CN108248165A - 一种芯层发泡三层共挤pvc热收缩标签膜及其制备方法 - Google Patents

一种芯层发泡三层共挤pvc热收缩标签膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种芯层发泡三层共挤PVC热收缩标签膜及其制备方法，上下表层采用普通的PVC薄膜配方，芯层则进行发泡处理，在发泡处理过程中通过添加偶联处理的AC发泡剂以及发泡调节剂，保证了芯层PVC配方体系具有足够的熔体强度，使发泡过程中产生的气体，在熔体中形成均匀的蜂窝结构，防止泡孔塌陷，从而获得低密度的发泡材料，通过添加足够的增强剂，提高PVC配方体系的韧性和强度，便于二次吹张过程中泡孔壁定向拉伸，既不破泡，又可获得所需的定向长度。

Description

一种芯层发泡三层共挤PVC热收缩标签膜及其制备方法
技术领域
本发明属于塑料加工技术领域，涉及一种塑料薄膜制备方法，尤其涉及一种芯层发泡三层共挤PVC热收缩标签膜的制备方法。
背景技术
PVC热收缩标签膜与瓶体材料PET比重接近，都在1.30-1.40之间，因此，在回收处理时，无法采用最便捷的比重差异法进行区分。由于标签上印有油墨，标签与瓶体材料不同，一同回收处理，会对具有很高使用价值的PET瓶片造成污染，降低再利用价值，所以必须采用人工或其他方法，先将标签与瓶体分离，再进行处理利用。这给PET饮料瓶的回收处理带来了很大困难和麻烦。
如果标签材料与PET瓶片有较大的比重差异，比如标签膜比重小于1(水的比重)，就可以通过简单的比重法将两者分离，那就能使废PET饮料瓶的回收过程大为简化。将瓶与标签一同粉碎，将粉碎料投入液体(如水或其他比重分离液)中，经搅拌静置，比重大的瓶片会沉入底部，比重小于分离液的标签膜粉碎料会漂浮在液面上，分别捞取烘干，便可进一步处理利用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种比重较小的PVC热收缩标签膜以及方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种芯层发泡三层共挤PVC热收缩标签膜，包括芯层以及具有印刷性能的上下表层，表层主要包括PVC树脂主原料、稳定剂、增塑剂、ACR加工助剂、增塑剂份、内润滑剂以及外润滑剂，芯层经过发泡处理，芯层的各成分质量百分比如下：PVC树脂主原料100份；稳定剂1.5～2.5份；增塑剂2.5～3.5份；ACR加工助剂0.8～1.2份；MBS增韧剂6～8份；内润滑剂0.6～0.8份；外润滑剂0.5-0.7份；经过偶联处理的AC发泡剂0.3～0.5份；发泡调节剂6-8份；TPVC热塑性弹性体3～5份。
进一步，AC发泡剂为偶氮二甲酰胺，且粒径小于10微米，用0.3-0.5％钛酸酯偶联剂处理。
进一步的，表层的各成分质量百分比如下：PVC主树脂100份；PVC树脂主原料100份；稳定剂1.5～2.5份；增塑剂4～5份；ACR加工助剂1.8～2.2份；增塑剂3.5～4.5份；内润滑剂0.8～1.2份；外润滑剂0.6-0.8份。
进一步的，所述芯层的组分中还包括1-2份的环氧大豆油。
此外，本发明还提供一种芯层发泡三层共挤PVC热收缩标签膜制备方法，包括如下步骤：
分别对制备面层和芯层的原料和助剂进行混合处理，具体工艺如下：
面层：
(1)高速混合机转动过程中投加PVC树脂、稳定剂硫醇甲基锡181、增塑剂对苯二甲酸二辛酯；
(2)高速混合机温度升高到75-80℃时，投加MBS增塑剂、ACR加工助剂、内润滑剂；
(3)高速混合机温度升高到95-100℃时，投加外润滑剂；
(4)高速混合机温度升高到120～130℃左右时，将混合料放入冷却混合机中搅拌冷却；
(5)冷却混合机温度到45℃以下时出料，获得干混料，备用；
其中各成分的质量比：PVC主树脂100份；PVC树脂主原料100份；稳定剂1.5～2.5份；增塑剂4～5份；ACR加工助剂1.8～2.2份；增塑剂3.5～4.5份；内润滑剂0.8～1.2份；外润滑剂0.6-0.8份；
