CN109551849A - 一种超低厚度pe薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及塑料薄膜领域，具体涉及到一种超低厚度PE薄膜及其制备方法。所述超低厚度PE薄膜由外层、中层和内层组成；所述中层的制备原料包括改性聚丙烯；所述改性聚丙烯选自EVOH改性聚丙烯、尼龙改性聚丙烯、PVDC改性聚丙烯中的一种或多种。

Description

一种超低厚度PE薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及塑料薄膜领域，具体涉及到一种超低厚度PE薄膜及其制备方法。
背景技术
如今，塑料薄膜制品已经广泛应用于人类社会的各行各业，而薄膜产品主要又是以HDPE材质和LDPE材质为主。PE膜是最常用的高分子薄膜，是日常生活的必需品，但大多数产品属于一次性使用性质，即用即丢，随意的被抛弃。
随着环保意识的提升和控制材料成本，包装薄膜逐渐向轻量化、减量化方向转变。目前市场上用于气垫缓冲方面(气垫薄膜主要结构为通过利用薄膜的阻隔性能将气体封锁在上下两片薄膜间，形成气垫结，可缓冲产品在运输过程中的颠簸、撞击，有效的保护被包装物)的薄膜材料一般厚度在15μm以上，这种厚度的薄膜除了会提高产品的制备成本和能源的浪费，还会加大对环境的污染。
此外，为了使薄膜具有气体阻隔性，现有技术中会在薄膜制备原料中引入PA、EVOH等阻隔性成分，而上述组分的加入往往会由于原料之间的相容性等问题，使所得薄膜的加工不顺利，尤其在制备低厚度薄膜过程中出现经常断膜等问题，使制备效率严重受到影响。同时也会导致薄膜的强度、阻隔性能等理化性能下降，影响其应用。我司通过对材料配方的调整，配合使用国外进口吹塑模头工艺，可使用吹塑方式生产≤12μm的HDPE包装气垫薄膜。改善加工工艺的同时薄膜具有优异的气体阻隔和理化性能。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种超低厚度PE薄膜，所述超低厚度PE薄膜由外层、中层和内层组成；所述中层的制备原料包括改性聚丙烯；所述改性聚丙烯选自EVOH改性聚丙烯、尼龙改性聚丙烯、PVDC改性聚丙烯中的一种或多种。
作为一种优选的技术方案，所述改性聚丙烯为EVOH改性聚丙烯；所述EVOH改性聚丙烯中EVOH含量不低于20wt％。
作为一种优选的技术方案，所述EVOH中乙烯含量为32～50wt％。
作为一种优选的技术方案，所述内层的制备原料包括改性超低密度LLDPE；所述改性超低密度LLDPE为马来酸酐接枝改性LLDPE，其中马来酸酐含量为3～8wt％。
作为一种优选的技术方案，所述改性超低密度LLDPE的密度不高于0.90g/cm3；所述改性超低密度LLDPE的熔融指数不低于1.2g/10min。
作为一种优选的技术方案，所述外层的制备原料以重量份计，包括高密度聚乙烯70～90、线性低密度聚乙烯10～30、开口剂3～5、PPA流变剂1～2。
作为一种优选的技术方案，所述高密度聚乙烯在190℃，2.16kg载荷条件下的熔融指数为0.01～0.08g/10min。
作为一种优选的技术方案，所述线性低密度聚乙烯在190℃，2.16kg载荷条件下的熔融指数为0.1～0.5g/10min。
本发明的第二个方面提供了如上所述的超低厚度PE薄膜的制备方法，包括如下步骤：
S01：对所述改性超低密度LLDPE进行前处理之后，依照配方比例将各组分原料搅拌混合；
S02：将所得的混合料按照每一层的重量比例，由螺杆挤出机熔融并低压模头挤出吹塑成筒膜；
S03：对所得的筒膜进行后处理得到所述超低厚度PE薄膜。
本发明的第三个方面提供了如上所述的超低厚度PE薄膜的应用，应用于缓冲气垫领域。
