CN110356086A - 交联聚烯烃热收缩厚膜及其制备方法 - Google Patents

交联聚烯烃热收缩厚膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种交联聚烯烃热收缩厚膜及其制备方法。交联聚烯烃热收缩厚膜，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厚膜的制备方法：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厚膜。本申请提供的交联聚烯烃热收缩厚膜，机械性能好，适用大件和重件货物包装。

Description

交联聚烯烃热收缩厚膜及其制备方法
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厚膜及其制备方法。
背景技术
在使用聚烯烃热收缩膜进行包装时，除了会使用到薄膜、高光膜等类型的膜材料，经常还会使用到厚膜，例如集成包装，建材等大件和重件货物包装，这些情况下要求使用的膜材厚度大，机械性能要求高。
现有技术中的聚烯烃膜也能做到相应厚度，但是其机械强度往往达不到要求。
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厚膜，机械强度等各项性能指标优异，适用于大件和重件货物包装。
本发明的第二目的在于提供一种交联聚烯烃热收缩厚膜的制备方法，工艺简单，产品质量稳定。
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厚膜，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：HDPE30-50％、LDPE20-26％、乙烯-辛烯共聚物15-39％、硅酮抗粘连母粒2-4％、芥酸酰胺爽滑母粒1-3％、表面活性剂型抗静电剂母粒2-4％和N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒1-3％；
所述芯层，其原料以质量百分比计，包括：HDPE20-43％、LDPE25-30％、乙烯-辛烯共聚物10-35％、芥酸酰胺爽滑母粒5-10％、N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒6-10％和表面活性剂型抗静电剂母粒2-4％。
优选地，2.16kg压力、190℃条件下，所述外层和所述内层中的HDPE和LDPE的熔融指数均为0.4-0.8g/10min，所述芯层中的HDPE和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。
优选地，所述的交联聚烯烃热收缩厚膜，厚度为45-50μm。
一种所述的交联聚烯烃热收缩厚膜的制备方法，包括以下步骤：
A.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；
B.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；
C.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厚膜。
优选地，所述螺杆挤出机的温度为180-200℃。
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1.8-2.8mm。
优选地，所述多层平行锥形模头的挤出温度为180-210℃。
优选地，所述定径冷却的温度为10-15℃。
可选地，步骤C中，所述冷却采用5级风环进行，第1-3级风环出10-15℃的冷风，第4-5级风环出自然风。
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厚膜，厚度大，各项性能优异，适用于大件和重件货物包装；
(2)本申请提供的交联聚烯烃热收缩厚膜的制备方法，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厚膜，包括层叠设置的外层、芯层和内层，其中，各层原料为：
外层：
50wt％HDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为0.5g/10min)
26wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为0.5g/10min)
15wt％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
1wt％N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒；
芯层：
43wt％HDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为1.0g/10min)
30wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为1.5g/10min)
10wt％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
8wt％N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒
3wt％表面活性剂型抗静电剂母粒；
内层：
50wt％HDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为0.5g/10min)
26wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为0.5g/10min)
15wt％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
1wt％N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒。
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180-200℃，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2.2mm，多层平行锥形模头的挤出温度为200-210℃；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1.2MeV，电子束流为25mA；再经过加热、5℃条件下定径冷却，然后横纵向同步拉伸，横向拉伸6倍，纵向拉伸5倍；最后50℃条件下进行热定型处理，再采用5级风环进行冷却，第1-3级风环出14℃的冷风，第4-5级风环出自然风；展平、切边、收卷得到厚度为43μm的交联聚烯烃热收缩厚膜。
实施例2
一种交联聚烯烃热收缩厚膜，包括层叠设置的外层、芯层和内层，其中，各层原料为：
外层：
30wt％HDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为0.5g/10min)
20wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为0.5g/10min)
38wt％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
2wt％芥酸酰胺爽滑母粒
3wt％表面活性剂型抗静电剂母粒
3wt％N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒；
芯层：
20wt％HDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为1.0g/10min)
30wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为1.5g/10min)
33wt％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
8wt％N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒
3wt％表面活性剂型抗静电剂母粒；
内层：
30wt％HDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为0.5g/10min)
20wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为0.5g/10min)
38wt％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
2wt％芥酸酰胺爽滑母粒
3wt％表面活性剂型抗静电剂母粒
3wt％N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒。
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180-200℃，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2.2mm，多层平行锥形模头的挤出温度为200-210℃；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1.2MeV，电子束流为25mA；再经过加热、15℃条件下定径冷却，然后横纵向同步拉伸，横向拉伸5倍，纵向拉伸6倍；最后75℃条件下进行热定型处理，再采用5级风环进行冷却，第1-3级风环出12℃的冷风，第4-5级风环出自然风；展平、切边、收卷得到厚度为45μm的交联聚烯烃热收缩厚膜。
实施例3
一种交联聚烯烃热收缩厚膜，包括层叠设置的外层、芯层和内层，其中，各层原料为：
外层：
31wt％HDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为0.7g/10min)
23wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为0.6g/10min)
