CN110183768A - 一种流延膜用高爽滑母粒及其制备方法和高爽滑流延膜 - Google Patents

一种流延膜用高爽滑母粒及其制备方法和高爽滑流延膜 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种流延膜用高爽滑母粒及其制备方法和高爽滑流延膜，该流延膜用高爽滑母粒包括以下重量份的组分：PE粉40‑80份；主抗氧剂2‑8份；辅助抗氧剂2‑8份；硬脂酸锌2‑8份；抗静电剂2‑8份；爽滑剂5‑20份；开口剂2‑8份。使用该高爽滑母粒制得的流延膜解决了流延膜在高速包装流水线上存在的原料中添加剂容易在激冷辊上析出以及薄膜放置一、二个月爽滑性能下降明显的问题。

Description

一种流延膜用高爽滑母粒及其制备方法和高爽滑流延膜
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种流延膜用高爽滑母粒及其制备方法。
背景技术
聚乙烯流延膜（CPE）是通过熔体流延骤冷生产的一种无拉伸、非定向的平挤薄膜，有单层流延和多层共挤流延两种方式，具有生产速度快、产量高，薄膜透明性、光泽性、厚度均匀性出色等特点。聚乙烯流延膜厚度均匀性可控制在2%以内，雾度可低至3%以下，光泽度达到85%以上。聚乙烯流延膜主要应用于服装包装、针织品包装、花卉包装、文件和相册包装、食品包装、药品包装拉伸缠绕膜、卫生膜、保鲜膜、复合膜、保护膜、扭结膜等。
近几年，随着高速多色凹印机、无溶剂复合机、高速制袋机等快速包装流水线的增多，聚乙烯流延膜越来越凸显出其优势，由于吹塑聚乙烯薄膜的厚度均匀性较差（一般偏差在±4%-5%），其应用在高速包装流水线上出现褶皱、气泡、复合不牢固等一系列问题，导致薄膜质量较差，因而吹塑聚乙烯薄膜在此领域逐渐被聚乙烯流延膜所取代。
当然，聚乙烯流延膜在高速包装流水线上也并非完美，也存在着下面两个问题：1）薄膜加工温度较高，一般达到225-240℃，原料中添加剂容易在激冷辊上析出；2）薄膜放置一、二个月爽滑性能下降明显。
常用爽滑剂在高温条件下，会从薄膜的表面向薄膜内部迁移，从而导致薄膜摩擦系数上升，其中不可忽视的另一个因素是位于薄膜浅表的爽滑剂，在卷绕状态下会析出到薄膜的表层或薄膜的外表面上去。在低温件下，芥酸酰胺或油酸酰胺类爽滑剂会从薄膜的内部向薄膜的表面迁移，从而导致薄膜的摩擦系数下降。而常用爽滑剂一般都是酰胺类，无法与聚乙烯或聚丙烯完全相容，析出到表面后会脱出，从而影响其长期爽滑效果。
在专利CN104893091A中公开了一种超透明EVA膜及其制备方法，该超透明EVA膜包括组分EVA粒子和EVA开口爽滑母粒，其中EVA开口爽滑母粒包括EVA粒子、芥酸酰胺、滑爽剂、纳米二氧化硅和含氟聚合物加工助剂，所述滑爽剂为有机硅滑爽剂。该发明旨在降低EVA膜的雾度、提高透明性，但并未详细阐述爽滑性能的改善效果，同时也指出了并不适用于聚乙烯吹塑膜，对于是否适用于聚乙烯流延膜则并未提及。
发明内容
为了解决聚乙烯流延膜在高速包装流水线上存在的上述问题，本发明提供一种与聚乙烯具有较好的相容性，不会从聚乙烯脱出的流延膜用高爽滑母粒及其制备方法。
本发明所述的流延膜用高爽滑母粒，包括以下重量份的组分：聚乙烯（PE）粉40-80份；主抗氧剂2-8份；辅助抗氧剂2-8份；硬脂酸锌2-8份；抗静电剂2-8份；爽滑剂5-20份；开口剂2-8份。