有益效果：本发明提供的超低厚度PE薄膜与现有的薄膜相比具有更低的厚度，达到12微米以下。同时在有如此低厚度的情况下依然保持很好的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、穿刺强度等机械性能。而且，本发明提供的超低厚度PE薄膜的制备工艺不复杂，容易操作，不会因为厚度的减小而出现膜泡抖动、起皱、厚度不均匀而在薄膜内部形成应力集中点等缺陷、由于薄膜变薄而造成薄膜综合性能下降等问题，成品率高，制备成本低。此外，所得超低厚度PE薄膜具有优异的阻隔性能，在室温常规湿度环境下能够对氧气、氮气等混合气体进行有效阻隔，使得制备所得缓冲气垫等相应产品具有好的缓冲效果。而且，本发明提供的薄膜对环境温度和湿度的敏感性较低，可以在较高的温度和湿度条件下依然能保持很高的阻隔效率，可以不同环境下发挥很好的作用，拓宽其相应产品的应用领域。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，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。
本发明中的词语“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
应当理解，除了在任何操作实例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用的成分的量的所有数字应被理解为在所有情况下被术语“约”修饰。
本发明中的熔融指数是一种表示塑胶材料加工时的流动性的数值，其测试方法是先让塑料粒在10分钟内、一定温度及压力下，融化成塑料流体，然后通过直径为2.095mm圆管所流出的克(g)数。其值越大，表示该塑胶材料的加工流动性越佳，反之则越差。本发明中，所述外层、中层和内层制备原料的熔融指数都根据ASTM D-1238的标准，在相同的条件下进行测试得到的。原料密度都根据ASTM D-1505的标准进行测试得到。
针对上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种超低厚度PE薄膜，所述超低厚度PE薄膜由外层、中层和内层组成；所述中层的制备原料包括改性聚丙烯；所述改性聚丙烯选自EVOH改性聚丙烯、尼龙改性聚丙烯、PVDC改性聚丙烯中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述外层、中层和内层的重量份比例为(30～40)：(25～35)：(30～40)；优选的，其重量份比例为30：30：40。
本发明中的超低厚度PE薄膜是通过三层共挤的方式挤出吹塑等工艺制备得到的。其中层制备原料中所述改性聚丙烯是指通过物理改性如填充改性(如无机填料改性)、共混改性(如与其他聚合物混合等)、增强改性(如玻纤增强等)；化学改性，如共聚改性(如聚氯乙烯、丙烯酸等单体共聚等)、接枝改性(如马来酸酐戒指聚丙烯等)、交联改性(辐射交联等)等改性方式。
其中，所述的尼龙改性聚丙烯可以是将尼龙组分与聚丙烯根据需要的配比进行共混后，通过熔融挤出机挤出造粒等方式制备得到，必要时可以加入第三组分作为增溶剂，由此改善聚丙烯与尼龙之间的相容性，改善所得尼龙改性聚丙烯的综合性能。所述PVDC改性聚丙烯(即聚偏二氯乙烯改性聚丙烯)、EVOH改性聚丙烯(即乙烯-乙烯醇共聚物改性聚丙烯)可以为将相关组分共混之后，在经过螺杆挤出机熔融挤出造粒的方式制备得到，也可以将相关组分熔融混合，并加入DCP等引发剂，引发其中的双键，通过共聚合的方式制备得到。
本发明中所述EVOH是乙烯和乙烯醇共聚物(EVOH)树脂，由乙烯和醋酸乙烯共聚物(EVA)皂化水解而制成。EVOH树脂为半结晶型热塑性树脂，其分子中含有羟基，聚合物分子内和分子间产生强烈的氢键作用，从而改变其内聚能密度，使分子间自由运动来提高氧气等气体迁移所需的能量，从而具有好的阻隔性。
在一些实施方式中，所述改性聚丙烯为EVOH改性聚丙烯；所述EVOH改性聚丙烯中EVOH含量不低于20wt％。
本发明中EVOH改性聚丙烯中EVOH含量可以通过国家标准GB/T12008.3-2009中所述的方法测定羟基值，再由EVOH中乙烯醇含量(或一些含量)计算出EVOH的含量，除了上述国家标准之外的步骤可根据本领域技术人员所熟知的常规操作进行即可。其中EVOH改性聚丙烯可以从市面上购买获得，也可以自行制备，具体可将适量的EVOH、聚丙烯和过氧化异丙苯(引发剂)在一定温度下熔融挤出即得。也可以在上述组分中加入抗氧剂、增溶剂等组分。
