CN108410104A - 一种聚乙烯醇缠绕膜的制备方法 - Google Patents

一种聚乙烯醇缠绕膜的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚乙烯醇缠绕膜的制备方法，属于包装材料领域。本发明将松香酯加热融化，加入乳化剂倒入水中搅拌，经高压匀质泵匀质，过滤得乳液备用；将硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、丙酮进行混合，加入二氧化钛搅拌，超声，干燥，研磨，过筛；将绿茶进行磨碎，放入聚四氟乙烯消解罐中，加入蒸馏水，置于微波消解仪内提取，将过筛物、提取液进行混合浸泡过滤得滤渣，将滤渣烘干，得烘干物；将复合剂、烘干物、焦磷酸钠、去离子水研磨，加入备用的乳液再研磨搅拌出料，过筛，得过筛料；将聚乙烯醇、蒸馏水、戊二醛、过筛料搅拌均匀，得混合物；将混合物进行双螺杆挤出机高温挤压，送入流延机流延成膜，包装，即得聚乙烯醇缠绕膜。

Description

一种聚乙烯醇缠绕膜的制备方法
技术领域
本发明属于包装材料领域，具体涉及一种聚乙烯醇缠绕膜的制备方法。
背景技术
包装材料是指用于制造包装容器、包装装潢、包装印刷、包装运输等满足产品包装要求所使用的材料，它即包括金属、塑料、玻璃、陶瓷、纸、竹本、野生蘑类、天然纤维、化学纤维、复合材料等主要包装材料，又包括捆扎带、装潢、印刷材料等辅助材料。缠绕膜又称“拉伸膜”，具有优越的抗拉性、抗刺穿性和抗撕性，被广泛用于化工产品、电子产品箱、陶瓷产品、机电设备等打包捆扎应用中。广泛用于外贸出口、易拉罐、食品饮料、印刷造纸、耐火材料、木质地板、化妆品、工艺品、无纺布、地毯、陶瓷机电产品、电脑、通讯产品、书刊、电子元件、家用电器、化工原辅料、瓷砖等建材、钢材、型材、线材、铝合金型材等产品的包装中。具有以下特点：单元化：单元化是缠绕膜包装的最大特性之一。借助薄膜超强的缠绕力和回缩性，将产品紧凑地、固定地捆扎成一个单元，使零散小件成为一个整体，即使在不利的环境下产品也无任何松散与分离。初级保护性：初级保护性提供产品的表面保护，在产品周围形成一个很轻的、保护性外表，从而达到防尘、防油、防潮、防水、防盗的目的。
缠绕膜采用挤出工艺加工，其主要原料有聚氯乙烯、低密度聚乙烯、乙烯-酯酸乙烯共聚物、线形低密度聚乙烯、聚丁二烯等具有黏弹性的高聚物。主要设备为挤出机及相应的辅助设备，如配料、混料、加料系统、测厚系统和卷取系统等。主要生产工艺有两种，即流延工艺和吹塑工艺，虽然取得了一定的效果，但是目前市场上的缠绕膜受温度影响粘性，且拉伸强度和断裂伸长率较低，并不具有良好的品质，无法满足大规模的应用。因此，生产出一种更高性能的缠绕膜有很大的市场需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前市场上的缠绕膜受温度影响粘性稍差，且拉伸强度和断裂伸长率较低的问题，提供一种聚乙烯醇缠绕膜的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种聚乙烯醇缠绕膜的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将松香酯加热至140~160℃，融化，将温度降低至60~70℃，加入松香酯质量3~5%的乳化剂，搅拌均匀，倒入松香酯相同质量的温度为60~70℃的水中，搅拌，经高压匀质泵匀质2次，待冷却至室温，用200目筛网过滤，得乳液，备用；
（2）按重量份数计，取10~13份丙酮、7~8份二氧化钛、2~3份硅烷偶联剂、1~2份钛酸酯偶联剂，将硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、丙酮进行混合，搅拌均匀，加入二氧化钛，搅拌，超声，在温度70~80℃下干燥，研磨，过筛，得过筛物；