进一步地，所述PE粉选自线性低密度聚乙烯（LLDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）中的任一种，所述线性低密度聚乙烯熔融指数为20-60g/10min（测试条件为190℃、2.16Kg），优选为20-40g/10min，更优选为25-35g/10min，低密度聚乙烯熔融指数为6-16g/10min，优选为20-40g/10min，更优选为25-35g/10min。
进一步地，所述主抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076的任一种。
进一步地，所述辅助抗氧剂为抗氧剂168。
进一步地，所述抗静电剂为抗静电剂1812。
进一步地，所述爽滑剂为硅酮，亦称聚二甲基硅氧烷，重均分子量为8万-30万，优选为10万-25万，更优选为15万-20万。
进一步地，所述开口剂为合成二氧化硅，白色粉末，粒径为5-15μm，吸油值为220mL/100g以上，纯度为97%以上。
本发明还提供一种所述流延膜用高爽滑母粒的制备方法，包括以下步骤：1）将硬脂酸锌与抗静电剂按所述量混合后进行造粒得到抗静电剂初粒；2）将抗静电剂初粒、PE粉、主抗氧剂、辅助抗氧剂、爽滑剂、开口剂按所述量搅拌混合4-8min；3）进行造粒得到高爽滑母粒。
本发明还提供一种高爽滑流延膜，在PE中添加质量百分比0.8-1.8%的所述流延膜用高爽滑母粒的制备方法制得的高爽滑母粒进行流延而得。
有益效果：本发明通过对母粒的组分进行设定，解决了流延膜在高速包装流水线上存在的原料中添加剂容易在激冷辊上析出以及薄膜放置一、二个月爽滑性能下降明显的问题。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
以下实施例中，LLDPE粉：扬子石油化工有限公司生产；抗氧剂1076：北京极易化工有限公司生产；抗氧剂168：北京极易化工有限公司生产；硬脂酸锌：北京极易化工有限公司生产；抗静电剂1812：阿克苏诺贝尔化学品有限公司生产；硅酮：道康宁投资有限公司生产；合成SiO2：型号Sipernat 310，赢创德固赛投资有限公司生产。
动摩擦系数和静摩擦系数按照ISO8295-1986标准进行测定。
雾度按照GB/T 2410-2008标准进行测定。
落标冲击强度按照GB/T 9639.1-2008标准进行测定。
实施例1
高爽滑母粒包括以下重量份的组分：
LLDPE粉，60份；抗氧剂1076，5份；抗氧剂168，5份；硬脂酸锌，5份；抗静电剂1812，5份；硅酮，15份；合成SiO2，5份。
高爽滑母粒的制备：1）将上述硬脂酸锌与抗静电剂1812混合，在对辊干法造粒机（江阴市胜灵机械制造有限公司，以下相同）上常温挤压造粒得到抗静电剂初粒；2）将上述抗静电剂初粒、LLDPE粉、抗氧剂1076、抗氧剂168、硅酮、合成SiO2在高速混合机（型号5L，张家港互亿得机械有限公司，以下相同）中在常温下以转速1500rpm混合5min；3）在双螺杆挤出机（型号CTE-35，江苏科亚化工装备有限公司，以下相同）上在温度为190℃，转速为200rpm的条件下造粒，得到高爽滑母粒。
高爽滑流延膜的制备：将上述制得的高爽滑母粒以质量百分比1%的添加量添加到LLDPE，使用多层共挤流延薄膜机（型号LCR-350HD，Lebtech Engineering Co. LTD公司，以下相同）进行流延，其中各区温度为：一区140℃-二区170℃-三区190℃-四区230℃-五区230℃-六区230℃-七区230℃，激冷辊温度为50℃，得到厚度为30µm的LLDPE流延膜1。
流延过程中，在激冷辊上未出现白色粉末。
LLDPE流延膜1的动摩擦系数为0.326，静摩擦系数为0.298，雾度为4%，落标冲击强度为180g。
将此流延薄膜放置3个月后，测得动摩擦系数为0.318，静摩擦系数为0.308。
