CN108752749A - 一种拉伸强度疏水性相协调的薄膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种拉伸强度疏水性相协调的薄膜，包括以下重量份的原料：基体树脂34‑38份、疏水助剂12‑16份、强度改性剂8‑14份、分子筛5‑9份、焦磷酸钠8‑14份、马来酸二辛酯4‑8份、聚硅氧烷粉末憎水剂2‑5份、润滑剂2‑4份、硅烷偶联剂KH172 3‑6份。本发明的目的是提供一种拉伸强度疏水性相协调的薄膜，该薄膜拉伸强度、疏水性可很好的协调，具有较高的使用价值和良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜技术领域，具体涉及一种拉伸强度疏水性相协调的薄膜及其制备方法。
背景技术
薄膜是一种薄而软的透明薄片。用塑料、胶粘剂、橡胶或其他材料制成。薄膜科学上的解释为:由原子，分子或离子沉积在基片表面形成的2维材料。例:光学薄膜、复合薄膜、超导薄膜、聚酯薄膜、尼龙薄膜、塑料薄膜等等。薄膜被广泛用于电子电器，机械，印刷等行业。
现有中国专利文献（公开号：CN104210162A）公开了一种高度疏水可食用膜的制备方法，该方法将脱脂壳聚糖加入醋酸水溶液，充分水化后得壳聚糖醋酸水溶液，均匀滴涂在玻璃平板上，干燥；制备乙醇质量含量为50％～95％的乙醇水溶液，加入玉米醇溶蛋白，得玉米醇溶蛋白溶液；将玉米醇溶蛋白溶液均匀滴涂在处理后的玻璃平板上，用纯水滴洗玻璃平板，干燥；制备乙醇质量含量为70％～90％的乙醇水溶液，加入玉米醇溶蛋白，得玉米醇溶蛋白液，将玉米醇溶蛋白液均匀滴涂在处理后的玻璃平板上，干燥即可，该食用膜虽具有疏水性能，但强度不是很好。
中国专利文献（公开号：CN107828122A）公开了一种PE包装膜及制备方法，所述的PE包装膜包括如下组份按照重量百分比组成：高分子PE原料55—65%，防雾剂1—10%，增白剂0.05—0.2%，色母1—3%；开口剂母料20—45%；且以上组分以百分之百重量比例组成；所述的制备方法是：a）将所述组分按照比例依次加入混合机中以800—1200r/min的搅拌速度进行机械式混合搅拌，搅拌50—70分钟得到物料A；b）采用螺杆挤出机对物料A进行高温挤压处理，得到物料B；螺杆挤压温度按照常规技术进行分区进行；c）用熔体流延机对物料B进行流延成膜，流延温度200—220℃，流延后冷却到温度20—30℃，制备得到具有防雾的PE包装膜，该包装膜拉伸强度、疏水性不能相协调，限制了其技术发展。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种拉伸强度疏水性相协调的薄膜，该薄膜拉伸强度、疏水性可很好的协调，具有较高的使用价值和良好的应用前景。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种拉伸强度疏水性相协调的薄膜，包括以下重量份的原料：
基体树脂34-38份、疏水助剂12-16份、强度改性剂8-14份、分子筛5-9份、焦磷酸钠8-14份、马来酸二辛酯4-8份、聚硅氧烷粉末憎水剂2-5份、润滑剂2-4份、硅烷偶联剂KH172 3-6份。
优选地，所述拉伸强度疏水性相协调的薄膜包括以下重量份的原料：
基体树脂35-38份、疏水助剂14-16份、强度改性剂12-14份、分子筛7-9份、焦磷酸钠12-14份、马来酸二辛酯5-8份、聚硅氧烷粉末憎水剂3-5份、润滑剂3-4份、硅烷偶联剂KH172 4-6份。
优选地，所述拉伸强度疏水性相协调的薄膜包括以下重量份的原料：
基体树脂36份、疏水助剂14份、强度改性剂11份、分子筛7份、焦磷酸钠11份、马来酸二辛酯6份、聚硅氧烷粉末憎水剂3.5份、润滑剂3份、硅烷偶联剂KH172 4.5份。
优选地，所述基体树脂为PP树脂、酚醛树脂按照重量比（3-7）:2组成的混合物。
优选地，所述基体树脂为PP树脂、酚醛树脂按照重量比5:2组成的混合物。
优选地，所述疏水助剂制备方法为将十七氟癸基三甲氧基硅烷溶于异丙醇溶液中，随后用乙醇将其稀释至质量分数为26-32%，并用乙酸将混合溶液pH值调为4.5-5.5，随后依次加入有机硅环氧树脂、乙酸乙酯、固化剂聚酰胺，搅拌转速为155-175r/min，搅拌时间为25-35min，即得疏水助剂。
优选地，所述强度改性剂为将新疆且干布拉克蛭石尾砂送入粉碎机中进行粉碎，粉碎至20-40目，随后将其煅烧，煅烧温度为950-1050℃，煅烧25-35min，随后再冷却至室温，再用质量分数为10-20%的硫酸溶液进行洗涤，随后再用氢氧化钠将溶液中和至中性，再过滤、干燥，即得强度改性剂。