（3）将绿茶进行磨碎，放入聚四氟乙烯消解罐中，加入绿茶质量10~15倍的蒸馏水，置于微波消解仪内提取，得提取液，按质量比1：7~8，将过筛物、提取液进行混合，浸泡，过滤，得滤渣，将滤渣在温度40~50℃下烘干，得烘干物；
（4）按重量份数计，取50~60份去离子水、30~40份步骤（1）备用的乳液、10~15份复合剂、2~4份烘干物、0.1~0.2份焦磷酸钠，将复合剂、烘干物、焦磷酸钠、去离子水加入研磨机中，研磨，加入步骤（1）备用的乳液，再研磨搅拌，出料，过筛，得过筛料；
（5）按质量比1：10，将聚乙烯醇、蒸馏水进行混合，在常温下搅拌，升温至90~95℃下搅拌，加入聚乙烯醇质量1~2%的戊二醛，搅拌，再加入聚乙烯醇质量20~30%的过筛料进行混合，搅拌均匀，得混合物；
（6）将混合物在温度170~200℃下进行双螺杆挤出机高温挤压，送入流延机流延成膜，制膜温度为235~265℃，待温度冷却至20~30℃，包装，即得聚乙烯醇缠绕膜。
所述步骤（1）中乳化剂是烷基酚聚氧乙烯醚。
所述步骤（2）中硅烷偶联剂是γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
所述步骤（2）中钛酸酯偶联剂是异丙基三（异硬脂酰基）钛酸酯。
所述步骤（4）中复合剂是按质量比20：9，将聚磷酸铵、季戊四醇进行混合，即得复合剂。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明以松香酯为原料制备乳液，由于松香酯具有增粘、成膜、助溶等特点，且松香酯是松香化学改性制备，稳定性强，还具有一定增塑性，对被粘物表面浸润性好，从而使缠绕膜的粘合力增加，延长开裂时间，同时加入通过改性的二氧化钛，由于偶联后的粉体有好的分散性，均匀分散在乳液中，并且与聚乙烯醇分子形成吸附，从而使聚乙烯醇薄膜表面结构致密，一定程度上提高缠绕膜的拉伸强度。
（2）本发明还加入绿茶提取物，同时利用二氧化钛的吸附性能，对绿茶提取物进行吸附，由于绿茶提取物中某些物质中含有疏水性的苯环基团，且绿茶提取物的-OH能够与聚乙烯醇分子中C-O形成新的氢键，使分子内羟基数减少，增加的聚乙烯醇薄膜疏水性，且还具有抗氧化性，从而赋予缠绕膜具有吸湿、抗氧化功能，同时绿茶提取物中其它物质也能够改善聚乙烯醇薄膜的力学性能。
（3）本发明二氧化钛还与复合剂聚磷酸铵、季戊四醇的阻燃体系结合，并作为阻燃协效剂和抑烟剂，其能够改善内部形成的均匀孔状结构，在断面形成海绵状结构的炭层，从而使缠绕膜还具有更好的阻燃效果，同时本发明还使用交联剂对聚乙烯醇进行改性，且能与与乳液产生交联，形成三维网状结构，从而能够有效提高提高膜的抗水性，增强机械强度和稳定性。
具体实施方式
乳化剂是烷基酚聚氧乙烯醚。
硅烷偶联剂是γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
钛酸酯偶联剂是异丙基三（异硬脂酰基）钛酸酯。
复合剂是按质量比20：9，将聚磷酸铵、季戊四醇进行混合，即得复合剂。
一种聚乙烯醇缠绕膜的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将松香酯加热至140~160℃，融化4~5min，将温度降低至60~70℃，加入松香酯质量3~5%的乳化剂，搅拌均匀，倒入松香酯相同质量的温度为60~70℃的水中，以800~900r/min搅拌15~20min，经高压匀质泵匀质2次，待冷却至室温，用200目筛网过滤，得乳液，备用；
