CN108276640A - 一种双向易撕流延pe膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双向易撕流延PE膜及其制备方法，其具有内层、中层和外层的三层结构，PE膜的制备原料包括：碳酸钙、二氧化钛、氧化铝、二氧化硅、抗氧剂、光稳定剂、分散剂、润滑剂、增粘剂、爽滑剂、偶联剂、醋酸纤维、PP、COC、m‑LLDPE、纳米氧化镁和HDPE。通过选取不同的原料制备内层成膜料、中层成膜料和外层成膜料，然后将上述成膜料加入三层共挤流延拉伸机中制备出所述的PE膜。本发明制备的流延PE膜具有双向易撕性的同时具有良好的拉伸强度、抗冲击强度及耐光老化性能。

Description

一种双向易撕流延PE膜及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子化学领域，具体地涉及一种聚乙烯薄膜的制备方法，更具体涉及一种易撕裂聚乙烯膜及制备方法。
背景技术
聚乙烯(PE)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯具有优异的化学稳定性，室温下能耐酸和碱，但容易受光、热氧化，在紫外线下还可以发生光降解。聚乙烯还具有优秀的力学性能，其结晶部分赋予聚乙烯较高的强度，非结晶部分赋予其良好的柔韧性。
聚乙烯的生产方法不同，密度及熔体流动速率也不同，按密度大小主要分为低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)。高密度聚乙烯，又称低压聚乙烯，无毒、无味、无臭，白色颗粒，分子为线型结构，很少有支化现象,是典型的结晶高聚物。力学性能均优于低密度聚乙烯，熔点比低密度聚乙烯高，约125～137℃，其脆化温度比低密度聚乙烯低，约-100～-70℃，密度为0.941～0.960g/cm3。常温下不溶于一般溶剂，但在脂肪烃、芳香烃和卤代烃中长时间接触时能溶胀，在70℃以上时稍溶于甲苯、醋酸中。在空气中加热和受日光影响发生氧化作用。能耐大多数酸碱的侵蚀。吸水性小，具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，介电性能、耐环境应力开裂性亦较好。线形低密度聚乙烯(LLDPE)被认为是“第三代聚乙烯”的新品种，是乙烯与少量高级α-烯烃(如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等)在催化剂作用下，经高压或低压聚合而成的一种共聚物，为无毒、无味、无臭的乳白色颗粒，密度0.918～0.935g/cm3。与LDPE相比，具有强度大、韧性好、刚性大、耐热、耐寒性好等优点，且软化温度和熔融温度较高，还具有良好的耐环境应力开裂性，耐冲击强度、耐撕裂强度等性能。并可耐酸、碱、有机溶剂等。茂金属聚乙烯(mPE)是近年来迅速发展的一类新型高分子树脂，其相对分子质量分布窄，分子链结构和组成分布单一，具有优异的力学性能和光学性能，已被广泛低用于包装、电气绝缘制品等。聚乙烯是通用塑料中应用最广泛的品种，薄膜是其主要加工产品。按成膜工艺的不同，PE膜可分为吹塑薄膜、流延薄膜、低发泡薄膜等几种。其中，流延薄膜厚度均匀，表面光滑，具有生产效率高、薄膜透明性好、光泽性好、厚度均匀等优点，因而广泛地应用于纺织品、鲜花、日用品、食品的包装。流延薄膜有挤出流延膜和溶剂流延膜两种。溶剂流延法由于设备投资大，溶剂毒性大，而且需使用大量的溶剂，溶剂回收设备及操作费用均较大，只有像玻璃纸等极少数不能或很难用挤出法生产的薄膜采使用溶剂法生产。多层共挤流延法可以单独选择满足各个层面要求的物料，赋予薄膜以不同的功能和用途。
目前PE薄膜多为一次性制品，而PE分子相对稳定，不易自然降解，PE薄膜用完后往往随普通垃圾一起丢弃，造成大量环境污染，为减轻环境负担，可以制备可降解的PE薄膜。申请号为CN201510977616.9公布了一种光降解聚乙烯膜的制备方法，制备的聚乙烯材料能大幅度提高材料表面的疏水性并延长塑料膜的使用寿命，增强表面的抗菌能力，疏水膜脱落后亲水膜能有效吸附水珠，形成较强的聚光能力，加快光降解过程。申请号为201610206640.7公布了一种可降解秸秆聚乙烯膜的制备方法，该产品无毒，可用于农膜、视频包装、日常生活中一次性塑料制品等，并且可以在自然环境中被微生物部分降解，克服了现有通用塑料垃圾引起的环境污染问题。
