CN110527179A - 一种柔软聚乙烯薄膜母粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柔软聚乙烯薄膜母粒,其特征在于,其组分按重量份计为:复合聚乙烯基体60‑80份,柔软剂15‑25份,抗黏连剂10‑15份,表面改性剂0.1‑0.5份,所述复合聚乙烯基体为线性低密度聚乙烯LLDPE、低密度聚乙烯LDPE和茂金属聚乙烯,所述柔软剂为油酸酰胺和芥酸酰胺中的一种或二种。上述柔软聚乙烯薄膜母粒的制备方法为:将各组成按重量份计比配料并混合均匀后投入到同向双螺杆挤出机中进行共混、挤出、牵引、切粒、干燥得到柔软聚乙烯薄膜母粒成品,利用本发明的柔软聚乙烯薄膜母粒制备的聚乙烯薄膜具有良好的柔软、蓬松棉性手感和优越的综合性能,可广泛应用于卫生材料、食品包装、日化包装等领域。

Description

一种柔软聚乙烯薄膜母粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种母粒及其制备方法,特别涉及一种柔软聚乙烯薄膜母粒及其制备方法。
背景技术
随着经济的发展以及产业结构的调整,各行各业对塑料薄膜的市场需求不断上升。塑料包装及塑料包装产品在市场上所占的份额越来越大,特别是塑料软包装,已经广泛地应用于食品、医药、化工等领域。其中,聚乙烯薄膜的厚度均匀、质地较柔软、成本较低,且具有优良的化学稳定性、热封性、耐水性和防潮性,所以应用最为广泛。
随着人们生活水平的提高,对聚乙烯薄膜包装已不仅满足于实用性,还追求更好的手感和观感。在卫生材料、食品包装和日化包装等领域,对薄膜的柔软性、弹性和轻薄性等方面都提出了更高的要求。
发明的内容
为了进一步提高现有聚乙烯薄膜的柔软性、弹性和轻薄性,本发明提供了一种柔软聚乙烯薄膜母粒,通过三种聚乙烯材料的复合,获得透明度高、韧性好、易加工的基体材料,并在基体材料中引入酰胺类柔软剂和抗黏连剂、表面改性剂,制得柔软薄膜母粒,该母粒可制备出柔软性好、弹性佳且轻薄的综合性能优异的聚乙烯薄膜。
为实现上述目的,本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
本发明提供了一种柔软聚乙烯薄膜母粒,其特征在于,其组分按重量份计为:复合聚乙烯基体60-80份,柔软剂15-25份,抗黏连剂10-15份,表面改性剂0.1-0.5份,所述复合聚乙烯基体为线性低密度聚乙烯LLDPE、低密度聚乙烯LDPE和茂金属聚乙烯,所述柔软剂为油酸酰胺和芥酸酰胺中的一种或二种。
进一步的,所述复合聚乙烯基体,其组分按重量份计比为:线性低密度聚乙烯LLDPE:低密度聚乙烯LDPE:茂金属聚乙烯=(40-50):(5-10):(15-20)。
作为优选的,所述芥酸酰胺为粒径为2-10μm的粉末。
进一步的,所述抗黏连剂为硬脂酸酰胺。
作为优选的,所述硬脂酸酰胺为粒径为3-5μm的粉末。
进一步的,所述表面改性剂为含氟聚合物加工助剂PPA。
本发明还提供了一种实现上述柔软聚乙烯薄膜母粒的制备方法,包括如下步骤:
①称取所述的柔软聚乙烯薄膜母粒重量份计比的原料;
②将原料投入低速混合机中搅拌,使原料混合均匀;
③将混合均匀的原料投入到同向双螺杆挤出机中进行共混、挤出、牵引;
④水冷切粒得到母粒初品;
⑤将母粒初品干燥得到柔软聚乙烯薄膜母粒成品。
进一步的,所述低速混合机中的搅拌速度为120-200r/min,搅拌时间为3-4min。
进一步的,所述同向双螺杆挤出机的螺杆直径D=62mm,长径比L/D=48,主机转速为250-300Hz,螺筒温度控制设置如下:1区80-85℃,2区100-110℃,3-6区135-140℃,7-9区140-145℃,10-11区145-150℃,模头温度为160-165℃。
