CN109294056A - 一种双向拉伸聚丙烯防水透气膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双向拉伸聚丙烯防水透气膜及其制备方法，该防水透气膜由以下重量份的组分组成：均聚聚丙烯树脂30‑32份、重质碳酸钙粉体50‑52份、偶联剂1‑2份、线性低密度聚乙烯树脂5‑10份以及低密度聚乙烯6‑12份；通过本发明配方及方法制得的双向拉伸聚丙烯防水透气膜，在力学性能上更加优异，韧性更加良好，产品的纵横向性能更加均匀稳定，透湿性能上也明显优于通过流延法制备的同类产品，可应用于医药卫生用品包装、食品包装和日用制品等，应用前景广阔。

Description

一种双向拉伸聚丙烯防水透气膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及薄膜制造技术领域，具体涉及一种双向拉伸聚丙烯防水透气膜及其制备方法。
背景技术
高透气聚烯烃薄膜是一种新型高分子材料产品,属高档合成树脂开发与深加工项目产品。该产品有很广泛的应用领域，主要用于医药卫生用品包装、食品包装和日用包装等,具有广阔的市场空间，需求旺盛。
目前，市场上的透气薄膜基本为流延法制作，一方面产能较低，另一方面，由于流延法没有横向拉伸，薄膜表面成孔不均匀，透气性能不佳，且物理机械性能较差。如专利CN103978653A公开了一种PP防水透气膜加工工艺，按质量份数将4份聚丙烯，5份碳酸钙粉料，0.5份偶联剂混合在挤出机中加热至230-260℃、混炼、挤出后冷却定型成厚度为60微米的薄膜，再将定型的膜单向拉伸3倍长度。通过聚丙烯与碳酸钙粉料混合，通过偶联剂的作用使其混合制成薄膜，在制成薄膜后通过单向拉伸使得聚丙烯材料拉伸，由于碳酸钙粉没有延伸性能，在拉伸之后薄膜表面会形成微孔。
通过上述专利加工工艺加工出的PP防水透气膜仍存在一定的缺点：从工艺方法上，其制备工艺只进行纵向拉伸，薄膜表面成孔不均匀，透气效果不好。从产品配方看，该薄膜配方中的聚丙烯加入量很少，制作出的薄膜韧性和贴合性较差，不易与无纺布复合。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双向拉伸聚丙烯防水透气膜及其制备方法，以获得防水透气效果好、物理机械性能优异的防水透气膜。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种双向拉伸聚丙烯防水透气膜，由以下重量份的组分组成：均聚聚丙烯树脂30-32份、重质碳酸钙粉体50-52份、偶联剂1-2份、线性低密度聚乙烯树脂5-10份以及低密度聚乙烯6-12份。
优选的，所述均聚聚丙烯树脂选用融指为4-6g/10min、聚合度95-97％的聚丙烯树脂。
优选的，所述重质碳酸钙选用纯度99％、粒径≥3000目的碳酸钙粉。
优选的，所述偶联剂为固态钛酸酯偶联剂。
优选的，所述线性低密度聚乙烯树脂的融指为2g/10min。
优选的，所述低密度聚乙烯树脂的融指为3g/10min。
一种双向拉伸聚丙烯防水透气膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、按各组分的重量份数，将各组分混合挤出制成粒料，将粒料加入至双螺杆挤出机，在240-250℃下加热成熔融状态，所得熔体过滤后，经单层模头挤出成膜片，膜片经急冷后形成铸片；
S2、将步骤S1制得的铸片在130-140℃下预热后，于120-130℃下纵向拉伸4.5-5.2倍，得到厚膜；
S3、将步骤S2制得的厚膜在175-180℃下进行预热后，于150-158℃下进行横向拉伸4-6倍，并于160-168℃下进行热定型，再于40-50℃下快速冷却定型；
S4、将步骤S3冷却定型后的薄膜展平、收卷后得到成品。
优选的，所述S1中所得熔体经过400目过滤网过滤后，经单层模头挤出成膜片，利用高压气刀将膜片贴附到激冷辊上急冷形成铸片。