然而，在实际的应用中，PE膜的使用面临着许多其他问题，一方面，用于食品、药品、卫生用品包装的PE膜，许多产品存在易撕口以便能方便地打开包装，但是往往效果不是很理想。另一方面，PE膜在大气、阳光和氧的作用下易发生老化，具体表现为伸长率和耐寒性低，力学性能和电性能下降，并逐渐变脆，产生裂纹，最终丧失使用功能。申请号为201710328973.1公开了一种高性能聚乙烯透气膜的制备方法，既保证了聚乙烯薄膜的微孔透气性，又改善了薄膜自身的力学性能。申请号为201510938155.4公开了一种聚乙烯膜包括电晕层、中间层和热封层，具有良好的柔软性。但是，上述发明并没有关注聚乙烯膜的易撕性，因此，为了满足PE膜在实际应用中的需要，设计出一种具有易撕性好、同时保持高的强度，耐老化的PE膜是非常必要的。
发明内容
本发明的目的在于解决以上现有技术的不足而提供了一种双向易撕流延PE膜，制备的PE膜具有双向易撕性的同时保持着高强度及良好的耐光老化特性，采用流延法制备的PE膜生产效率高，生产出的PE膜具有柔软性及光泽性好的优点。
解释说明：
本发明中，PE是聚乙烯的简称。
本发明中，LLDPE是线性低密度聚乙烯的简称。
本发明中，HDPE是高密度聚乙烯的简称。
本发明中，m-LLDPE是茂金属线性低密度聚乙烯的简称。
本发明中，PP是聚丙烯的简称。
本发明中，COC是环烯烃类共聚物的简称。
一方面，本发明提供了一种双向易撕流延PE膜，所述的PE膜具有内层、中层和外层的三层结构；
其中，所述的双向易撕流延PE膜的内层的制备原料包括按重量份计的：碳酸钙10-20份、二氧化钛5-10份、氧化铝1.5-3.5份、二氧化硅0.3-0.8份、抗氧剂0.8-1.5份、光稳定剂0.8-1.5份、分散剂3-8份、润滑剂2-6份、增粘剂0.2-0.8份、爽滑剂0.2-0.8份、偶联剂1-2.5份、LLDPE 2-10份、醋酸纤维0.5-1份和HDPE 55-65份；
所述的双向易撕流延PE膜的中层的制备原料包括按重量份计的：碳酸钙10-20份、二氧化钛5-10份、氧化铝1.5-3.5份、二氧化硅0.3-0.8份、抗氧剂0.8-1.5份、光稳定剂0.8-1.5份、分散剂3-8份、润滑剂2-6份、增粘剂0.2-0.8份、爽滑剂0.2-0.8份、偶联剂1-2.5份、LLDPE 2-10份、PP 2-5份、COC 0.5-1份和HDPE 55-65份；
所述的双向易撕流延PE膜的中层的制备原料包括按重量份计的：碳酸钙10-20份、二氧化钛5-10份、氧化铝1.5-3.5份、二氧化硅0.3-0.8份、抗氧剂0.8-1.5份、光稳定剂0.8-1.5份、分散剂3-8份、润滑剂2-6份、增粘剂0.2-0.8份、爽滑剂0.2-0.8份、偶联剂1-2.5份、LLDPE 2-10份、m-LLDPE 1-2.5份、纳米氧化镁0.4-1份和HDPE 55-65份。
优选地，所述的双向易撕流延PE膜的内层的制备原料包括按重量份计的：碳酸钙14-17份、二氧化钛6-8份、氧化铝2-3份、二氧化硅0.5-0.7份、抗氧剂1-1.2份、光稳定剂1-1.2份、分散剂4-6份、润滑剂3-5份、增粘剂0.5-0.7份、爽滑剂0.4-0.6份、偶联剂1.5-2份、LLDPE 5-8、醋酸纤维0.6-0.8份和HDPE 60-62份。
优选地，所述的双向易撕流延PE膜的中层的制备原料包括按重量份计的：碳酸钙14-17份、二氧化钛6-8份、氧化铝2-3份、二氧化硅0.5-0.7份、抗氧剂1-1.2份、光稳定剂1-1.2份、分散剂4-6份、润滑剂3-5份、增粘剂0.5-0.7份、爽滑剂0.4-0.6份、偶联剂1.5-2份、LLDPE 5-8份、PP 3.8-4.5份、COC 0.6-0.8份和HDPE 60-62份。
优选地，所述的双向易撕流延PE膜的外层的制备原料包括按重量份计的：碳酸钙14-17份、二氧化钛6-8份、氧化铝2-3份、二氧化硅0.5-0.7份、抗氧剂1-1.2份、光稳定剂1-1.2份、分散剂4-6份、润滑剂3-5份、增粘剂0.5-0.7份、爽滑剂0.4-0.6份、偶联剂1.5-2份、LLDPE 5-8、m-LLDPE 1.5-2份、纳米氧化镁0.6-0.8份和HDPE 60-62份。
优选地，所述的抗氧剂为抗氧剂1098和/或抗氧剂1010。
优选地，所述的光稳定剂为光稳定剂UV-419和/或光稳定剂GW-4611。