实施例2
除了将实施例1中的高爽滑母粒的添加量由1%变更为1.2%外，以与实施例1相同的方式进行操作，得到厚度为30µm的LLDPE流延膜2。
流延过程中，在激冷辊上未出现白色粉末。
LLDPE流延膜2的动摩擦系数为0.304，静摩擦系数为0.28，雾度为4%，落标冲击强度为178g。
将此流延薄膜放置3个月后，测得动摩擦系数为0.312，静摩擦系数为0.296。
实施例3
除了将实施例1中的高爽滑母粒的添加量由1%变更为1.5%外，以与实施例1相同的方式进行操作，得到厚度为30µm的LLDPE流延膜3。
流延过程中，在激冷辊上未出现白色粉末。
LLDPE流延膜3的动摩擦系数为0.296，静摩擦系数为0.278，雾度为4%，落标冲击强度为185g。
将此流延薄膜放置3个月后，测得动摩擦系数为0.302，静摩擦系数为0.286。
实施例4
高爽滑母粒包括以下重量份的组分：
LDPE粉，50份；抗氧剂1076，5份；抗氧剂168，5份；硬脂酸锌，7.5份；抗静电剂1812，7.5份；硅酮，17.5份；合成SiO2，7.5份。
高爽滑母粒的制备：1）将上述硬脂酸锌与抗静电剂1812混合，在对辊干法造粒机上常温挤压造粒得到抗静电剂初粒；2）将上述抗静电剂初粒、LLDPE粉、抗氧剂1076、抗氧剂168、硅酮、合成SiO2在高速混合机中在常温下以转速1500rpm混合5min；3）在双螺杆挤出机上在温度为190℃，转速为200rpm的条件下造粒，得到高爽滑母粒。
高爽滑流延膜的制备：将上述制得的高爽滑母粒以质量百分比0.8%的添加量添加到LLDPE，使用多层共挤流延薄膜机进行流延，其中各区温度为：一区140℃-二区170℃-三区190℃-四区230℃-五区230℃-六区230℃-七区230℃，激冷辊温度为50℃，得到厚度为30µm的LLDPE流延膜4。
流延过程中，在激冷辊上未出现白色粉末。
LLDPE流延膜4的动摩擦系数为0.318，静摩擦系数为0.292，雾度为4%，落标冲击强度为186g。
将此流延薄膜放置3个月后，测得动摩擦系数为0.32，静摩擦系数为0.302。
实施例5
除了将实施例4中的高爽滑母粒的添加量由0.8%变更为1.0%外，以与实施例4相同的方式进行操作，得到厚度为30µm的LLDPE流延膜5。
流延过程中，在激冷辊上未出现白色粉末。
LLDPE流延膜5的动摩擦系数为0.28，静摩擦系数为0.262，雾度为4%，落标冲击强度为181g。
将此流延薄膜放置3个月后，测得动摩擦系数为0.276，静摩擦系数为0.269。
实施例6
除了将实施例4中的高爽滑母粒的添加量由0.8%变更为1.2%外，以与实施例4相同的方式进行操作，得到厚度为30µm的LLDPE流延膜6。
流延过程中，在激冷辊上未出现白色粉末。
LLDPE流延膜6的动摩擦系数为0.286，静摩擦系数为0.26，雾度为4%，落标冲击强度为192g。
将此流延薄膜放置3个月后，测得动摩擦系数为0.282，静摩擦系数为0.268。
实施例7
除了将实施例4中的高爽滑母粒的添加量由0.8%变更为1.5%外，以与实施例4相同的方式进行操作，得到厚度为30µm的LLDPE流延膜7。
流延过程中，在激冷辊上未出现白色粉末。
LLDPE流延膜7的动摩擦系数为0.252，静摩擦系数为0.23，雾度为4%，落标冲击强度为198g。
将此流延薄膜放置3个月后，测得动摩擦系数为0.256，静摩擦系数为0.228。
实施例8
除了将实施例4中的高爽滑母粒的添加量由0.8%变更为1.8%外，以与实施例4相同的方式进行操作，得到厚度为30µm的LLDPE流延膜8。
流延过程中，在激冷辊上未出现白色粉末。