芯层：
(1)高速混合机转动过程中投加PVC树脂、稳定剂硫醇甲基锡181、增塑剂对苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油；
(2)高速混合机温度升高到75-80℃时，投加MBS增塑剂、ACR加工助剂、内润滑剂、发泡调节剂、TPVC热塑性弹性体、经过偶联处理的AC发泡剂；
(3)高速混合机温度升高到95-100℃时，投加外润滑剂；
(4)速混合机温度升高到125℃左右时，将混合料放入冷却混合机中搅拌冷却；
(5)冷却混合机温度到45℃以下时出料，获得干混料，备用。
各成分质量百分比如下：PVC树脂主原料100份；稳定剂1.5～2.5份；增塑剂2.5～3.5份；ACR加工助剂0.8～1.2份；MBS增韧剂6～8份；内润滑剂0.6～0.8份；外润滑剂0.5-0.7份；经过偶联处理的AC发泡剂0.3～0.5份；发泡调节剂6-8份；TPVC热塑性弹性体3～5份；环氧大豆油1～2份
将面层和芯片混合好的物料分别加入挤出机中，上下两面熔体由一台挤出机提供，芯层发泡熔体由另外一台挤出机提供，挤出机塑化好的物料在挤出螺杆向前推力作用下，进入三层吹膜机头中，芯层在三层吹膜机头中发泡，中层发泡的共挤熔体由吹膜机头的口模缝隙挤出，经过风环冷却形成筒状的膜泡，在牵引辊作用下，经过人字板形成双层厚膜，再经过水浴加热后进行二次吹胀、冷却定型为收缩膜半成品。
本发明具有以下优点：通过发泡技术手段使PVC热收缩标签膜降低比重，从而方便对标签膜通过比重法将其与PET瓶子进行分离，上下表层采用普通的PVC薄膜配方，不影响印刷性；加入发泡调节剂，可以保证芯层PVC配方体系具有足够的熔体强度，使发泡过程中产生的气体，在熔体中形成均匀的蜂窝结构，防止泡孔塌陷，从而获得低密度的发泡材料；同时添加足够的增强剂，提高PVC配方体系的韧性和强度，便于二次吹张过程中泡孔壁定向拉伸，既不破泡，又可获得所需的定向长度。
具体实施方式
以下结合具体的实施例对本发明的进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选方式，不是对本发明的限定。
实施例一，
首先可以对制作薄膜表层的物料进行混合，具体的其工艺方法与现有的混合方式大致相同，由高速混合机和冷却混合机混合成均匀的干混料，其具体工艺如下，以下配比关系均指质量比。
(1)高速混合机转动过程中投加100份PVC树脂、2份稳定剂硫醇甲基锡181、4.5份增塑剂对苯二甲酸二辛酯；
(2)高速混合机温度升高到75-80℃时，投加4份MBS增塑剂、2份ACR加工助剂、1份内润滑剂；
(3)高速混合机温度升高到95-100℃时，投加0.7份外润滑剂；
(4)高速混合机温度升高到120～130℃左右时，将混合料放入冷却混合机中搅拌冷却；
(5)冷却混合机温度到45℃以下时出料，获得干混料，备用；
随后对制备芯层的物料进行混合，由高速混合机和冷却混合机混合成均匀的干混料，具体的步骤如下：
(1)高速混合机转动过程中投加100份PVC树脂、2份稳定剂硫醇甲基锡181、3份增塑剂对苯二甲酸二辛酯、2份环氧大豆油；环氧大豆油与PVC树脂相容性好，挥发性低、迁移性小，具有优良的热稳定性和光稳定性。
(2)高速混合机温度升高到75-80℃时，投加6份MBS增塑剂、1份ACR加工助剂、0.8份内润滑剂、6份发泡调节剂、3份TPVC热塑性弹性体、0.3经过偶联处理的AC发泡剂；AC发泡剂选用牌号：AC-2002、AC-2300、AC-2000等，AC发泡剂需要选用分解温度在200℃左右，发气量适中，粒径小于10微米的产品，AC发泡剂需用0.3-0.5％钛酸酯偶联剂处理；发泡调节剂的目的:一是为了促进PVC的塑化；二是为了提高PVC发泡物料的熔体强度，防止气泡的合并、塌陷，以得到均匀发泡的制品；三是为了保证熔体具有良好的流动性，以得到外观良好的制品，ACR选用牌号：德固萨Degalan 40F，阿科玛Plastistrength P530，罗门哈斯Paraloid K400、K435，山东日科HL-200、HL-300等；TPVC热塑性弹性体可以增加聚合物的弹性，选用牌号：日本住友公司的Sumiflex；日本三菱公司的Samprence；日本电气化学公司的Denka Rheomer G；日本瑞翁公司的Elastar等。