优选地，所述的分散剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和/或聚乙烯醇。
优选地，所述的润滑剂为单硬脂酸甘油酯和/或硬酯酸。
优选地，所述的增粘剂为羧甲基纤维素钠。
优选地，所述的爽滑剂为油酸酰胺和/或芥酸酰胺。
优选地，所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂的共混物；
更优选地，所述的偶联剂的共混物中钛酸酯偶联剂与硅烷偶联剂的重量份数比为0.5-3:1；
进一步优选地，所述的偶联剂的共混物中钛酸酯偶联剂与硅烷偶联剂的重量份数比为2:1。
优选地，所述的双向易撕流延PE膜的内层、中层、外层制备原料中的LLDPE的密度为0.918g/cm3,熔体流动率速率为2g/10min(190℃，2.16kg根据ASTM D-1238测量)。
优选地，所述的双向易撕流延PE膜的内层、中层、外层制备原料中的HDPE的密度为0.961g/cm3,熔体流动率速率为46g/10min(190℃，21.6kg根据ASTM D-1238测量)。
优选地，所述的双向易撕流延PE膜的外层制备原料中的m-LLDPE的密度为0.918g/cm3,熔体流动率速率为1g/10min(190℃，2.16kg根据ASTM D-1238测量)。
优选地，所述的双向易撕流延PE膜的外层制备原料中的纳米氧化镁的平均粒径为45-55nm。
另一方面，本发明提供了上述双向易撕流延PE膜的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：
(1)将配方用量的碳酸钙、二氧化钛、氧化铝、二氧化硅、抗氧剂、光稳定剂、分散剂、润滑剂、增粘剂、爽滑剂、偶联剂、LLDPE和醋酸纤维加入混合机中混合，得到混合物a，将得到混合物a置于双螺杆挤出机挤出制得母料A，将得到的母料A与HDPE在捏合机中捏合后进入密炼机中密炼得到内层成膜料；
(2)将配方用量的碳酸钙、二氧化钛、氧化铝、二氧化硅、抗氧剂、光稳定剂、分散剂、润滑剂、增粘剂、爽滑剂、偶联剂、LLDPE、PP和COC加入混合机中混合，得到混合物b，将得到混合物b置于双螺杆出机挤出制得母料B，将得到的母料B与HDPE在捏合机中捏合后进入密炼机中密炼得到中层成膜料；
(3)将配方用量的碳酸钙、二氧化钛、氧化铝、二氧化硅、抗氧剂、光稳定剂、分散剂、润滑剂、增粘剂、爽滑剂、偶联剂、LLDPE、m-LLDPE和纳米氧化镁加入混合机中混合，得到混合物c，将得到混合物c置于双螺杆出机挤出制得母料C，将得到的母料C与HDPE在捏合机中捏合后进入密炼机中密炼得到外层成膜料；
(4)将上述步骤(1)、(2)、(3)中分别得到的内层成膜料、中层成膜料和外层成膜料加入三层共挤流延机中进行共挤流延拉伸，即得到所述的双向易撕流延PE膜。
优选地，上述步骤(1)-(3)中：
所述的混合机中混合的时间为20-30min；
所述的双螺杆挤出机的长径比为44；
所述的双螺杆挤出机的输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段的温度分别为：180℃、200℃、220℃、220℃、210°；
所述的双螺杆挤出机的螺杆的转速为600r/min；
所述的捏合机中捏合的时间为15min；
所述的密炼机中的密炼的时间为20min，密炼的温度为140-160℃。
优选地，上述步骤(4)中所述的共挤流延拉伸的拉伸比为1.2-1.6：1。
与现有技术相比，本发明具有以下的增益效果：
(1)制得的流延PE膜具有良好的均一性、柔软性，同时具有双向易撕性，丰富了其应用。
(2)调整钛酸酯偶联剂及硅烷偶联剂的配比，可以改善无机填料碳酸钙、二氧化钛、二氧化硅、氧化铝与有机树脂的相容性，提高了PE膜的机械性能及抗光老化能力。
(3)本发明通过调整PE膜内层、中层和外层中的成分的组成及含量，引入醋酸纤维、PP、COC、m-LLDPE、纳米氧化镁赋予膜不同的功能，通过各组分之间的共同作用不仅可以使得制备的PE膜具备双向易撕性，同时保持了高的复合强度及耐光老化能力。
(4)制得的PE膜纵向拉伸强度在53Mpa以上，横向拉伸强度在62Mpa以上，抗冲抗击强度为632g以上,纵向撕裂强度在19Mpa以下，横向撕裂强度24Mpa以下，并且1200小时光老化实验后依然保持良好的拉伸强度。