（2）按重量份数计，取10~13份丙酮、7~8份二氧化钛、2~3份硅烷偶联剂、1~2份钛酸酯偶联剂，将硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、丙酮进行混合，搅拌均匀，加入二氧化钛，搅拌8~10min，超声0.8~1h，在温度70~80℃下干燥20~24h，研磨，过200~300目筛，得过筛物；
（3）将绿茶进行磨碎，放入聚四氟乙烯消解罐中，加入绿茶质量10~15倍的蒸馏水，置于微波消解仪内提取，微波时间30~40s，得提取液，按质量比1：7~8，将过筛物、提取液进行混合，浸泡1~2h，过滤，得滤渣，将滤渣在温度40~50℃下烘干，得烘干物；
（4）按重量份数计，取50~60份去离子水、30~40份步骤（1）备用的乳液、10~15份复合剂、2~4份烘干物、0.1~0.2份焦磷酸钠，将复合剂、烘干物、焦磷酸钠、去离子水加入研磨机中，研磨1~2 h，加入步骤（1）备用的乳液，再研磨搅拌1~2h，出料，过筛，得过筛料；
（5）按质量比1：10，将聚乙烯醇、蒸馏水进行混合，在常温下搅拌10~12h，升温至90~95℃下搅拌4~5h，加入聚乙烯醇质量1~2%的戊二醛，搅拌8~10min，再加入聚乙烯醇质量20~30%的过筛料进行混合，搅拌均匀，得混合物；
（6）将混合物在温度170~200℃，300~400r/min下进行双螺杆挤出机高温挤压，送入流延机流延成膜，制膜温度为235~265℃，待温度冷却至20~30℃，包装，即得聚乙烯醇缠绕膜。
实施例1
乳化剂是烷基酚聚氧乙烯醚。
硅烷偶联剂是γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
钛酸酯偶联剂是异丙基三（异硬脂酰基）钛酸酯。
复合剂是按质量比20：9，将聚磷酸铵、季戊四醇进行混合，即得复合剂。
一种聚乙烯醇缠绕膜的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将松香酯加热至140℃，融化4min，将温度降低至60℃，加入松香酯质量3%的乳化剂，搅拌均匀，倒入松香酯相同质量的温度为60℃的水中，以800r/min搅拌15min，经高压匀质泵匀质2次，待冷却至室温，用200目筛网过滤，得乳液，备用；
（2）按重量份数计，取10份丙酮、7份二氧化钛、2份硅烷偶联剂、1份钛酸酯偶联剂，将硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、丙酮进行混合，搅拌均匀，加入二氧化钛，搅拌8min，超声0.8h，在温度70℃下干燥20h，研磨，过200目筛，得过筛物；
（3）将绿茶进行磨碎，放入聚四氟乙烯消解罐中，加入绿茶质量10倍的蒸馏水，置于微波消解仪内提取，微波时间30s，得提取液，按质量比1：7，将过筛物、提取液进行混合，浸泡1h，过滤，得滤渣，将滤渣在温度40℃下烘干，得烘干物；
（4）按重量份数计，取50份去离子水、30份步骤（1）备用的乳液、10份复合剂、2份烘干物、0.1份焦磷酸钠，将复合剂、烘干物、焦磷酸钠、去离子水加入研磨机中，研磨1h，加入步骤（1）备用的乳液，再研磨搅拌1h，出料，过筛，得过筛料；
（5）按质量比1：10，将聚乙烯醇、蒸馏水进行混合，在常温下搅拌10h，升温至90℃下搅拌4h，加入聚乙烯醇质量1%的戊二醛，搅拌8min，再加入聚乙烯醇质量20%的过筛料进行混合，搅拌均匀，得混合物；
（6）将混合物在温度170℃，300r/min下进行双螺杆挤出机高温挤压，送入流延机流延成膜，制膜温度为235℃，待温度冷却至20℃，包装，即得聚乙烯醇缠绕膜。
实施例2
乳化剂是烷基酚聚氧乙烯醚。
硅烷偶联剂是γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
钛酸酯偶联剂是异丙基三（异硬脂酰基）钛酸酯。