由于EVOH中的阻隔效果主要是由其中的乙烯醇链段贡献出来，导致所述EVOH中乙烯醇的含量不能太低，否则会大大的影响薄膜的阻隔效果。然而，由于EVOH的内聚能密度等参数与常规聚乙烯等非极性聚合物之间的差异较大，导致EVOH对聚乙烯等材料的附着力和相容性等需要进一步改善。而且，由于其中大量的羟基使EVOH的亲水性增大，使其容易吸收水分，水对EVOH起增塑作用，氢键的键合能力下降，链段活动能力增加，气体就容易通过，导致其阻隔性受到严重影响。其次，由于EVOH聚合物的聚集态结构对环境温度比较敏感，在较高的温度下其对氧气等气体的阻隔效率也会显著降低。
在一些实施方式中，所述EVOH中乙烯含量为32～50wt％；优选44～48wt％。
本发明中可以根据国家标准GB/T 12008.3-2009中所述的方法对所述EVOH中羟基值的含量进行测定，计算出EVOH中羟基摩尔分数(即为EVOH中的乙烯醇摩尔分数)，以此计算出EVOH中的乙烯含量(100％-乙烯醇含量)。该测试中，除了上述国家标准之外的步骤可根据本领域技术人员所熟知的常规操作进行即可。
在一些实施方式中，所述中层的制备原料，以重量份计，包括HDPE 70～90、LLDPE10～30、EVOH改性聚丙烯5～15、PPA流变剂1～2。
所述HDPE(高密度聚乙烯)是一种由乙烯共聚生成的热塑性聚烯烃，使用Ziegler-Natta聚合法制造，其特点是分子链上没有支链，因此分子链排布规整，具有较高的密度(一般为0.941～0.960g/cm3)。
在一些实施方式中，所述高密度聚乙烯在190℃，2.16kg载荷条件下的熔融指数为0.01～0.08g/10min；优选的，其熔融指数为0.04g/10min；进一步优选的，所述高密度聚乙烯的密度为0.956g/cm3。
本发明中的LLDPE(线性低密度聚乙烯)是乙烯作为主要原料，以少量α-烯烃(如丁烯-1、辛烯-1等)，在催化剂作用下经高压或低压进行气相流化床聚合得到的聚合物，其中所述的催化剂不包括茂金属催化剂。线性低密度聚乙烯与常规聚乙烯相比分子链上具有少量的短支链，线性程度较高，也因此具有较规整的分子排列，较大的结晶度和耐热性能。
在一些实施方式中，所述LLDPE在190℃，2.16kg载荷条件下的熔融指数为0.1～0.5g/10min；优选的，其熔融指数为0.25g/10min；进一步优选的，所述LLDPE的密度为0.923g/cm3。
本发明中的PPA流变剂一类塑料助剂，可有效降低物料的表观密度和熔体在螺杆挤出机中熔融挤出的压力，有助于避免出现熔体破裂、鲨鱼皮等现象，同时有助于降低能耗。本发明中对PPA流变剂的种类并没有特殊的限定，可以使用塑料薄膜加工用的常规PPA流变剂。优选的，所述PPA流变剂在190℃，2.16kg载荷条件下的熔融指数3g/10min。
本发明中通过对薄膜中层原料组分结构、配比等调控，增加薄膜在制备过程中的刚性，使其在吹塑过程中具有足够的支撑，避免由于薄膜太薄而导致膜泡摆动，造成单层或层间起皱或产生缺陷，影响薄膜的综合性能。同时促使物料之间更好的分散和相容，使薄膜的厚度不高于12微米的前提下依然有出色的物理性能、手感和使用性，其中使用性能主要体现在薄膜刚性有助于气垫机对薄膜充气。此外，对原料组分结构，以及配比等参数的调控，再与薄膜内外物料之间的协同作用之下改善薄膜的阻隔性能。
在一些实施方式中，所述内层的制备原料包括改性超低密度LLDPE；所述改性超低密度LLDPE为马来酸酐接枝改性LLDPE，其中马来酸酐含量为3～8wt％；优选的，所述改性超低密度LLDPE的密度不高于0.90g/cm3；所述改性超低密度LLDPE的熔融指数(190℃/2.16kg下)不低于1.2g/10min；优选的，所述改性超低密度LLDPE的密度不高于0.89g/cm3，其在190℃/2.16kg下的熔融指数为1.3g/10min。
本发明中所述马来酸酐接枝改性LLDPE中的马来酸酐又称顺丁烯二酸酐(MAH)，简称顺酐，是顺丁烯二酸的酸酐。本发明中的马来酸酐含量是可以通过滴定法来测定，具体步骤如下：
准确称量待测物0.5g，置于500ml的三口烧瓶中加入80ml二甲苯，加热回流10min溶解，然后加入一滴蒸馏水和一滴吡啶，采用移液管加入1.5ml氢氧化钾-乙醇标准溶液，再回流30min，然后加入6ml异丙醇溶液，加入两地酚酞指示剂，然后在搅拌条件下加入盐酸-异丙醇标准溶液滴定，其体积为V2，用上述类似的方法进行空白试验。通过如下公式计算马来酸酐的接枝率CMAH％＝9.806*[C1(V1-ΔV)-V2C2]/2m，其中CMAH为接枝率％；m为马来酸酐接枝改性聚乙烯的质量；V1氢氧化钾-乙醇标准溶液体积；C1为氢氧化钾-乙醇标准溶液浓度；V2为盐酸-异丙醇标准溶液体积；C2为盐酸-异丙醇标准溶液浓度；98.06为马来酸酐分子量。