(5)可以应用于需要具备易撕性耐老化的食品、药品和卫生用品的包装材料中。
具体实施方式
以下实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。对所公开的实施例的下述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例中，而是可以应用于符合本文所公开的原理和新颖点相一致的更宽的范围。
除非另外定义，本文中所使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同意义。
实施例1一种双向易撕流延PE膜
配方按重量份计如下：
实施例1 内层 内层 外层
碳酸钙 10 10 10
二氧化钛 10 10 10
氧化铝 1.5 1.5 1.5
二氧化硅 0.8 0.8 0.8
抗氧剂1098 0.8 0.8 0.8
光稳定剂UV-419 1.5 1.5 1.5
聚乙烯吡咯烷酮 3 3 3
单硬脂酸甘油酯 2 2 2
羧甲基纤维素钠 0.8 0.8 0.8
油酸酰胺 0.2 0.2 0.2
钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂的共混物 1 1 1
LLDPE 10 10 10
醋酸纤维 0.5 0 0
PP 0 2 0
COC 0 1 0
m-LLDPE 0 0 1
纳米氧化镁 0 0 1
HDPE 55 55 55
其中，纳米氧化镁的的平均粒径为45nm；钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂的共混物钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂的重量份数比为0.5：1。
制备方法包括以下步骤：
(1)取按重量份计的碳酸钙10份、二氧化钛10份、氧化铝、1.5份、二氧化硅0.8份、抗氧剂1098 0.8份、光稳定剂UV-419 1.5份、聚乙烯吡咯烷酮3份、单硬脂酸甘油酯2份、羧甲基纤维素钠0.8份、油酸酰胺0.2份、钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂的共混物1份、LLDPE 10份和醋酸纤维0.5份加入混合机中混合20min，得到混合物a，将得到的混合物a置于双螺杆挤出机挤出制得母料A，双螺杆挤出机的各段以及机头温度分别为：180℃、200℃、220℃、220℃、210℃，螺杆的转速600r/min，将得到的母料A与HDPE在捏合机中捏合后15min后进入加压密炼机中密炼20min得到内层成膜料，密炼的温度为140℃；
(2)取按重量份计的碳酸钙10份、二氧化钛10份、氧化铝、1.5份、二氧化硅0.8份、抗氧剂1098 0.8份、光稳定剂UV-419 1.5份、聚乙烯吡咯烷酮3份、单硬脂酸甘油酯2份、羧甲基纤维素钠0.8份、油酸酰胺0.2份、钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂的共混物1份、LLDPE 10份、PP 2份和COC 1份加入混合机中混合20min，得到混合物b，将得到的混合物b置于双螺杆挤出机挤出制得母料B，双螺杆挤出机的各段以及机头温度分别为：180℃、200℃、220℃、220℃、210℃，螺杆的转速600r/min，将得到的母料B与HDPE在捏合机中捏合后15min后进入加压密炼机中密炼20min得到中层成膜料，密炼的温度为160℃；
(3)取按重量份计的碳酸钙10份、二氧化钛10份、氧化铝、1.5份、二氧化硅0.8份、抗氧剂1098 0.8份、光稳定剂UV-419 1.5份、聚乙烯吡咯烷酮3份、单硬脂酸甘油酯2份、羧甲基纤维素钠0.8份、油酸酰胺0.2份、钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂的共混物1份、LLDPE 10份、m-LLDPE 1份和纳米氧化镁1份加入混合机中混合20min，得到混合物c,将得到的混合物c置于双螺杆挤出机挤出制得母料C，双螺杆挤出机的各段以及机头温度分别为：180℃、200℃、220℃、220℃、210℃，螺杆的转速600r/min，将得到的母料C与HDPE在捏合机中捏合后15min后进入加压密炼机中密炼20min得到外层成膜料，密炼的温度为140℃；