优选地，所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡。
本发明还提供了一种制备拉伸强度疏水性相协调的薄膜的方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将基体树脂、疏水助剂、强度改性剂、分子筛、焦磷酸钠、马来酸二辛酯、聚硅氧烷粉末憎水剂、润滑剂、硅烷偶联剂KH172加入到高速搅拌机中，至原料充分混合，搅拌速度550-650r/min，搅拌时间35-45min，得到混合物A；
步骤三，将步骤二得到混合物A送入挤出机中进行挤出，挤出温度为195-215℃，随后送入铸片机中进行冷却形成片材，冷却温度为25-35℃，然后将冷却的片材进行预热，再进行横纵向拉伸，即得拉伸强度疏水性相协调的薄膜。
优选地，所述拉伸强度疏水性相协调薄膜的制备方法为：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将基体树脂、疏水助剂、强度改性剂、分子筛、焦磷酸钠、马来酸二辛酯、聚硅氧烷粉末憎水剂、润滑剂、硅烷偶联剂KH172加入到高速搅拌机中，至原料充分混合，搅拌速度600r/min，搅拌时间40min，得到混合物A；
步骤三，将步骤二得到混合物A送入挤出机中进行挤出，挤出温度为200℃，随后送入铸片机中进行冷却形成片材，冷却温度为30℃，然后将冷却的片材进行预热，再进行横纵向拉伸，即得拉伸强度疏水性相协调的薄膜。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的基体树脂为PP树脂、酚醛树脂组成的混合物，PP树脂具有强度高，酚醛树脂韧性好，二者可起到补强作用，作为薄膜材料，可提高薄膜的强度、韧性，原料之间经过合适配比，可提高薄膜的强度、疏水性。
（2）本发明将新疆且干布拉克蛭石尾砂进行粉碎，煅烧，再酸洗等一系列操作将其预处理，其本身具有强度大等特点，经过预处理后提高其表面能，作为薄膜的强度助剂，增强原料之间的黏结性，可有效的提高薄膜强度。
（3）本发明的疏水助剂采用十七氟癸基三甲氧基硅烷与异丙醇混合，再经过乙醇稀释，与机硅环氧树脂进行配合，有机硅树脂本身具有优良的疏水性，经过原料之间配合，制备的疏水助剂应用再薄膜上，同时与聚硅氧烷粉末憎水剂起协同作用，继而提高疏水效果。
（4）从实施例3及对比例1-3得出，本发明实施例3拉伸强度相对于对比例3提高了7.3MPa，提高率为14.1%，接触角提高了13.7度，此外强度改性剂不仅可改善拉伸强度、同时也可改善疏水性。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1.
本实施例的一种拉伸强度疏水性相协调的薄膜，包括以下重量份的原料：
基体树脂34份、疏水助剂12份、强度改性剂8份、分子筛5份、焦磷酸钠8份、马来酸二辛酯4份、聚硅氧烷粉末憎水剂2份、润滑剂2份、硅烷偶联剂KH172 3份。
本实施例的基体树脂为PP树脂、酚醛树脂按照重量比3:2组成的混合物。
本实施例的疏水助剂制备方法为将十七氟癸基三甲氧基硅烷溶于异丙醇溶液中，随后用乙醇将其稀释至质量分数为26%，并用乙酸将混合溶液pH值调为4.5，随后依次加入有机硅环氧树脂、乙酸乙酯、固化剂聚酰胺，搅拌转速为155r/min，搅拌时间为25min，即得疏水助剂。
本实施例的强度改性剂为将新疆且干布拉克蛭石尾砂送入粉碎机中进行粉碎，粉碎至20目，随后将其煅烧，煅烧温度为950℃，煅烧25min，随后再冷却至室温，再用质量分数为10%的硫酸溶液进行洗涤，随后再用氢氧化钠将溶液中和至中性，再过滤、干燥，即得强度改性剂。
本实施例的润滑剂为氧化聚乙烯蜡。
本实施例的一种制备拉伸强度疏水性相协调的薄膜的方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将基体树脂、疏水助剂、强度改性剂、分子筛、焦磷酸钠、马来酸二辛酯、聚硅氧烷粉末憎水剂、润滑剂、硅烷偶联剂KH172加入到高速搅拌机中，至原料充分混合，搅拌速度550r/min，搅拌时间35min，得到混合物A；
步骤三，将步骤二得到混合物A送入挤出机中进行挤出，挤出温度为195℃，随后送入铸片机中进行冷却形成片材，冷却温度为25℃，然后将冷却的片材进行预热，再进行横纵向拉伸，即得拉伸强度疏水性相协调的薄膜。
实施例2.