(3)高速混合机温度升高到95-100℃时，投加0.5份外润滑剂；
(4)速混合机温度升高到125℃左右时，将混合料放入冷却混合机中搅拌冷却；
(5)冷却混合机温度到45℃以下时出料，获得干混料，备用。
混合完毕后，进行塑化成型，上下两面的物料可以用一台挤出机熔化挤出，芯层采用适合发泡熔体挤出的单螺杆挤出机。面层采用单螺杆挤出机，带混炼头的屏障型螺杆，螺杆直径55mm，螺杆长径比29.5:1，压缩比2.8:1，挤出温度为145-150℃，150-155℃，160-165℃，175-185℃，170-180℃；芯层采用单螺杆挤出机，普通低剪切渐变型螺杆，螺杆直径55mm，螺杆长径比32:1，压缩比2.5:1，挤出温度140-150℃，155-160℃，165-170℃，175-185℃，175-180℃；
吹膜模具口模直径130mm，口模间隙0.8mm，双风口风环。风环进风由吹膜用空调机控制在18℃。
吹膜机头采用三层共挤吹膜机头，口模出口处，采用风冷冷却方式，为加强冷却效果，采用双风口风环，且风环进风口进行调温处理，并保持进风温度在15-20℃。进风口处可采用风环冷却空调调温或冷却水循环冷却方式，进行调温处理，其具体的工艺流程如下。
将面层和芯片混合好的物料分别加入挤出机中，上下两面熔体由一台挤出机提供，芯层发泡熔体由另外一台挤出机提供，将挤出机塑化后的物料加入三层吹膜机头中，芯层在三层吹膜机头中发泡，芯层在三层吹膜机头中发泡，中层发泡的共挤熔体由吹膜机头的口模缝隙挤出，经过风环冷却形成筒状的膜泡，在牵引辊作用下，经过人字板形成双层厚膜，再经过水浴加热后进行二次吹胀、冷却定型为收缩膜半成品。
采用上述方法制得折径780mm，厚度为0.050mm的薄膜进行主要性能测试，其横向拉伸强度为93.8MPa，纵向拉伸强度为61.1MPa；其横向断裂伸长率为49.8％，纵向断裂伸长率为129.2％；横向收缩率为46.9％，纵向收缩率为2.5％；比重(与水的密度比)为0.92；表层可印刷。
实施例二：
其面层成分与实施例一相同，不同点在于芯层的配比，其各成分质量配比如下：PVC树脂主原料100份；稳定剂2份；增塑剂3份；ACR加工助剂1份；MBS增韧剂8份；内润滑剂0.6份；外润滑剂0.5份；经过偶联处理的AC发泡剂0.5份；发泡调节剂8份；TPVC热塑性弹性体5份；环氧大豆油1份。
采用上述方法制得折径780mm，厚度为0.050mm的薄膜进行主要性能测试，其横向拉伸强度为93.5MPa，纵向拉伸强度为61.7MPa；其横向断裂伸长率为55.7％，纵向断裂伸长率为136.3％；横向收缩率为48.8％，纵向收缩率为2.2％；比重(与水的密度比)为0.86；表层可印刷。
实施例三：
其面层成分与实施例一相同，不同点在于芯层的配比，其各成分质量配比如下：PVC树脂主原料100份；稳定剂2份；增塑剂3份；ACR加工助剂1份；MBS增韧剂7份；内润滑剂0.7份；外润滑剂0.7份；经过偶联处理的AC发泡剂0.4份；发泡调节剂7份；TPVC热塑性弹性体4份；环氧大豆油1份。
采用上述方法制得折径780mm，厚度为0.050mm的薄膜进行主要性能测试，其横向拉伸强度为94.1MPa，纵向拉伸强度为62.6MPa；其横向断裂伸长率为53.3％，纵向断裂伸长率为133.7％；横向收缩率为47.6％，纵向收缩率为2.4％；比重(与水的密度比)为0.93；表层可印刷。
对比例：