(4)将步骤(1)、(2)、(3)中分别得到的内层成膜料、中层成膜料和外层成末了加入三层共挤流延机中进行共挤流延拉伸，控制拉伸比为1.2：1，即得。
实施例2一种双向易撕流延PE膜
配方按重量份计如下：
其中，纳米氧化镁的的平均粒径为55nm；钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂的共混物钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂的重量份数比为3：1。
制备方法，基本同实施例1，与实施例1的差别在于：
在步骤(1)、(2)、(3)中混合机中混合的时间为30min；密炼的温度为160℃；控制拉伸比为1.6：1，即得。
实施例3一种双向易撕流延PE膜
配方按重量份计如下：
其中，纳米氧化镁的的平均粒径为50nm；钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂的共混物钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂的重量份数比为1：1。
制备方法，基本同实施例1，与实施例1的差别在于：
在步骤(1)、(2)、(3)中混合机中混合的时间为25min；密炼的温度为145℃；控制拉伸比为1.3：1，即得。
实施例4一种双向易撕流延PE膜
配方按重量份计如下：
碳酸钙 17 17 17
二氧化钛 8 8 8
氧化铝 2 2 2
二氧化硅 0.7 0.7 0.7
抗氧剂1098 1 1 1
光稳定剂UV-419和抗氧剂1010的共混物 1 1 1
聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇的共混物 6 6 6
单硬脂酸甘油酯 5 5 5
羧甲基纤维素钠 0.5 0.5 0.5
芥酸酰胺 0.6 0.6 0.6
钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂的共混物 1.5 1.5 1.5
LLDPE 8 8 8
醋酸纤维 0.8 0 0
PP 0 3.8 0
COC 0 0.8 0
m-LLDPE 0 0 2
纳米氧化镁 0 0 0.6
HDPE 62 62 62
其中，纳米氧化镁的的平均粒径为50nm；钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂的共混物钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂的重量份数比为1.5：1。
制备方法，基本同实施例1，与实施例1的差别在于：
在步骤(1)、(2)、(3)中混合机中混合的时间为28min；密炼的温度为155℃。；控制拉伸比为1.4：1，即得。
实施例5一种双向易撕流延PE膜
配方按重量份计如下：
实施例5 内层 中层 外层
碳酸钙 16 16 16
二氧化钛 7 7 7
氧化铝 2.5 2.5 2.5
二氧化硅 0.6 0.6 0.6
抗氧剂1098 1.1 1.1 1.1
光稳定剂UV-419 1.1 1.1 1.1
聚乙烯吡咯烷酮 5 5 5
单硬脂酸甘油酯 4 4 4
羧甲基纤维素钠 0.6 0.6 0.6
芥酸酰胺 0.5 0.5 0.5
钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂的共混物 1.8 1.8 1.8
LLDPE 6 6 6
醋酸纤维 0.7 0 0
PP 0 4.0 0
COC 0 0.7 0
m-LLDPE 0 0 1.8
纳米氧化镁 0 0 0.7
HDPE 61 61 61
其中，纳米氧化镁的的平均粒径为50nm；钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂的共混物钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂的重量份数比为2：1。
制备方法，基本同实施例1，与实施例1的差别在于：
在步骤(1)、(2)、(3)中混合机中混合的时间为30min；密炼的温度为150℃；控制拉伸比为1.4：1，即得。
对比例1一种双向易撕流延PE膜
