CN110328951A - 交联聚烯烃热收缩薄膜及其制备方法 - Google Patents

交联聚烯烃热收缩薄膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种交联聚烯烃热收缩薄膜及其制备方法。交联聚烯烃热收缩薄膜，包括依次层叠的外层、芯层和内层。所述的交联聚烯烃热收缩薄膜的制备方法：将各层原料按比例混合后分别熔融塑化，然后多层共挤合层得到多层熔体，所述多层熔体充气得到膜泡，然后冷却定型得到多层吹胀膜管；所述多层吹胀膜管经排气、辐照交联处理，再经过加热、定径冷却，然后横纵向同步拉伸，最后进行热定型处理和冷却，展平、切边、收卷得到所述交联聚烯烃热收缩薄膜。本申请提供的交联聚烯烃热收缩薄膜，厚度超薄，可以有效节约包装成本。

Description

交联聚烯烃热收缩薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚烯烃热收缩膜领域，具体而言，涉及一种交联聚烯烃热收缩薄膜及其制备方法。
背景技术
在众多的包装材料中，聚烯烃热收缩膜是一种市场前景非常广阔的包装材料。
随着商品经济的繁荣，聚烯烃热收缩膜的使用量越来越大。而大量的聚烯烃热收缩膜的后续回收、处理成为亟待解决的问题。从成本的角度出发，开发出一种机械强度相当，但厚度很薄的聚烯烃热收缩膜，可以大幅的降低包装成本。同时，也可以极大的降低聚烯烃热收缩膜的总量，减轻环境压力和处理成本。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种交联聚烯烃热收缩薄膜，厚度小，机械强度等各项性能优异。
本发明的第二目的在于提供一种交联聚烯烃热收缩薄膜的制备方法，工艺稳定。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种交联聚烯烃热收缩薄膜，包括依次层叠的外层、芯层和内层，
所述外层和内层，其原料以质量百分比计，均包括：LDPE1-35％、乙烯-辛烯共聚物60-95％、硅酮抗粘连母粒2-8％、芥酸酰胺爽滑母粒1-8％和表面活性剂型抗静电剂母粒1-5％；
所述芯层，其原料以质量百分比计，包括：LDPE1-60％、乙烯-辛烯共聚物35-94％、芥酸酰胺爽滑母粒1-10％和N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒4-10％。
优选地，2.16kg压力、190℃条件下，所述外层和所述内层中的LDPE的熔融指数均为0.5-1.0g/10min，所述芯层中的LDPE的熔融指数为1.0-1.5g/10min。
优选地，2.16kg压力、190℃条件下，所述外层、芯层和内层中的乙烯-辛烯共聚物的熔融指数为1-3g/10min。
可选地，所述的交联聚烯烃热收缩薄膜，厚度为6-10μm。
一种所述的交联聚烯烃热收缩薄膜的制备方法，包括以下步骤：
将各层原料按比例混合后分别熔融塑化，然后多层共挤合层得到多层熔体，所述多层熔体充气得到膜泡，然后冷却定型得到多层吹胀膜管；
所述多层吹胀膜管经排气、辐照交联处理，再经过加热、定径冷却，然后横纵向同步拉伸，最后进行热定型处理和冷却，展平、切边、收卷得到所述交联聚烯烃热收缩薄膜。
优选地，所述螺杆挤出机的温度为170-190℃。
优选地，所述多层共挤合层使用的多层平行锥形模头的开度为0.6-1.5mm。
优选地，所述多层平行锥形模头的挤出温度为170-190℃。
优选地，所述热定型处理的温度为55-85℃。
可选地，所述横纵向同步拉伸中，横向拉伸4-6倍，纵向拉伸4.8-6.8倍。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本申请提供的交联聚烯烃热收缩薄膜，厚度小，各项性能优异，可以有效节约包装成本；
(2)本申请提供的交联聚烯烃热收缩薄膜的制备方法，工艺稳定。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
一种交联聚烯烃热收缩薄膜，包括层叠设置的外层、芯层和内层，其中，各层原料为：
外层：
33wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为0.5g/10min)
60wt％乙烯-辛烯共聚物(2.16kg压力，190℃下熔融指数为1g/10min)
3wt％硅酮抗粘连母粒
2wt％芥酸酰胺爽滑母粒
2wt％表面活性剂型抗静电剂母粒
芯层：
50wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为1.5g/10min)
39wt％乙烯-辛烯共聚物(2.16kg压力，190℃下熔融指数为1g/10min)
6wt％芥酸酰胺爽滑母粒
5wt％N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒
内层：
33wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为0.5g/10min)
60wt％乙烯-辛烯共聚物(2.16kg压力，190℃下熔融指数为1g/10min)