本发明中所述改性超低密度LLDPE中的LLDPE与外层中的LLDPE相同。所述改性超低密度LLDPE的制备方法包括如下步骤：
将1-10重量份的马来酸酐、0.5-1％重量份的过氧化异丙苯、1-2％的抗氧剂和100份LLDPE塑料米通过高速混合搅拌釜共混，加入双螺杆挤出机中熔融接枝得到改性超低密度LLDPE并剪切造粒。各段温度设定如下：区1：190～200℃、区2：210-220℃；区3：220-230℃、区4：220-230℃、区5：220-230℃、区6：220-230℃，机头区：190～200℃。
在一些优选的实施方式中，所述内层的制备原料，以重量份计，包括LLDPE70～80、改性超低密度LLDPE 20～30、开口剂3～4、PPA流变剂1～3。
所述LLDPE和PPA流变剂与中层中的相关原料相同。所述开口剂为物料在经过熔融挤出过程中降低物料与螺杆挤出机内壁之间的摩擦阻力，使薄膜和模具壁更顺滑，改善物料熔融挤出效果和生产加工性能的助剂。在一些实施方式中，所述开口剂为酰胺类开口剂和聚乙烯载体的混合物，其中所述酰胺类开口剂的重量占所述开口剂总量的10％。优选的，所述酰胺类开口剂选自芥酸酰胺、棕榈酸异丁酰胺、油酸酰胺、硬脂基芥酸酰胺、乙撑双油酸酰胺、N,N'-[乙烯二(亚氨基乙亚基)]二硬脂酰胺中的一种或多种；优选的，所述脂肪族酰胺类化合物为芥酸酰胺(开口组分A)和N,N'-[乙烯二(亚氨基乙亚基)]二硬脂酰胺(开口组分B)的混合物；更优选的，所述芥酸酰胺和N,N'-[乙烯二(亚氨基乙亚基)]二硬脂酰胺的重量比例为(1～3)：(0.5～1.2)；优选2.5：0.5。
本发明提供的超低厚度聚乙烯薄膜内层的主要原料是LLDPE和改性超低密度LLDPE，物料的密度小，熔融指数大，改善了内层材料的加工性能和螺杆熔体流动性能，有效改善薄膜变薄后出现生产断膜的风险。而且，由于目前市面上的热封机对薄膜进行热封的时候，模组的温度会在10℃左右波动，添加马来酸酐改性超低密度LLDPE后大大改善了薄膜变薄后因为热封模组温度波动而烫破薄膜出现热封不良的风险。此外，低密度材料在一定程度上进一步降低了材料成本。
在一些实施方式中，所述外层的制备原料以重量份计，包括高密度聚乙烯70～90、线性低密度聚乙烯10～30、开口剂3～5、PPA流变剂1～2。
所述高密度聚乙烯与薄膜中层制备原料中所述高密度聚乙烯相同；所述线性低密度聚乙烯与薄膜中层中的线性低密度聚乙烯相同；所述开口剂与薄膜内层原料中的开口剂相同；所述PPA流变剂与薄膜内层中的开口剂相同。本发明中的薄膜外层使用HDPE和LLDPE混合料，在其间的协同作用下保持物料在熔融挤出过程中不易出现背压过高，物料挤出不稳等现象。与此同时，物料在吹塑过程中保持一定的刚性和挺度，避免膜泡出现摆动而造成层形成应力集中点、破泡；伸长率太低而引起断膜等加工问题。
申请人发现，通过调控薄膜每一层原料的组分和比例可以有效改善所得薄膜的综合性能。其中，EVOH改性聚丙烯可以在一定的程度上提高薄膜的阻隔效率，但是要求其中的EVOH含量不能太低，否则其阻隔效率显著下降，而且还会显著影响薄膜的机械性能。马来酸酐改性超低密度LLDPE中可能由于马来酸酐的加入破坏了LLDPE的规整度，降低其密度，提高流动性，使得薄膜内层原料具相对较低熔融温度和好的热封效果。同时，申请人发现EVOH改性聚丙烯和马来酸酐改性LLDPE等原料之间的协同作用之下，可以显著的改善薄膜在较高温度和湿度条件下的混合气体阻隔效率。可能是由于EVOH中的极性基团与马来酸酐等极性基团之间发生分子间氢键、范德华力等作用，从而提高两层间的紧密粘合度和层内原料的致密度，减弱薄膜原料中的羟基等极性基团与水分子之间的作用力，提高层内原料中聚合物改变构象，发生形变产生气体分子能够通过的孔道所需要的能量，减弱薄膜对温度、湿度等环境变化的敏感度，使薄膜在高温、高湿等环境下依然具有好的阻隔效率。
本发明的第二个方面提供了如上所述的超低厚度PE薄膜的制备方法，包括如下步骤：