复合剂是按质量比20：9，将聚磷酸铵、季戊四醇进行混合，即得复合剂。
一种聚乙烯醇缠绕膜的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将松香酯加热至160℃，融化5min，将温度降低至70℃，加入松香酯质量5%的乳化剂，搅拌均匀，倒入松香酯相同质量的温度为70℃的水中，以900r/min搅拌20min，经高压匀质泵匀质2次，待冷却至室温，用200目筛网过滤，得乳液，备用；
（2）按重量份数计，取13份丙酮、8份二氧化钛、3份硅烷偶联剂、2份钛酸酯偶联剂，将硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、丙酮进行混合，搅拌均匀，加入二氧化钛，搅拌10min，超声1h，在温度80℃下干燥24h，研磨，过300目筛，得过筛物；
（3）将绿茶进行磨碎，放入聚四氟乙烯消解罐中，加入绿茶质量15倍的蒸馏水，置于微波消解仪内提取，微波时间40s，得提取液，按质量比1：8，将过筛物、提取液进行混合，浸泡2h，过滤，得滤渣，将滤渣在温度50℃下烘干，得烘干物；
（4）按重量份数计，取60份去离子水、40份步骤（1）备用的乳液、15份复合剂、4份烘干物、0.2份焦磷酸钠，将复合剂、烘干物、焦磷酸钠、去离子水加入研磨机中，研磨2h，加入步骤（1）备用的乳液，再研磨搅拌2h，出料，过筛，得过筛料；
（5）按质量比1：10，将聚乙烯醇、蒸馏水进行混合，在常温下搅拌12h，升温至95℃下搅拌5h，加入聚乙烯醇质量2%的戊二醛，搅拌10min，再加入聚乙烯醇质量30%的过筛料进行混合，搅拌均匀，得混合物；
（6）将混合物在温度200℃，400r/min下进行双螺杆挤出机高温挤压，送入流延机流延成膜，制膜温度为265℃，待温度冷却至30℃，包装，即得聚乙烯醇缠绕膜。
实施例3
乳化剂是烷基酚聚氧乙烯醚。
硅烷偶联剂是γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
钛酸酯偶联剂是异丙基三（异硬脂酰基）钛酸酯。
复合剂是按质量比20：9，将聚磷酸铵、季戊四醇进行混合，即得复合剂。
一种聚乙烯醇缠绕膜的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将松香酯加热至150℃，融化4.5min，将温度降低至65℃，加入松香酯质量4%的乳化剂，搅拌均匀，倒入松香酯相同质量的温度为65℃的水中，以850r/min搅拌17.5min，经高压匀质泵匀质2次，待冷却至室温，用200目筛网过滤，得乳液，备用；
（2）按重量份数计，取11.5份丙酮、7.5份二氧化钛、2.5份硅烷偶联剂、1.5份钛酸酯偶联剂，将硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、丙酮进行混合，搅拌均匀，加入二氧化钛，搅拌9min，超声0.9h，在温度75℃下干燥22h，研磨，过250目筛，得过筛物；
（3）将绿茶进行磨碎，放入聚四氟乙烯消解罐中，加入绿茶质量12.5倍的蒸馏水，置于微波消解仪内提取，微波时间35s，得提取液，按质量比1：7.5，将过筛物、提取液进行混合，浸泡1.5h，过滤，得滤渣，将滤渣在温度45℃下烘干，得烘干物；
（4）按重量份数计，取55份去离子水、35份步骤（1）备用的乳液、12.5份复合剂、3份烘干物、0.15份焦磷酸钠，将复合剂、烘干物、焦磷酸钠、去离子水加入研磨机中，研磨1.5h，加入步骤（1）备用的乳液，再研磨搅拌1.5h，出料，过筛，得过筛料；
（5）按质量比1：10，将聚乙烯醇、蒸馏水进行混合，在常温下搅拌11h，升温至93℃下搅拌4.5h，加入聚乙烯醇质量1.5%的戊二醛，搅拌9min，再加入聚乙烯醇质量25%的过筛料进行混合，搅拌均匀，得混合物；