配方基本同实施例5，与实施例5的区别为内层、中层、和外层配方中不含有钛酸酯偶联剂
制备方法基本同实施例5。
对比例2一种双向易撕流延PE膜
配方基本同实施例5，与实施例5的区别为内层、中层、和外层配方中不含有硅烷偶联剂。
制备方法基本同实施例5。
对比例3一种双向易撕流延PE膜
配方基本同实施例5，与实施例5的区别为内层、中层和外层配方中不含钛酸酯偶联剂和钛酸酯偶联剂。
制备方法基本同实施例5。
对比例4一种双向易撕流延PE膜
配方基本同实施例5，与实施例5的区别为内层配方中不含醋酸纤维。
制备方法基本同实施例5。
对比例5一种双向易撕流延PE膜
配方基本同实施例5，与实施例5的区别为中层配方中不含PP。
制备方法基本同实施例5。
对比例6一种双向易撕流延PE膜
配方基本同实施例5，与实施例5的区别为中层配方中不含COC。
制备方法基本同实施例5。
对比例7一种双向易撕流延PE膜
配方基本同实施例5，与实施例5的区别为中层配方中不含COC和PP。
制备方法基本同实施例5。
对比例8一种双向易撕流延PE膜
配方基本同实施例5，与实施例5的区别为外层配方中不含纳米氧化镁。
制备方法基本同实施例5。
对比例9一种双向易撕流延PE膜
配方基本同实施例5，与实施例5的区别为外层配方中不含m-LLDPE。
制备方法基本同实施例5。
对比例10一种双向易撕流延PE膜
配方基本同实施例5，与实施例5的区别为外层配方中不含m-LLDPE和纳米氧化镁。
制备方法基本同实施例5。
对比例11一种双向易撕流延PE膜
配方基本同实施例5，与实施例5的区别为内层、中层和外层层配方中不含醋酸纤维、PP、COC、m-LLDPE和纳米氧化镁
制备方法基本同实施例5。
对比例12一种双向易撕流延PE膜
配方基本同实施例5，与实施例5的区别为将实施例5中的外层的配方调整为中层，将中层的配方调整为外层。
制备方法基本同实施例5。
对比例13一种双向易撕流延PE膜
配方基本同实施例5，与实施例5的区别为将实施例5中的中层配方调整为内层，将内层配方调整为中层。
制备方法基本同实施例5。
对比例14一种双向易撕流延PE膜
配方基本同实施例5，与实施例5的区别为将实施例5中的中层配方调整为内层，将内层配方调整为外层，将外层配方调整为中层。
制备方法基本同实施例5。
对比例15一种双向易撕流延PE膜
配方基本同实施例5，与实施例5的区别为将实施例5中的外层配方调整为内层，将内层配方调整为外层。
制备方法基本同实施例5。
对比例16一种双向易撕流延PE膜
配方基本同实施例5，与实施例5的区别为将实施例5中的外层配方调整为内层，将内层配方调整为中层，将中层配方调整为外层。
制备方法基本同实施例5。
对比例17
中国专利201710328973.1的实施例2提供的PE膜
对比例18
中国专利201510938155.4实施例3提供的PE膜
取分别经实施例1-5和对比例1-18制备的PE膜进行撕裂强度、抗冲击强度、拉伸强度、光老化性能及光泽度测试。其中，撕裂强度按照GB/T 16578-1996中规定的方法进行测定；拉伸性能按照GB/T 1040.3-2006中规定的方法进行测定；冲击强度按照GB/T9639-1988中规定的方法进行测试；光老化试验是在6000Lux光照1200h后测试拉伸强度的保持率；光泽度按照GB/T 8807-1988中规定的方法从60°角进行测试。测试结果如下：
由上述测试结果可知，本发明提供的PE膜的纵向撕裂强度小于19Mpa，横向撕裂强度小于24Mpa，且实施例5的纵向撕裂强度仅为11MPa，横向撕裂强度仅为17Mpa，这说明本发明制备的PE膜具有优良的易撕性，可以应用在食品、药品等的包装中。
此外，本发明提供的PE膜具有较高的抗冲击强度，其中实施例5的抗冲击强度为696g，远高于对比例1-18中的抗冲击强度。
并且本发明提供的PE膜在保持较小的撕裂强度的同时具有较高的拉伸强度，其中拉伸强度达到了53Mpa以上，并且经过1200小时光老化实验后拉伸强度保持率在99.2％以上。
上表中的试验数据中，对比例1-16是基于实施例5进行的，为了验证本发明选用组分的特性，对配方进行了调整。
对比例1-3中是为了验证钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂的作用，与实施例5对比可以看出，只有当体系的偶联剂为二者的共混物时可以提高PE膜的拉伸强度和耐老化性。