3wt％硅酮抗粘连母粒
2wt％芥酸酰胺爽滑母粒
2wt％表面活性剂型抗静电剂母粒。
其制备工艺：
将各层原料按比例混合后分别熔融塑化，螺杆挤出机的温度控制为170-190℃，然后多层共挤合层得到多层熔体，多层平行锥形模头的开度为1.0mm，多层平行锥形模头的挤出温度为170-190℃；多层熔体充气得到膜泡，然后冷却定型得到多层吹胀膜管；
多层吹胀膜管经排气，然后进入电子辐照交联装置的束流输出窗进行辐照交联处理，电子辐照交联装置的加速器能量为0.6MeV，电子束流为20mA；再经过加热、定径冷却，然后横纵向同步拉伸，横向拉伸5倍，纵向拉伸5.8倍；最后55℃条件下进行热定型处理，冷却、展平、切边、收卷得到厚度为9μm的交联聚烯烃热收缩薄膜。
实施例2
一种交联聚烯烃热收缩薄膜，包括层叠设置的外层、芯层和内层，其中，各层原料为：
外层：
17wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为0.5g/10min)
75wt％乙烯-辛烯共聚物(2.16kg压力，190℃下熔融指数为1g/10min)
3wt％硅酮抗粘连母粒
2wt％芥酸酰胺爽滑母粒
3wt％表面活性剂型抗静电剂母粒
芯层：
30wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为1.5g/10min)
59wt％乙烯-辛烯共聚物(2.16kg压力，190℃下熔融指数为1g/10min)
6wt％芥酸酰胺爽滑母粒
5wt％N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒
内层：
17wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为0.5g/10min)
75wt％乙烯-辛烯共聚物(2.16kg压力，190℃下熔融指数为1g/10min)
3wt％硅酮抗粘连母粒
2wt％芥酸酰胺爽滑母粒
3wt％表面活性剂型抗静电剂母粒。
其制备工艺：
将各层原料按比例混合后分别熔融塑化，螺杆挤出机的温度控制为170-190℃，然后多层共挤合层得到多层熔体，多层平行锥形模头的开度为1.0mm，多层平行锥形模头的挤出温度为170-190℃；多层熔体充气得到膜泡，然后冷却定型得到多层吹胀膜管；
多层吹胀膜管经排气，然后进入电子辐照交联装置的束流输出窗进行辐照交联处理，电子辐照交联装置的加速器能量为0.8MeV，电子束流为20mA；再经过加热、定径冷却，然后横纵向同步拉伸，横向拉伸6倍，纵向拉伸5.8倍；最后85℃条件下进行热定型处理，冷却、展平、切边、收卷得到厚度为8μm的交联聚烯烃热收缩薄膜。
实施例3
一种交联聚烯烃热收缩薄膜，包括层叠设置的外层、芯层和内层，其中，各层原料为：
外层：
35wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为0.8g/10min)
61wt％乙烯-辛烯共聚物(2.16kg压力，190℃下熔融指数为2g/10min)
2wt％硅酮抗粘连母粒
1wt％芥酸酰胺爽滑母粒
1wt％表面活性剂型抗静电剂母粒
芯层：
50wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为1.2g/10min)
35wt％乙烯-辛烯共聚物(2.16kg压力，190℃下熔融指数为2g/10min)
5wt％芥酸酰胺爽滑母粒
10wt％N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒
内层：
35wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为0.8g/10min)
61wt％乙烯-辛烯共聚物(2.16kg压力，190℃下熔融指数为2g/10min)
2wt％硅酮抗粘连母粒
1wt％芥酸酰胺爽滑母粒
1wt％表面活性剂型抗静电剂母粒。
其制备工艺：
将各层原料按比例混合后分别熔融塑化，螺杆挤出机的温度控制为170-190℃，然后多层共挤合层得到多层熔体，多层平行锥形模头的开度为1.0mm，多层平行锥形模头的挤出温度为170-190℃；多层熔体充气得到膜泡，然后冷却定型得到多层吹胀膜管；
多层吹胀膜管经排气，然后进入电子辐照交联装置的束流输出窗进行辐照交联处理，电子辐照交联装置的加速器能量为0.6MeV，电子束流为15mA；再经过加热、定径冷却，然后横纵向同步拉伸，横向拉伸5倍，纵向拉伸5.8倍；最后65℃条件下进行热定型处理，冷却、展平、切边、收卷得到厚度为8μm的交联聚烯烃热收缩薄膜。
实施例4
一种交联聚烯烃热收缩薄膜，包括层叠设置的外层、芯层和内层，其中，各层原料为：
外层：
15wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为1.0g/10min)
75wt％乙烯-辛烯共聚物(2.16kg压力，190℃下熔融指数为1g/10min)
4wt％硅酮抗粘连母粒
3wt％芥酸酰胺爽滑母粒
3wt％表面活性剂型抗静电剂母粒
芯层：
31wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为1.0g/10min)
53wt％乙烯-辛烯共聚物(2.16kg压力，190℃下熔融指数为3g/10min)
10wt％芥酸酰胺爽滑母粒
6wt％N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒
内层：
15wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为1.0g/10min)
75wt％乙烯-辛烯共聚物(2.16kg压力，190℃下熔融指数为3g/10min)
4wt％硅酮抗粘连母粒
3wt％芥酸酰胺爽滑母粒
3wt％表面活性剂型抗静电剂母粒。
其制备工艺：
将各层原料按比例混合后分别熔融塑化，螺杆挤出机的温度控制为170-190℃，然后多层共挤合层得到多层熔体，多层平行锥形模头的开度为1.0mm，多层平行锥形模头的挤出温度为170-190℃；多层熔体充气得到膜泡，然后冷却定型得到多层吹胀膜管；
多层吹胀膜管经排气，然后进入电子辐照交联装置的束流输出窗进行辐照交联处理，电子辐照交联装置的加速器能量为0.8MeV，电子束流为25mA；再经过加热、定径冷却，然后横纵向同步拉伸，横向拉伸5.5倍，纵向拉伸5.5倍；最后75℃条件下进行热定型处理，冷却、展平、切边、收卷得到厚度为10μm的交联聚烯烃热收缩薄膜。
比较例1
与实施例1相比，区别在于，外层不含乙烯-辛烯共聚物。最小厚度只能做到20μm。
比较例2
与实施例2相比，区别在于，芯层不含乙烯-辛烯共聚物。能做到同样的厚度，但是性能较差。
比较例3
与实施例3相比，区别在于，内层不含乙烯-辛烯共聚物。最小厚度只能做到15μm。
比较例4
与实施例4相比，区别在于，不进行热定型处理。能做到同样的厚度，但是性能较差。
测试实施例1-4和比较例2和4(1和3因厚度不同，无可比性，因此未列出)得到的交联聚烯烃热收缩薄膜的性能，结果如下表1所示：
表1测试结果
由上表数据可知，乙烯-辛烯共聚物在各层中的添加，对收缩膜的各项指标均有提升作用。同时外层和内层添加乙烯-辛烯共聚物，有利于将膜加工厚度降低。热定型处理，有利于各项性能指标尤其是机械性能指标的提升。
本申请提供的交联聚烯烃热收缩薄膜，在保证各项性能的基础上，能够做到厚度更小，降低包装成本，减少循环处理的压力，更加绿色环保。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种交联聚烯烃热收缩薄膜，其特征在于，包括依次层叠的外层、芯层和内层，
所述外层和内层，其原料以质量百分比计，均包括：LDPE1-35％、乙烯-辛烯共聚物60-95％、硅酮抗粘连母粒2-8％、芥酸酰胺爽滑母粒1-8％和表面活性剂型抗静电剂母粒1-5％；
所述芯层，其原料以质量百分比计，包括：LDPE1-60％、乙烯-辛烯共聚物35-94％、芥酸酰胺爽滑母粒1-10％和N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒4-10％。
2.根据权利要求1所述的交联聚烯烃热收缩薄膜，其特征在于，2.16kg压力、190℃条件下，所述外层和所述内层中的LDPE的熔融指数均为0.5-1.0g/10min，所述芯层中的LDPE的熔融指数为1.0-1.5g/10min。
3.根据权利要求1所述的交联聚烯烃热收缩薄膜，其特征在于，2.16kg压力、190℃条件下，所述外层、芯层和内层中的乙烯-辛烯共聚物的熔融指数为1-3g/10min。
4.根据权利要求1-3任一项所述的交联聚烯烃热收缩薄膜，其特征在于，厚度为6-10μm。
5.一种权利要求1-4任一项所述的交联聚烯烃热收缩薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将各层原料按比例混合后分别熔融塑化，然后多层共挤合层得到多层熔体，所述多层熔体充气得到膜泡，然后冷却定型得到多层吹胀膜管；
所述多层吹胀膜管经排气、辐照交联处理，再经过加热、定径冷却，然后横纵向同步拉伸，最后进行热定型处理和冷却，展平、切边、收卷得到所述交联聚烯烃热收缩薄膜。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述螺杆挤出机的温度为170-190℃。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述多层共挤合层使用的多层平行锥形模头的开度为0.6-1.5mm。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述多层平行锥形模头的挤出温度为170-190℃。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述热定型处理的温度为55-85℃。
10.根据权利要求5-9任一项所述的制备方法，其特征在于，所述横纵向同步拉伸中，横向拉伸4-6倍，纵向拉伸4.8-6.8倍。
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