LLDPE流延膜8的动摩擦系数为0.242，静摩擦系数为0.226，雾度为4%，落标冲击强度为268g。
将此流延薄膜放置3个月后，测得动摩擦系数为0.240，静摩擦系数为0.232。
对比例1
按照现有通用助剂配方体系添加，其中芥酸酰胺添加量1500ppm后，在多层共挤流延薄膜机进行流延，其中各区温度为：一区140℃-二区170℃-三区190℃-四区230℃-五区230℃-六区230℃-七区230℃，激冷辊温度为50℃，得到厚度为30µm的LLDPE流延膜9。
流延过程中，在激冷辊上出现白色粉末。
LLDPE流延膜9的动摩擦系数为0.220，静摩擦系数为0.188，雾度为4%，落标冲击强度为180g。
将此流延薄膜放置3个月后，测得动摩擦系数为0.368，静摩擦系数为0.312。
对比例2
按照现有通用助剂配方体系添加，其中油酸胺添加量2000ppm后，在多层共挤流延薄膜机进行流延，其中各区温度为：一区140℃-二区170℃-三区190℃-四区230℃-五区230℃-六区230℃-七区230℃，激冷辊温度为50℃，得到厚度为30µm的LLDPE流延膜10。
流延过程中，在激冷辊上出现白色粉末。
LLDPE流延膜10的动摩擦系数为0.208，静摩擦系数为0.178，雾度为4%，落标冲击强度为258g。
将此流延薄膜放置3个月后，测得动摩擦系数为0.352，静摩擦系数为0.320。
本发明除了应用于聚乙烯流延膜外，当然也可以应用于聚丙烯流延膜。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (9)

1.一种流延膜用高爽滑母粒，其特征在于，包括以下重量份的组分：PE粉40-80份；主抗氧剂2-8份；辅助抗氧剂2-8份；硬脂酸锌2-8份；抗静电剂2-8份；爽滑剂5-20份；开口剂2-8份。
2.根据权利要求1所述的流延膜用高爽滑母粒，其特征在于，所述PE粉选自线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯中的任一种，所述线性低密度聚乙烯熔融指数为20-60g/10min，低密度聚乙烯熔融指数为6-16g/10min。
3.根据权利要求1所述的流延膜用高爽滑母粒，其特征在于，所述主抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076的任一种。
4.根据权利要求1所述的流延膜用高爽滑母粒，其特征在于，所述辅助抗氧剂为抗氧剂168。
5.根据权利要求1所述的流延膜用高爽滑母粒，其特征在于，所述抗静电剂为抗静电剂1812。
6.根据权利要求1所述的流延膜用高爽滑母粒，其特征在于，所述爽滑剂为硅酮，重均分子量为8万-30万。
7.根据权利要求1所述的流延膜用高爽滑母粒，其特征在于，所述开口剂为合成二氧化硅，粒径为5-15μm，吸油值为220mL/100g以上，纯度为97%以上。
8.一种权利要求1至7中任一项所述的流延膜用高爽滑母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将硬脂酸锌与抗静电剂按所述量混合后进行造粒得到抗静电剂初粒；2）将抗静电剂初粒、PE粉、主抗氧剂、辅助抗氧剂、爽滑剂、开口剂按所述量搅拌混合4-8min；3）进行造粒得到高爽滑母粒。
9.一种高爽滑流延膜，其特征在于，在PE中添加质量百分比0.8-1.8%的权利要求8所述的流延膜用高爽滑母粒的制备方法制得的高爽滑母粒进行流延而得。
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