对比例4中不含有醋酸纤维，可以看出醋酸纤维对PE膜的易撕性和抗冲击性影响较大，而对拉伸强度和耐光老化性影响不明显。
对比例5-7是为了验证PP和COC的作用，对比例5为不含PP，对比例6为不含COC，对比例7为同时不含PP和COC，从上表中的试验数据可以看出，当同时不含有PP和COC时，使得PE膜的撕裂强度大大增加，极大地影响了PE膜的撕裂性。
对比例8为不含有纳米氧化镁，对比例9为不含有m-LLEPE，对比例10为同时不含有m-LLDPE和纳米氧化镁，从对比例8中可以看出，不含有纳米氧化镁时，膜的撕裂强度增加，易撕裂性变差，拉伸强度和耐光老化性变化较小。从对比例9中可以看出，m-LLDPE对PE膜的撕裂强度影响较小，而对拉伸强度和抗冲击强度影响较大。从对比例10中可以看出，同时不含有m-LLDPE和PE，使得PE膜的各个性能均降低。
对比例12-16是将内层、中层、外层中的配方相互调换，可以看出其实验结果中PE膜的各个性能均降低。
将实施例1-5与对比例17-18相比较，可以看出本发明的各项性能均优于对比例17-18。
综上所述，本发明提供的双向易撕流延PE膜是通过选取特定的配方原料制备得到，具有优良易撕性的同时具有良好的抗冲击强度、较高的拉伸强度及耐光老化性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双向易撕流延PE膜，其特征在于其具有内层、中层和外层的三层结构：
其中，所述的双向易撕流延PE膜的内层的制备原料包括按重量份计的：碳酸钙10-20份、二氧化钛5-10份、氧化铝1.5-3.5份、二氧化硅0.3-0.8份、抗氧剂0.8-1.5份、光稳定剂0.8-1.5份、分散剂3-8份、润滑剂2-6份、增粘剂0.2-0.8份、爽滑剂0.2-0.8份、偶联剂1-2.5份、LLDPE 2-10份、醋酸纤维0.5-1份和HDPE 55-65份；
所述的双向易撕流延PE膜的中层的制备原料包括按重量份计的：碳酸钙10-20份、二氧化钛5-10份、氧化铝1.5-3.5份、二氧化硅0.3-0.8份、抗氧剂0.8-1.5份、光稳定剂0.8-1.5份、分散剂3-8份、润滑剂2-6份、增粘剂0.2-0.8份、爽滑剂0.2-0.8份、偶联剂1-2.5份、LLDPE 2-10份、PP 2-5份、COC 0.5-1份和HDPE 55-65份；
所述的双向易撕流延PE膜的外层的制备原料包括按重量份计的：碳酸钙10-20份、二氧化钛5-10份、氧化铝1.5-3.5份、二氧化硅0.3-0.8份、抗氧剂0.8-1.5份、光稳定剂0.8-1.5份、分散剂3-8份、润滑剂2-6份、增粘剂0.2-0.8份、爽滑剂0.2-0.8份、偶联剂1-2.5份、LLDPE 2-10、m-LLDPE 1-2.5份、纳米氧化镁0.4-1份和HDPE 55-65份。
2.一种双向易撕流延PE膜，其特征在于其具有内层、中层和外层的三层结构：
其中，所述的双向易撕流延PE膜的内层的制备原料包括按重量份计的：碳酸钙14-17份、二氧化钛6-8份、氧化铝2-3份、二氧化硅0.5-0.7份、抗氧剂1-1.2份、光稳定剂1-1.2份、分散剂4-6份、润滑剂3-5份、增粘剂0.5-0.7份、爽滑剂0.4-0.6份、偶联剂1.5-2份、LLDPE5-8份、醋酸纤维0.6-0.8份和HDPE 60-62份；
所述的双向易撕流延PE膜的中层的制备原料包括按重量份计的：碳酸钙14-17份、二氧化钛6-8份、氧化铝2-3份、二氧化硅0.5-0.7份、抗氧剂1-1.2份、光稳定剂1-1.2份、分散剂4-6份、润滑剂3-5份、增粘剂0.5-0.7份、爽滑剂0.4-0.6份、偶联剂1.5-2份、LLDPE 5-8份、PP 3.8-4.5份、COC 0.6-0.8份和HDPE 60-62份；
所述的双向易撕流延PE膜的外层的制备原料包括按重量份计的：碳酸钙14-17份、二氧化钛6-8份、氧化铝2-3份、二氧化硅0.5-0.7份、抗氧剂1-1.2份、光稳定剂1-1.2份、分散剂4-6份、润滑剂3-5份、增粘剂0.5-0.7份、爽滑剂0.4-0.6份、偶联剂1.5-2份、LLDPE 5-8、m-LLDPE 1.5-2份、纳米氧化镁0.6-0.8份和HDPE 60-62份。
3.一种双向易撕流延PE膜，其特征在于其具有内层、中层和外层的三层结构：
