份
抗粘连剂 0.5~20份
分散剂 0.1~10份。
2.根据权利要求1所述的用于聚丙烯的低雾度抗粘连母料，其特征在于：所述聚丙烯为聚丙烯均聚物及其混合物，熔体流动速率为1~2000g/10min（230℃，2.16kg）。
3.根据权利要求1所述的用于聚丙烯的低雾度抗粘连母料，其特征在于：所述抗粘连剂为有机硅微球，其平均粒径为1~4.99微米。
4.根据权利要求1所述的用于聚丙烯的低雾度抗粘连母料，其特征在于：所述分散剂选择硅烷、聚丙烯蜡、己烯基双硬脂酰胺、芥酸酰胺中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的用于聚丙烯的低雾度抗粘连母料，其特征在于：还包括有机过氧化物。
6.一种用于聚丙烯的低雾度抗粘连母料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将权利要求1所述的配比将各组分充分混合；然后将混合均匀的物料投入到螺杆挤出机中，熔融混合挤出后冷却、切粒，即可得到所述用于聚丙烯的低雾度抗粘连母料。
7.根据权利要求1所述的母料作为功能助剂在双向聚丙烯薄膜、聚丙烯流延薄膜、聚丙烯吹塑膜中的应用。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180529 |
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