35wt％乙烯-辛烯共聚物(2.16kg压力，190℃下熔融指数为2.5g/10min)
2wt％硅酮抗粘连母粒
3wt％芥酸酰胺爽滑母粒
4wt％表面活性剂型抗静电剂母粒
2wt％N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒；
芯层：
23wt％HDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为1.5g/10min)
25wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为1.0g/10min)
35wt％乙烯-辛烯共聚物(2.16kg压力，190℃下熔融指数为3g/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
2wt％表面活性剂型抗静电剂母粒；
内层：
45wt％HDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为0.6g/10min)
25wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为0.6g/10min)
23wt％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
2wt％表面活性剂型抗静电剂母粒
2wt％N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒。
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180-200℃，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2.2mm，多层平行锥形模头的挤出温度为200-210℃；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1.2MeV，电子束流为15mA；再经过加热、10℃条件下定径冷却，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60℃条件下进行热定型处理，再采用5级风环进行冷却，第1-3级风环出15℃的冷风，第4-5级风环出自然风；展平、切边、收卷得到厚度为40μm的交联聚烯烃热收缩厚膜。
实施例4
一种交联聚烯烃热收缩厚膜，包括层叠设置的外层、芯层和内层，其中，各层原料为：
外层：
37wt％HDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为0.8g/10min)
24wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为0.4g/10min)
30wt％乙烯-辛烯共聚物(2.16kg压力，190℃下熔融指数为1.5g/10min)
2wt％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
2wt％N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒；
芯层：
42wt％HDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为1.2g/10min)
26wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为1.3g/10min)
18wt％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
6wt％N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒
3wt％表面活性剂型抗静电剂母粒；
内层：
30wt％HDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为0.4g/10min)
20wt％LDPE(2.16kg压力，190℃下熔融指数为0.8g/10min)
39wt％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
2wt％芥酸酰胺爽滑母粒
3wt％表面活性剂型抗静电剂母粒
2wt％N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒。
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180-200℃，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2.2mm，多层平行锥形模头的挤出温度为200-210℃；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1.2MeV，电子束流为30mA；再经过加热、8℃条件下定径冷却，然后横纵向同步拉伸，横向拉伸6.0倍，纵向拉伸5.5倍；最后70℃条件下进行热定型处理，再采用5级风环进行冷却，第1-3级风环出10℃的冷风，第4-5级风环出自然风；展平、切边、收卷得到厚度为50μm的交联聚烯烃热收缩厚膜。
为了进一步的说明本申请提供的交联聚烯烃热收缩厚膜的效果，进行如下对照实验：
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、硅酮抗粘连母粒、芥酸酰胺爽滑母粒、表面活性剂型抗静电剂母粒和N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒。
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、芥酸酰胺爽滑母粒、N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒和表面活性剂型抗静电剂母粒。
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、硅酮抗粘连母粒、芥酸酰胺爽滑母粒、表面活性剂型抗静电剂母粒和N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒。
比较例4
与实施例4相比，区别在于，不进行热定型处理。
测试实施例1-4和比较例1-4得到的交联聚烯烃热收缩厚膜的性能，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、硅酮抗粘连母粒、芥酸酰胺爽滑母粒、表面活性剂型抗静电剂母粒和N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒在各层中的添加，对收缩膜的各项指标均有提升作用。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厚膜，机械性能好，适用于大件、重物等的包装。
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厚膜，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：HDPE30-50％、LDPE20-26％、乙烯-辛烯共聚物15-39％、硅酮抗粘连母粒2-4％、芥酸酰胺爽滑母粒1-3％、表面活性剂型抗静电剂母粒2-4％和N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒1-3％；
所述芯层，其原料以质量百分比计，包括：HDPE20-43％、LDPE25-30％、乙烯-辛烯共聚物10-35％、芥酸酰胺爽滑母粒5-10％、N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联引发剂母粒6-10％和表面活性剂型抗静电剂母粒2-4％。
2.根据权利要求1所述的交联聚烯烃热收缩厚膜，其特征在于，2.16kg压力、190℃条件下，所述外层和所述内层中的HDPE和LDPE的熔融指数均为0.4-0.8g/10min，所述芯层中的HDPE和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厚膜，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厚膜，其特征在于，厚度为40-50μm。
5.一种权利要求1-4任一项所述的交联聚烯烃热收缩厚膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.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；
B.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；
C.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厚膜。
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180-200℃。
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1.8-2.8mm。
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180-210℃。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述定径冷却的温度为10-15℃。
10.根据权利要求5-9任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤C中，所述冷却采用5级风环进行，第1-3级风环出10-15℃的冷风，第4-5级风环出自然风。
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