优选的，所述步骤S4中待薄膜展平后，需要通过β射线测厚仪测量薄膜厚度后，再进行收卷。
本发明的有益效果在于：本发明的双向拉伸聚丙烯防水透气膜的配方成分中，均聚聚丙烯树脂含量较高，在双向拉伸过程中薄膜易于成型，且具有良好的力学性能，同时添加一定量的线性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯，使薄膜耐酸碱、耐有机溶剂、耐寒性、电绝缘性良好；同时在配方中加入偶联剂，偶联剂起主偶联作用，经过偶联剂处理包覆的粉体，减少了微细颗粒间的团聚，使碳酸钙粉体均匀分散在薄膜中。
同时本发明采用经过优化的双向拉伸制备工艺，由于配方中加入的各组分在双向拉伸时拉伸性能差异过大，其中均聚聚丙烯横向拉伸倍率可达8-10倍，线性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯横向拉伸倍率达6-8倍，而无机物重质碳酸钙的加入使薄膜横向拉伸更加困难，按其他组分较大的拉伸倍率容易导致横向拉伸破膜，本发明对横向拉伸链轨宽度进行了长期反复的实践调整，最终得出横向拉伸倍率控制在4-6倍的最佳实施范围，即将经纵向拉伸得到的厚膜在175-180℃下进行预热后，于150-158℃下进行横向拉伸4-6倍，并于160-168℃下进行热定型，再于40-50℃下快速冷却定型。
通过本发明配方及方法制得的双向拉伸聚丙烯防水透气膜，在力学性能上更加优异，韧性更加良好，产品的纵横向性能更加均匀稳定，透湿性能上也明显优于通过流延法制备的同类产品。
具体实施方式
下述各实施例中的均聚聚丙烯树脂选用融指为4-6g/10min、聚合度95-97％的聚丙烯树脂；重质碳酸钙选用纯度99％、粒径≥3000目的碳酸钙粉；偶联剂选用固态钛酸酯偶联剂；线性低密度聚乙烯树脂选用融指为2g/10min的DFDA-7042；低密度聚乙烯树脂选用融指为3g/10min的韩华5301。
实施例1
本实施例的双向拉伸聚丙烯防水透气膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、取均聚聚丙烯树脂30份、重质碳酸钙粉体50份、偶联剂1份、线性低密度聚乙烯树脂10份和低密度聚乙烯12份，混合挤出制成粒料，然后加入至双螺杆挤出机；在双螺杆挤出机中，经240-242℃加热成熔融状态，所得熔体经过400目过滤网过滤后，经单层模头挤出成膜片，利用高压气刀将膜片贴附到激冷辊上急冷形成铸片。
S2、步骤S1制得铸片经过130-132℃预热后，于120-122℃下纵向拉伸4.5倍，得到厚膜。
S3、步骤S2制得的厚膜经过175-177℃下进行预热后，于150-152℃下进行横向拉伸4倍，并于160-162℃下进行热定型，再于40-42℃下快速冷却定型。
S4、将步骤S3冷却定型后的薄膜进入牵引系统展平，并经过β射线测厚仪测量厚度后，收卷得到成品。
实施例2
本实施例的双向拉伸聚丙烯防水透气膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、取均聚聚丙烯树脂31份、重质碳酸钙粉体51份、偶联剂1份、线性低密度聚乙烯树脂8份和低密度聚乙烯10份混合挤出制成粒料，然后加入至双螺杆挤出机；在双螺杆挤出机中，经242-246℃加热成熔融状态，所得熔体经过400目过滤网过滤后，经单层模头挤出成膜片，利用高压气刀将膜片贴附到激冷辊上急冷形成铸片。
S2、步骤S1制得铸片经过132-136℃预热后，于122-126℃下纵向拉伸4.8倍，得到厚膜。
S3、步骤S2制得的厚膜经过177-178℃下进行预热后，于152-156℃下进行横向拉伸5倍，并于162-166℃下进行热定型，再于42-46℃下快速冷却定型。
S4、将步骤S3冷却定型后的薄膜进入牵引系统展平，并经过β射线测厚仪测量厚度后，收卷得到成品。