其中，所述的双向易撕流延PE膜的内层的制备原料包括按重量份计的：碳酸钙16份、二氧化钛7份、氧化铝2.5份、二氧化硅0.6份、抗氧剂1.1份、光稳定剂1.1份、分散剂5份、润滑剂4份、增粘剂0.6份、爽滑剂0.5份、偶联剂1.8份、LLDPE 6份、醋酸纤维0.7份和HDPE 61份；
所述的双向易撕流延PE膜的中层的制备原料包括按重量份计的：碳酸钙16份、二氧化钛7份、氧化铝2.5份、二氧化硅0.6份、抗氧剂1份、光稳定剂1.1份、分散剂5份、润滑剂4份、增粘剂0.6份、爽滑剂0.5份、偶联剂1.8份、LLDPE 6份、PP 4.0份、COC 0.7份和HDPE 61份；
所述的双向易撕流延PE膜的外层的制备原料包括按重量份计的：碳酸钙16份、二氧化钛7份、氧化铝2.5份、二氧化硅0.6份、抗氧剂1份、光稳定剂1.1份、分散剂5份、润滑剂4份、增粘剂0.6份、爽滑剂0.5份、偶联剂1.8份、LLDPE 6份、m-LLDPE 1.8份、纳米氧化镁0.7份和HDPE 61份。
4.如权利要求1-3任意一项所述的双向易撕流延PE膜，其特征在于：
所述的抗氧剂为抗氧剂1098和/或抗氧剂1010；
所述的光稳定剂为光稳定剂UV-419和/或光稳定剂GW-4611；
所述的分散剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和/或聚乙烯醇；
所述的润滑剂为单硬脂酸甘油酯和/或硬酯酸；
所述的增粘剂为羧甲基纤维素钠；
所述的爽滑剂为油酸酰胺和/或芥酸酰胺；
所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂的共混物。
5.如权利要求1-3任意一项所述的双向易撕流延PE膜的外层制备原料中的纳米氧化镁，其特征在于：
所述的纳米氧化镁的平均粒径为45-55nm。
6.如权利要求4所述的偶联剂的共混物中钛酸酯偶联剂与硅烷偶联剂的重量份数比为0.5-3:1。
7.权利要求1-3中任意一项所述的双向易撕流延PE膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将配方用量的碳酸钙、二氧化钛、氧化铝、二氧化硅、抗氧剂、光稳定剂、分散剂、润滑剂、增粘剂、爽滑剂、偶联剂、LLDPE和醋酸纤维加入混合机中混合，得到混合物a，将得到混合物a置于双螺杆挤出机挤出制得母料A，将得到的母料A与HDPE在捏合机中捏合后进入密炼机中密炼得到内层成膜料；
(2)将配方用量的碳酸钙、二氧化钛、氧化铝、二氧化硅、抗氧剂、光稳定剂、分散剂、润滑剂、增粘剂、爽滑剂、偶联剂、LLDPE、PP和COC加入混合机中混合，得到混合物b，将得到混合物b置于双螺杆出机挤出制得母料B，将得到的母料B与HDPE在捏合机中捏合后进入密炼机中密炼得到中层成膜料；
(3)将配方用量的碳酸钙、二氧化钛、氧化铝、二氧化硅、抗氧剂、光稳定剂、分散剂、润滑剂、增粘剂、爽滑剂、偶联剂、LLDPE、m-LLDPE和纳米氧化镁加入混合机中混合，得到混合物c，将得到混合物c置于双螺杆出机挤出制得母料C，将得到的母料C与HDPE在捏合机中捏合后进入密炼机中密炼得到外层成膜料；
(4)将上述步骤(1)、(2)、(3)中分别得到的内层成膜料、中层成膜料和外层成膜料加入三层共挤流延机中进行共挤流延拉伸，即得到所述的双向易撕流延PE膜。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)-(3)中的：
所述的混合机中混合的时间为20-30min；
双螺杆挤出机的长径比为44；
双螺杆挤出机的输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段的温度分别为：180℃、200℃、220℃、220℃、210℃；
双螺杆挤出机的螺杆的转速为600r/min；
所述的捏合机中捏合的时间为15min。
9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)-(3)中的：
密炼机中的密炼的时间为20min；
密炼的温度为140-160℃。
10.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中的共挤流延拉伸的拉伸比为1.2-1.6：1。
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