S01：对所述改性超低密度LLDPE进行前处理之后，依照配方比例将各组分原料搅拌混合；
S02：将所得的混合料按照每一层的重量比例，由螺杆挤出机熔融并低压模头挤出吹塑成筒膜；
S03：对所得的筒膜进行后处理得到所述超低厚度PE薄膜。
具体的，可以按照如下操作进行；
1.将1-10重量份的马来酸酐、0.5-1％重量份的过氧化异丙苯、1-2％的抗氧剂和100份LLDPE塑料米通过高速混合搅拌釜共混，加入双螺杆挤出机中熔融接枝得到改性超低密度LLDPE并剪切造粒。各段温度设定如下：
层别 1区 2区 3区 4区 5区 6区 机头区
外层 190-200℃ 210-220℃ 220-230℃ 220-230℃ 220-230℃ 220-230℃ 190-200℃
2.将造粒好的改性超低密度LLDPE放置在80℃烘箱中干燥烘烤12H，确保材料中无水分；
3.依照配方比例将各组分原料通过高速混合搅拌釜进行混合；
4.将混合均匀的物料添加入各螺杆电子计量斗中，通过电子计量斗控制各层比例及螺杆转数，精密度可控制在0.2％；
5.通过低压模头挤出吹塑成宽幅为400mm的筒膜，薄膜层间误差控制在±1μm以内，机台三层挤出螺杆温度设定如下：
层别 1区 2区 3区 4区 5区 6区 机头区
外层 180-190℃ 190-200℃ 190-200℃ 190-200℃ 190-200℃ 190-200℃ 190-200℃
中层 180-190℃ 190-200℃ 190-200℃ 190-200℃ 190-200℃ 190-200℃ 190-200℃
内层 160-170℃ 165-175℃ 165-175℃ 165-175℃ 165-175℃ 165-175℃ 165-175℃
6.将筒膜进行制袋热合做成缓冲气垫。采用意大利马奇公司或德国莱芬毫舍公司的模头有助于提高薄膜的厚度精准度，避免出现原料分配不均匀，所得薄膜内部出现缺陷、厚度不均匀等现象。
申请人发现在薄膜的制备过程中需要调节好各个螺杆挤出机的相应区域的温度，不能对三个螺杆挤出机采用相同的程序进行温度设定，否则物料在挤出后模口汇聚，并吹塑过程中容易出现螺杆输送物料背压不稳、膜泡不稳定等情况。而且，由于薄膜在制备缓冲气垫过程中，内层需要进行热封，要求内层需要具有相对比其它层更好的流动性和更低的流动温度，再根据内层制备原料本身密度、熔融指数等理化性能，要求内层的螺杆温度需要相对较低，由此设定的工艺有助于改善薄膜的加工性能，避免由于薄膜太薄从而出现加工不顺的情况。
本发明的第三个方面提供了如上所述的超低厚度PE薄膜的应用，应用于缓冲气垫领域。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的，制备所得的薄膜的平均厚度为1.16±0.03C。
实施例
实施例1
实施例1提供了一种超低厚度PE薄膜，所述超低厚度PE薄膜由外层、中层和内层组成，其重量份比例为30：25：30；所述外层的制备原料，以重量份计，包括高密度聚乙烯(HDPE)70、线性低密度聚乙烯(LLDPE)10、开口剂3、PPA流变剂1；所述中层的制备原料，一重量份计，包括HDPE 70、LLDPE 10、EVOH改性聚丙烯5、PPA流变剂1；所述内层的制备原料，以重量份计，包括LLDPE 70、改性超低密度LLDPE 20、开口剂3、PPA流变剂1。
所述HDPE购自乐天化学牌号为8300B产品(熔融指数为0.02g/10min；密度为0.95g/cm3)；所述LLDPE购自加拿大NOVA牌号为GX-4010P产品(熔融指数为0.2g/10min；密度为0.918g/cm3)；所述开口剂为芥酸酰胺含量10wt％的所述LLDPE的混合物；所述PPA流变剂购自香港华谊助剂；所述EVOH改性聚丙烯中EVOH含量为20wt％，其中所述EVOH改性聚丙烯是将EVOH(乙烯含量为32wt％，日本可乐丽牌号为J102A)和聚丙烯通过共聚合的反应制备得到；所述改性超低密度LLDPE是通过如下方法制备得到：