本实施例的一种拉伸强度疏水性相协调的薄膜，包括以下重量份的原料：
基体树脂38份、疏水助剂16份、强度改性剂14份、分子筛9份、焦磷酸钠14份、马来酸二辛酯8份、聚硅氧烷粉末憎水剂5份、润滑剂4份、硅烷偶联剂KH172 6份。
本实施例的基体树脂为PP树脂、酚醛树脂按照重量比7:2组成的混合物。
本实施例的疏水助剂制备方法为将十七氟癸基三甲氧基硅烷溶于异丙醇溶液中，随后用乙醇将其稀释至质量分数为32%，并用乙酸将混合溶液pH值调为5.5，随后依次加入有机硅环氧树脂、乙酸乙酯、固化剂聚酰胺，搅拌转速为175r/min，搅拌时间为35min，即得疏水助剂。
本实施例的强度改性剂为将新疆且干布拉克蛭石尾砂送入粉碎机中进行粉碎，粉碎至40目，随后将其煅烧，煅烧温度为1050℃，煅烧35min，随后再冷却至室温，再用质量分数为20%的硫酸溶液进行洗涤，随后再用氢氧化钠将溶液中和至中性，再过滤、干燥，即得强度改性剂。
本实施例的润滑剂为氧化聚乙烯蜡。
本实施例的一种制备拉伸强度疏水性相协调的薄膜的方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将基体树脂、疏水助剂、强度改性剂、分子筛、焦磷酸钠、马来酸二辛酯、聚硅氧烷粉末憎水剂、润滑剂、硅烷偶联剂KH172加入到高速搅拌机中，至原料充分混合，搅拌速度650r/min，搅拌时间45min，得到混合物A；
步骤三，将步骤二得到混合物A送入挤出机中进行挤出，挤出温度为215℃，随后送入铸片机中进行冷却形成片材，冷却温度为35℃，然后将冷却的片材进行预热，再进行横纵向拉伸，即得拉伸强度疏水性相协调的薄膜。
实施例3.
本实施例的一种拉伸强度疏水性相协调的薄膜，包括以下重量份的原料：
基体树脂36份、疏水助剂14份、强度改性剂11份、分子筛7份、焦磷酸钠11份、马来酸二辛酯6份、聚硅氧烷粉末憎水剂3.5份、润滑剂3份、硅烷偶联剂KH172 4.5份。
本实施例的基体树脂为PP树脂、酚醛树脂按照重量比5:2组成的混合物。
本实施例的疏水助剂制备方法为将十七氟癸基三甲氧基硅烷溶于异丙醇溶液中，随后用乙醇将其稀释至质量分数为29%，并用乙酸将混合溶液pH值调为5，随后依次加入有机硅环氧树脂、乙酸乙酯、固化剂聚酰胺，搅拌转速为160r/min，搅拌时间为30min，即得疏水助剂。
本实施例的强度改性剂为将新疆且干布拉克蛭石尾砂送入粉碎机中进行粉碎，粉碎至30目，随后将其煅烧，煅烧温度为1000℃，煅烧30min，随后再冷却至室温，再用质量分数为15%的硫酸溶液进行洗涤，随后再用氢氧化钠将溶液中和至中性，再过滤、干燥，即得强度改性剂。
本实施例的润滑剂为氧化聚乙烯蜡。
本实施例的一种制备拉伸强度疏水性相协调的薄膜的方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将基体树脂、疏水助剂、强度改性剂、分子筛、焦磷酸钠、马来酸二辛酯、聚硅氧烷粉末憎水剂、润滑剂、硅烷偶联剂KH172加入到高速搅拌机中，至原料充分混合，搅拌速度600r/min，搅拌时间40min，得到混合物A；
步骤三，将步骤二得到混合物A送入挤出机中进行挤出，挤出温度为200℃，随后送入铸片机中进行冷却形成片材，冷却温度为30℃，然后将冷却的片材进行预热，再进行横纵向拉伸，即得拉伸强度疏水性相协调的薄膜。
对比例1.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是未添加疏水助剂。
对比例2.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是未添加强度改性剂。
对比例3.