（6）将混合物在温度185℃，350r/min下进行双螺杆挤出机高温挤压，送入流延机流延成膜，制膜温度为250℃，待温度冷却至25℃，包装，即得聚乙烯醇缠绕膜。
对比例：宁波市某公司生产的缠绕膜。
对本发明实施例与对比例的产品进行性能测试，测试参考GB/T1040.3-2006，测试结果见表1。
表1：
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例
拉伸强度MPa 38.4 37.6 37.8 11.2~12.3
断裂伸长率% 512 501 497 360~381
粘性稳定温度范围℃ 5~35 5~35 5~35 15~30
由上表可见，本发明所得产品拉伸强度大且粘度受温度的影响小，综合性能均优于市售产品，值得大力推广。

Claims (5)

1.一种聚乙烯醇缠绕膜的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：
（1）将松香酯加热至140~160℃，融化，将温度降低至60~70℃，加入松香酯质量3~5%的乳化剂，搅拌均匀，倒入松香酯相同质量的温度为60~70℃的水中，搅拌，经高压匀质泵匀质2次，待冷却至室温，用200目筛网过滤，得乳液，备用；
（2）按重量份数计，取10~13份丙酮、7~8份二氧化钛、2~3份硅烷偶联剂、1~2份钛酸酯偶联剂，将硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、丙酮进行混合，搅拌均匀，加入二氧化钛，搅拌，超声，在温度70~80℃下干燥，研磨，过筛，得过筛物；
（3）将绿茶进行磨碎，放入聚四氟乙烯消解罐中，加入绿茶质量10~15倍的蒸馏水，置于微波消解仪内提取，得提取液，按质量比1：7~8，将过筛物、提取液进行混合，浸泡，过滤，得滤渣，将滤渣在温度40~50℃下烘干，得烘干物；
（4）按重量份数计，取50~60份去离子水、30~40份步骤（1）备用的乳液、10~15份复合剂、2~4份烘干物、0.1~0.2份焦磷酸钠，将复合剂、烘干物、焦磷酸钠、去离子水加入研磨机中，研磨，加入步骤（1）备用的乳液，再研磨搅拌，出料，过筛，得过筛料；
（5）按质量比1：10，将聚乙烯醇、蒸馏水进行混合，在常温下搅拌，升温至90~95℃下搅拌，加入聚乙烯醇质量1~2%的戊二醛，搅拌，再加入聚乙烯醇质量20~30%的过筛料进行混合，搅拌均匀，得混合物；
（6）将混合物在温度170~200℃下进行双螺杆挤出机高温挤压，送入流延机流延成膜，制膜温度为235~265℃，待温度冷却至20~30℃，包装，即得聚乙烯醇缠绕膜。
2.根据权利要求1所述聚乙烯醇缠绕膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中乳化剂是烷基酚聚氧乙烯醚。
3.根据权利要求1所述聚乙烯醇缠绕膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中硅烷偶联剂是γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
4.根据权利要求1所述聚乙烯醇缠绕膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中钛酸酯偶联剂是异丙基三（异硬脂酰基）钛酸酯。
5.根据权利要求1所述聚乙烯醇缠绕膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中复合剂是按质量比20：9，将聚磷酸铵、季戊四醇进行混合，即得复合剂。
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