3重量份的马来酸酐、0.5重量份的过氧化异丙苯、1重量份的抗氧剂(抗氧剂1010)和100份LLDPE塑料米通过高速混合搅拌釜共混，加入双螺杆挤出机中熔融接枝得到改性超低密度LLDPE并剪切造粒。各段温度设定如下：区1：195℃、区2：215℃；区3：225℃、区4：225℃、区5：225℃、区6：225℃，机头区：195℃。所述改性超低密度LLDPE的密度为0.89g/cm3，熔融指数为1.3g/10min。
本例还提供了上述薄膜的制备方法，包括如下步骤：
1.将造粒好的改性超低密度LLDPE放置在80℃烘箱中干燥烘烤12H，确保材料中无水分；
2.依照配方比例将各组分原料通过高速混合搅拌釜进行混合；
3.将混合均匀的物料添加入各螺杆电子计量斗中，通过电子计量斗控制各层比例及螺杆转数，精密度可控制在0.2％；
4.通过低压模头挤出吹塑成宽幅为400mm的筒膜，薄膜层间误差控制在±1μm以内，机台三层挤出螺杆温度设定如下(其中的温度会有一定幅度的上下波动)：
5.将筒膜进行制袋热合做成缓冲气垫。
实施例2
实施例2提供了一种超低厚度PE薄膜，所述超低厚度PE薄膜由外层、中层和内层组成，其重量份比例为40：35：40；所述外层的制备原料，以重量份计，包括高密度聚乙烯(HDPE)90、线性低密度聚乙烯(LLDPE)30、开口剂5、PPA流变剂2；所述中层的制备原料，一重量份计，包括HDPE 90、LLDPE 30、EVOH改性聚丙烯15、PPA流变剂2；所述内层的制备原料，以重量份计，包括LLDPE 80、改性超低密度LLDPE 30、开口剂4、PPA流变剂3。
所述HDPE购自乐天化学牌号为7700F产品(熔融指数为0.07g/10min；密度为0.955g/cm3)；所述LLDPE购自埃克森美孚牌号为LL3105.50产品(熔融指数为0.5g/10min；密度为0.921g/cm3)；所述开口剂为芥酸酰胺含量10wt％的所述LLDPE的混合物；所述PPA流变剂购自香港华谊助剂；所述EVOH改性聚丙烯中EVOH含量为20wt％，其中所述EVOH改性聚丙烯是将EVOH(乙烯含量为48wt％，日本可乐丽牌号为G110)和聚丙烯通过共聚合的反应制备得到；所述改性超低密度LLDPE是通过如下方法制备得到：
8重量份的马来酸酐、0.5重量份的过氧化异丙苯、1重量份的抗氧剂(抗氧剂1010)和100份LLDPE塑料米通过高速混合搅拌釜共混，加入双螺杆挤出机中熔融接枝得到改性超低密度LLDPE并剪切造粒。各段温度设定如下：区1：195℃、区2：215℃；区3：225℃、区4：225℃、区5：225℃、区6：225℃，机头区：195℃。所述改性超低密度LLDPE的密度为0.89g/cm3，熔融指数为1.3g/10min。
本例还提供了上述薄膜的制备方法，包括如下步骤：
1.将造粒好的改性超低密度LLDPE放置在80℃烘箱中干燥烘烤12H，确保材料中无水分；
2.依照配方比例将各组分原料通过高速混合搅拌釜进行混合；
3.将混合均匀的物料添加入各螺杆电子计量斗中，通过电子计量斗控制各层比例及螺杆转数，精密度可控制在0.2％；
4.通过低压模头挤出吹塑成宽幅为400mm的筒膜，薄膜层间误差控制在±1μm以内，机台三层挤出螺杆温度设定如下(其中的温度会有一定幅度的上下波动)：
层别 1区 2区 3区 4区 5区 6区 机头区
外层 185℃ 195℃ 195℃ 195℃ 195℃ 195℃ 195℃
中层 185℃ 195℃ 195℃ 195℃ 195℃ 195℃ 195℃
内层 165℃ 170℃ 170℃ 170℃ 170℃ 170℃ 170℃
5.将筒膜进行制袋热合做成缓冲气垫。
实施例3
实施例3提供了一种超低厚度PE薄膜，所述超低厚度PE薄膜由外层、中层和内层组成，其重量份比例为30：30：40；所述外层的制备原料，以重量份计，包括高密度聚乙烯(HDPE)80、线性低密度聚乙烯(LLDPE)20、开口剂3.5、PPA流变剂1.5；所述中层的制备原料，一重量份计，包括HDPE 80、LLDPE 20、EVOH改性聚丙烯10、PPA流变剂1.5；所述内层的制备原料，以重量份计，包括LLDPE 75、改性超低密度LLDPE 25、开口剂3.5、PPA流变剂2。