中国专利文献（公开号：CN107828122A）公开了一种PE包装膜及制备方法中实施例1的原料及方法。
实施例3及对比例1-3性能测试结果如下
| 拉伸强度（MPa） | 接触角（度） | |
| 实施例3 | 58.9 | 135.2 |
| 对比例1 | 58.2 | 126.4 |
| 对比例2 | 54.8 | 131.7 |
| 对比例3 | 51.6 | 121.5 |
从实施例3及对比例1-3得出，本发明实施例3拉伸强度相对于对比例3提高了7.3MPa，提高率为14.1%，接触角提高了13.7度，此外强度改性剂不仅可改善拉伸强度、同时也可改善疏水性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种拉伸强度疏水性相协调的薄膜，其特征在于，包括以下重量份的原料：
基体树脂34-38份、疏水助剂12-16份、强度改性剂8-14份、分子筛5-9份、焦磷酸钠8-14份、马来酸二辛酯4-8份、聚硅氧烷粉末憎水剂2-5份、润滑剂2-4份、硅烷偶联剂KH172 3-6份。
2.根据权利要求1所述的一种拉伸强度疏水性相协调的薄膜，其特征在于，所述拉伸强度疏水性相协调的薄膜包括以下重量份的原料：
基体树脂35-38份、疏水助剂14-16份、强度改性剂12-14份、分子筛7-9份、焦磷酸钠12-14份、马来酸二辛酯5-8份、聚硅氧烷粉末憎水剂3-5份、润滑剂3-4份、硅烷偶联剂KH172 4-6份。
3.根据权利要求2所述的一种拉伸强度疏水性相协调的薄膜，其特征在于，所述拉伸强度疏水性相协调的薄膜包括以下重量份的原料：
基体树脂36份、疏水助剂14份、强度改性剂11份、分子筛7份、焦磷酸钠11份、马来酸二辛酯6份、聚硅氧烷粉末憎水剂3.5份、润滑剂3份、硅烷偶联剂KH172 4.5份。
4.根据权利要求1所述的一种拉伸强度疏水性相协调的薄膜，其特征在于，所述基体树脂为PP树脂、酚醛树脂按照重量比（3-7）:2组成的混合物。
5.根据权利要求4所述的一种拉伸强度疏水性相协调的薄膜，其特征在于，所述基体树脂为PP树脂、酚醛树脂按照重量比5:2组成的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种拉伸强度疏水性相协调的薄膜，其特征在于，所述疏水助剂制备方法为将十七氟癸基三甲氧基硅烷溶于异丙醇溶液中，随后用乙醇将其稀释至质量分数为26-32%，并用乙酸将混合溶液pH值调为4.5-5.5，随后依次加入有机硅环氧树脂、乙酸乙酯、固化剂聚酰胺，搅拌转速为155-175r/min，搅拌时间为25-35min，即得疏水助剂。
7.根据权利要求1所述的一种拉伸强度疏水性相协调的薄膜，其特征在于，所述强度改性剂为将新疆且干布拉克蛭石尾砂送入粉碎机中进行粉碎，粉碎至20-40目，随后将其煅烧，煅烧温度为950-1050℃，煅烧25-35min，随后再冷却至室温，再用质量分数为10-20%的硫酸溶液进行洗涤，随后再用氢氧化钠将溶液中和至中性，再过滤、干燥，即得强度改性剂。
8.根据权利要求1所述的一种拉伸强度疏水性相协调的薄膜，其特征在于，所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡。
9.一种制备如权利要求1或2所述的拉伸强度疏水性相协调的薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将基体树脂、疏水助剂、强度改性剂、分子筛、焦磷酸钠、马来酸二辛酯、聚硅氧烷粉末憎水剂、润滑剂、硅烷偶联剂KH172加入到高速搅拌机中，至原料充分混合，搅拌速度550-650r/min，搅拌时间35-45min，得到混合物A；
步骤三，将步骤二得到混合物A送入挤出机中进行挤出，挤出温度为195-215℃，随后送入铸片机中进行冷却形成片材，冷却温度为25-35℃，然后将冷却的片材进行预热，再进行横纵向拉伸，即得拉伸强度疏水性相协调的薄膜。
10.根据权利要求9所述的一种拉伸强度疏水性相协调的薄膜的制备方法，其特征在于，所述拉伸强度疏水性相协调薄膜的制备方法为：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将基体树脂、疏水助剂、强度改性剂、分子筛、焦磷酸钠、马来酸二辛酯、聚硅氧烷粉末憎水剂、润滑剂、硅烷偶联剂KH172加入到高速搅拌机中，至原料充分混合，搅拌速度600r/min，搅拌时间40min，得到混合物A；
步骤三，将步骤二得到混合物A送入挤出机中进行挤出，挤出温度为200℃，随后送入铸片机中进行冷却形成片材，冷却温度为30℃，然后将冷却的片材进行预热，再进行横纵向拉伸，即得拉伸强度疏水性相协调的薄膜。
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