实施例3
本实施例的双向拉伸聚丙烯防水透气膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、取均聚聚丙烯树脂32份、重质碳酸钙粉体52份、偶联剂2份、线性低密度聚乙烯树脂5份和低密度聚乙烯6份混合挤出制成粒料，然后加入至双螺杆挤出机；在双螺杆挤出机中，经246-250℃加热成熔融状态，所得熔体经过400目过滤网过滤后，经单层模头挤出成膜片，利用高压气刀将膜片贴附到激冷辊上急冷形成铸片。
S2、步骤S1制得铸片经过136-140℃预热后，于126-130℃下纵向拉伸5.2倍，得到厚膜。
S3、步骤S2制得的厚膜经过178-180℃下进行预热后，于156-158℃下进行横向拉伸6倍，并于166-168℃下进行热定型，再于46-50℃下快速冷却定型。
S4、将步骤S3冷却定型后的薄膜进入牵引系统展平，并经过β射线测厚仪测量厚度后，收卷得到成品。
通过上述实施例1-3制备得到的双向拉伸聚丙烯防水透气膜，其性能理化指标见下表1所示：
表1：
已公开专利CN201711223199制得的流延PP透气膜性能指标见下表2所示：
表2：
由上表1和表2对比可看出，本发明制备的双向拉伸聚丙烯防水透气膜，在力学性能上更加优异，韧性更加良好，产品的纵横向性能更加均匀稳定；同时在产品的透湿性能上，本发明产品也明显优于一般的流延法产品。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种双向拉伸聚丙烯防水透气膜，其特征在于，由以下重量份的组分组成：均聚聚丙烯树脂30-32份、重质碳酸钙粉体50-52份、偶联剂1-2份、线性低密度聚乙烯树脂5-10份以及低密度聚乙烯6-12份。
2.根据权利要求1所述的一种双向拉伸聚丙烯防水透气膜，其特征在于：所述均聚聚丙烯树脂选用融指为4-6 g/10min、聚合度95-97%的聚丙烯树脂。
3.根据权利要求1所述的一种双向拉伸聚丙烯防水透气膜，其特征在于：所述重质碳酸钙选用纯度99%、粒径≥3000目的碳酸钙粉。
4.根据权利要求1所述的一种双向拉伸聚丙烯防水透气膜，其特征在于：所述偶联剂为固态钛酸酯偶联剂。
5.根据权利要求1所述的一种双向拉伸聚丙烯防水透气膜，其特征在于：所述线性低密度聚乙烯树脂的融指为2 g/10min。
6.根据权利要求1所述的一种双向拉伸聚丙烯防水透气膜，其特征在于：所述低密度聚乙烯树脂的融指为3 g/10min。
7.根据权利要求1所述的一种双向拉伸聚丙烯防水透气膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按各组分的重量份数，将各组分混合挤出制成粒料，将粒料加入至双螺杆挤出机，在240-250 ℃下加热成熔融状态，所得熔体过滤后，经单层模头挤出成膜片，膜片经急冷后形成铸片；
S2、将步骤S1制得的铸片在130-140℃下预热后，于120-130℃下纵向拉伸4.5-5.2倍，得到厚膜；
S3、将步骤S2制得的厚膜在175-180 ℃下进行预热后，于150-158 ℃下进行横向拉伸4-6倍，并于160-168 ℃下进行热定型，再于40-50 ℃下快速冷却定型；
S4、将步骤S3冷却定型后的薄膜展平、收卷后得到成品。
8.根据权利要求7所述的一种双向拉伸聚丙烯防水透气膜的制备方法，其特征在于，所述S1中所得熔体经过400目过滤网过滤后，经单层模头挤出成膜片，利用高压气刀将膜片贴附到激冷辊上急冷形成铸片。
9.根据权利要求7所述的一种双向拉伸聚丙烯防水透气膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中待薄膜展平后，需要通过β射线测厚仪测量薄膜厚度后，再进行收卷。
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