所述HDPE购自乐天化学牌号为7000F产品(熔融指数为0.04g/10min；密度为0.956g/cm3)；所述LLDPE购自韩华牌号为8200LT产品(熔融指数为0.25g/10min；密度为0.933g/cm3)；所述开口剂为芥酸酰胺含量10wt％的所述LLDPE的混合物；所述PPA流变剂购自香港华谊助剂；所述EVOH改性聚丙烯中EVOH含量为20wt％，其中所述EVOH改性聚丙烯是将EVOH(乙烯含量为44wt％，日本可乐丽牌号为E105A)和聚丙烯通过共聚合的反应制备得到，所得EVOH改性聚丙烯的密度为0.98g/cm3；所述改性超低密度LLDPE与实施例1不同之处在于马来酸酐用量为5重量份(即改性超低密度LLDPE中马来酸酐含量约为5wt％)。
本例还提供了上述薄膜的制备方法，与实施例1相同。
实施例4
实施例4提供了一种超低厚度PE薄膜，所述超低厚度PE薄膜由外层、中层和内层组成，其重量份比例为30：30：40；所述外层的制备原料，以重量份计，包括高密度聚乙烯(HDPE)80、线性低密度聚乙烯(LLDPE)20、开口剂3.5、PPA流变剂1.5；所述中层的制备原料，一重量份计，包括HDPE 80、LLDPE 20、EVOH改性聚丙烯10、PPA流变剂1.5；所述内层的制备原料，以重量份计，包括LLDPE 75、改性超低密度LLDPE 25、开口剂3.5、PPA流变剂2。其中各原料成分与实施例3不同之处在于开口剂为开口组分A和开口组分B总含量10wt％的所述LLDPE的混合物，其中开口组分A与开口组分B的重量比例为1：0.5。
本例还提供了上述薄膜的制备方法，与实施例1相同。
实施例5
实施例5提供了一种超低厚度PE薄膜，所述超低厚度PE薄膜由外层、中层和内层组成，其重量份比例为30：30：40；所述外层的制备原料，以重量份计，包括高密度聚乙烯(HDPE)80、线性低密度聚乙烯(LLDPE)20、开口剂3.5、PPA流变剂1.5；所述中层的制备原料，一重量份计，包括HDPE 80、LLDPE 20、EVOH改性聚丙烯10、PPA流变剂1.5；所述内层的制备原料，以重量份计，包括LLDPE 75、改性超低密度LLDPE 25、开口剂3.5、PPA流变剂2。其中各原料成分与实施例3不同之处在于开口剂为开口组分A和开口组分B总含量10wt％的所述LLDPE的混合物，其中开口组分A与开口组分B的重量比例为3：1.2。
本例还提供了上述薄膜的制备方法，与实施例1相同。
实施例6
实施例6提供了一种超低厚度PE薄膜，所述超低厚度PE薄膜由外层、中层和内层组成，其重量份比例为30：30：40；所述外层的制备原料，以重量份计，包括高密度聚乙烯(HDPE)80、线性低密度聚乙烯(LLDPE)20、开口剂3.5、PPA流变剂1.5；所述中层的制备原料，一重量份计，包括HDPE 80、LLDPE 20、EVOH改性聚丙烯10、PPA流变剂1.5；所述内层的制备原料，以重量份计，包括LLDPE 75、改性超低密度LLDPE 25、开口剂3.5、PPA流变剂2。其中各原料成分与实施例3不同之处在于开口剂为开口组分A和开口组分B总含量10wt％的所述LLDPE的混合物，其中开口组分A与开口组分B的重量比例为2.5：0.5。
本例还提供了上述薄膜的制备方法，与实施例1相同。
实施例7
实施例7提供了一种超低厚度PE薄膜，其与实施例6不同之处在于用常规PP(乐天化学牌号为SFO-130A)替代实施例6中的EVOH改性聚丙烯。
本例还提供了上述薄膜的制备方法，与实施例1相同。
实施例8
实施例8提供了一种超低厚度PE薄膜，其与实施例6不同之处在于所述EVOH改性聚丙烯中EVOH含量为5wt％(将实施例6中的EVOH改性聚丙烯用实施例7中的聚丙烯共混，熔融挤出造粒的方式来调控EVOH的含量)。
实施例9
实施例9提供了一种超低厚度PE薄膜，其与实施例6不同之处在于所述外层和所述内层均不包含开口剂。
实施例10
实施例10提供了一种超低厚度PE薄膜，其与实施例6不同之处在于用LLDPE代替改性超低密度LLDPE。
实施例11
实施例11提供了一种超低厚度PE薄膜，其与实施例6不同之处在于所述改性超低密度LLDPE中马来酸酐含量为0.2wt％。
实施例12
实施例12提供了一种超低厚度PE薄膜，其与实施例6不同之处在于所述改性超低密度LLDPE中马来酸酐含量为15wt％。
实施例13
实施例13提供了一种超低厚度PE薄膜，其与实施例6不同之处在于所述EVOH中乙烯含量为24wt％(可乐丽0A)。