其混合以及吹塑成型工艺与面层制备工艺大致相同，在此不再赘述，将其制成径780mm，厚度为0.050mm的薄膜进行主要性能测试，其横向拉伸强度为98.7MPa，纵向拉伸强度为63.4MPa；其横向断裂伸长率为60.7％，纵向断裂伸长率为150.3％；横向收缩率为50.2％，纵向收缩率为2.1％；比重(与水的密度比)为1.34；表层可印刷。

Claims (5)

1.一种芯层发泡三层共挤PVC热收缩标签膜，包括芯层以及具有印刷性能的上下表层，表层主要包括PVC树脂主原料、稳定剂、增塑剂、ACR加工助剂、增塑剂、内润滑剂以及外润滑剂，其特征在于：芯层经过发泡处理，芯层的各成分质量百分比如下：PVC树脂主原料100份；稳定剂1.5～2.5份；增塑剂2.5～3.5份；ACR加工助剂0.8～1.2份；MBS增韧剂6～8份；内润滑剂0.6～0.8份；外润滑剂0.5-0.7份；经过偶联处理的AC发泡剂0.3～0.5份；发泡调节剂6-8份；TPVC热塑性弹性体3～5份。
2.根据权利要求1所述的芯层发泡三层共挤PVC热收缩标签膜，其特征在于:AC发泡剂为偶氮二甲酰胺，且粒径小于10微米，用0.3-0.5％钛酸酯偶联剂处理。
3.根据权利要求1所述的芯层发泡三层共挤PVC热收缩标签膜，其特征在于:表层的各成分质量百分比如下：PVC主树脂100份；PVC树脂主原料100份；稳定剂1.5～2.5份；增塑剂4～5份；ACR加工助剂1.8～2.2份；增塑剂3.5～4.5份；内润滑剂0.8～1.2份；外润滑剂0.6-0.8份。
4.根据权利要求1所述的芯层发泡三层共挤PVC热收缩标签膜，其特征在于:所述芯层的组分中还包括1-2份的环氧大豆油。
5.一种芯层发泡三层共挤PVC热收缩标签膜制备方法：包括如下步骤：
分别对制备面层和芯层的原料和助剂进行混合处理，具体工艺如下：
面层：
(1)高速混合机转动过程中投加PVC树脂、稳定剂硫醇甲基锡181、增塑剂对苯二甲酸二辛酯；
(2)高速混合机温度升高到75-80℃时，投加MBS增塑剂、ACR加工助剂、内润滑剂；
(3)高速混合机温度升高到95-100℃时，投加外润滑剂；
(4)高速混合机温度升高到120～130℃左右时，将混合料放入冷却混合机中搅拌冷却；
(5)冷却混合机温度到45℃以下时出料，获得干混料，备用；
其中各成分的质量比：PVC主树脂100份；PVC树脂主原料100份；稳定剂1.5～2.5份；增塑剂4～5份；ACR加工助剂1.8～2.2份；增塑剂3.5～4.5份；内润滑剂0.8～1.2份；外润滑剂0.6-0.8份；
芯层：
(1)高速混合机转动过程中投加PVC树脂、稳定剂硫醇甲基锡181、增塑剂对苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油；
(2)高速混合机温度升高到75-80℃时，投加MBS增塑剂、ACR加工助剂、内润滑剂、发泡调节剂、TPVC热塑性弹性体、经过偶联处理的AC发泡剂；
(3)高速混合机温度升高到95-100℃时，投加外润滑剂；
(4)速混合机温度升高到125℃左右时，将混合料放入冷却混合机中搅拌冷却；
(5)冷却混合机温度到45℃以下时出料，获得干混料，备用。
各成分质量百分比如下：PVC树脂主原料100份；稳定剂1.5～2.5份；增塑剂2.5～3.5份；ACR加工助剂0.8～1.2份；MBS增韧剂6～8份；内润滑剂0.6～0.8份；外润滑剂0.5-0.7份；经过偶联处理的AC发泡剂0.3～0.5份；发泡调节剂6-8份；TPVC热塑性弹性体3～5份；环氧大豆油1～2份；
将面层和芯片混合好的物料分别加入挤出机中，上下两面熔体由一台挤出机提供，芯层发泡熔体由另外一台挤出机提供，挤出机塑化好的物料在挤出螺杆向前推力作用下，进入三层吹膜机头中，芯层在三层吹膜机头中发泡，中层发泡的共挤熔体由吹膜机头的口模缝隙挤出，经过风环冷却形成筒状的膜泡，在牵引辊作用下，经过人字板形成双层厚膜，再经过水浴加热后进行二次吹胀、冷却定型为收缩膜半成品。
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