性能评价
对本发明实施例和对比例提供的薄膜按照相应的标准进行性能测试，其结果如下表所示。
1、拉伸强度(MPa)和断裂伸长率(％)是根据GB/T1040.3-2006进行测试，结果表1所示。
表1拉伸性能测试
2、分别根据GB/T16578.1-2008国家标准、QB/T2358-1998企业标准和GB/T9639.1-2008国家标准所述的方法对本申请实施例和对比例提供的薄膜进行裤型撕裂强度(KN/m)、热封强度(N/15mm)和薄膜穿刺强度测试，结果如表2所示。
表2撕裂强度等测试结果
3、根据GB/T1038-2000国家标准所述的方法对本申请实施例和对比例提供的薄膜进行平均混合气体透过率(混合气体主要成分是氧气和氮气)的测试(单位为：10μm(g/m2·24h))，其中测试条件1：温度为22℃，相对湿度为60％；测试条件2：温度为40℃，相对湿度为85％。而且对薄膜在制备过程中是否在吹塑时出现摆动、膜泡不稳定等情况进行观察和考核，按照每个月断膜次数的多少进行评价，每月平均断膜次数为不高于一次评分为10；每月平均断膜次数为2～5次评分为8；每月平均断膜次数为6～15次评分为5；每月平均断膜次数为15～30次评分为3；每月平均断膜次数超过30次评分为1，结果如下表3所示。
表3阻隔性和加工性测试表
从上述测试结果中可以看出，本发明提供的超低厚度PE薄膜具有优异的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、穿刺强度等机械性能，同时具有优异的加工性能，可以对原料顺利的进行加工，成品率高，显著的减少了产品的制备成本。此外，所得超低厚度PE薄膜具有非常好的热封强度和阻隔性能，可以对环境中的氧气、氮气等进行有效阻隔，而且其对混合气体的阻隔性能对温度、湿度等环境条件的依赖性显著下降，在较高温度和相对湿度环境下依然能够保持很高的阻隔性，耐候性和服用性得到显著的提高。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种超低厚度PE薄膜，其特征在于，所述超低厚度PE薄膜由外层、中层和内层组成；所述中层的制备原料包括改性聚丙烯；所述改性聚丙烯选自EVOH改性聚丙烯、尼龙改性聚丙烯、PVDC改性聚丙烯中的一种或多种。
2.如权利要求1所述的超低厚度PE薄膜，其特征在于，所述改性聚丙烯为EVOH改性聚丙烯；所述EVOH改性聚丙烯中EVOH含量不低于20wt％。
3.如权利要求2所述的超低厚度PE薄膜，其特征在于，所述EVOH中乙烯含量为32～50wt％。
4.如权利要求1所述的超低厚度PE薄膜，其特征在于，所述内层的制备原料包括改性超低密度LLDPE；所述改性超低密度LLDPE为马来酸酐接枝改性LLDPE，其中马来酸酐含量为3～8wt％。
5.如权利要求4所述的超低厚度PE薄膜，其特征在于，所述改性超低密度LLDPE的密度不高于0.90g/cm3；所述改性超低密度LLDPE的熔融指数不低于1.2g/10min。
6.如权利要求1所述的超低厚度PE薄膜，其特征在于，所述外层的制备原料以重量份计，包括高密度聚乙烯70～90、线性低密度聚乙烯10～30、开口剂3～5、PPA流变剂1～2。
7.如权利要求6所述的超低厚度PE薄膜，其特征在于，所述高密度聚乙烯在190℃，2.16kg载荷条件下的熔融指数为0.01～0.08g/10min。
8.如权利要求6所述的超低厚度PE薄膜，其特征在于，所述线性低密度聚乙烯在190℃，2.16kg载荷条件下的熔融指数为0.1～0.5g/10min。
9.如权利要求1～8任意一项所述的超低厚度PE薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S01：对所述改性超低密度LLDPE进行前处理之后，依照配方比例将各组分原料搅拌混合；
S02：将所得的混合料按照每一层的重量比例，由螺杆挤出机熔融并低压模头挤出吹塑成筒膜；
S03：对所得的筒膜进行后处理得到所述超低厚度PE薄膜。
10.如权利要求1～9任意一项所述的超低厚度PE薄膜的应用，其特征在于，应用于缓冲气垫领域。
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