本发明的有益效果是:采用线性低密度聚乙烯LLDPE、低密度聚乙烯LDPE、茂金属聚乙烯为复合基体材料,可显著提高薄膜的韧性、减薄和降低气味,为薄膜的柔软性提供良好的基础;使用油酸酰胺、芥酸酰胺作为柔软剂,在聚乙烯薄膜上形成“油性”表面,赋予聚乙烯薄膜更爽滑、柔软的手感,制得的聚乙烯薄膜柔软度<25mN,摩擦系数<0.3N;使用硬脂酸酰胺作为抗黏连剂,可使制品具有蓬松棉性的手感。添加含氟聚合物加工助剂PPA作为表面改性剂,可降低制品的摩擦系数,提高制品的光泽度。因此,本发明选用复合聚乙烯材料,以得到延伸性好、耐穿刺、低气味、轻薄的基体,辅以柔软剂、抗黏连剂、表面改性剂,使制得的薄膜制品具有柔软、蓬松棉性的手感,且透明度、光泽度好。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明,但这些实施例只是示例性的,本发明并不局限于此。
本发明的柔软聚乙烯薄膜母粒,其组分按重量份计为:复合聚乙烯基体60-80份,柔软剂15-25份,抗黏连剂10-15份,表面改性剂0.1-0.5份,其中:复合聚乙烯基体为线性低密度聚乙烯LLDPE、低密度聚乙烯LDPE和茂金属聚乙烯,且复合聚乙烯基体的组分按重量份计比为:线性低密度聚乙烯LLDPE:低密度聚乙烯LDPE:茂金属聚乙烯=(40-50):(5-10):(15-20);柔软剂为油酸酰胺和芥酸酰胺中的一种或二种,芥酸酰胺为粒径为2-10μm的粉末;抗黏连剂为硬脂酸酰胺,硬脂酸酰胺为粒径为3-5μm的粉末;表面改性剂为含氟聚合物加工助剂PPA助剂。
在复合聚乙烯基体材料线性低密度聚乙烯LLDPE、低密度聚乙烯LDPE和茂金属聚乙烯中,线性低密度聚乙烯LLDPE为主体基材,其与低密度聚乙烯LDPE相比,线性低密度聚乙烯LLDPE具有更高的拉伸强度、抗穿刺性、抗撕裂性和伸长率,使其适用于制更薄的薄膜,但线性低密度聚乙烯LLDPE也因其较高的结晶性,线性低密度聚乙烯LLDPE薄膜的浊度和光泽度不佳。因此,为提高透明度,在线性低密度聚乙烯LLDPE中引入少量低密度聚乙烯LDPE进行共混降低其结晶性。茂金属聚乙烯在韧性、透明度、热粘性、低气味方面等明显优于传统聚乙烯,其与线性低密度聚乙烯LLDPE和低密度聚乙烯LDPE共混配方能显著提高薄膜的韧性、减薄和降低气味,为薄膜的柔软性提供良好的基础。
采用油酸酰胺、芥酸酰胺作为柔软剂,在聚乙烯薄膜上形成“油性”表面,赋予聚乙烯薄膜更爽滑、柔软的手感,制得的聚乙烯薄膜柔软度<25mN,摩擦系数<0.3N。
采用硬脂酸酰胺作为抗黏连剂,常温下其与复合聚乙烯基体材料不相容而迁移至薄膜表面,与柔软剂不同,它不降低摩擦系数,硬脂酸酰胺粒径大于薄膜厚度,使薄膜表面变得粗糙,层与层之间留存空气,使制品具有蓬松棉性的手感。
添加含氟聚合物加工助剂PPA作为表面改性剂,含氟聚合物加工助剂PPA在体系中以与复合聚乙烯基体材料不相容的小液滴的形态存在,在制造加工过程中,含氟聚合物加工助剂PPA与金属口膜壁有较强的亲和力和低表面能,形成动力学涂层降低熔体的流动阻尼,降低熔体的表观粘度,可进一步降低制品的摩擦系数和提高制品的光泽度。
本发明的柔软聚乙烯薄膜母粒的制备方法为:首先称取所述柔软聚乙烯薄膜母粒重量份计比的原料;然后将原料投入低速混合机中搅拌,搅拌速度为120-200r/min,搅拌时间为3-4min,使原料混合均匀;再将混合均匀的原料投入到同向双螺杆挤出机中进行共混、挤出、牵引,水冷切粒得到母粒初品,同向双螺杆挤出机的螺杆直径D=62mm,长径比L/D=48,主机转速为250-300Hz,螺筒温度控制设置如下:1区80-85℃,2区100-110℃,3-6区135-140℃,7-9区140-145℃,10-11区145-150℃,模头温度为160-165℃;最后将母粒初品干燥得到柔软聚乙烯薄膜母粒成品。
实施例1:
本实施例的柔软聚乙烯薄膜母粒,其组分按重量份计比为:线性低密度聚乙烯LLDPE46份,低密度聚乙烯LDPE5份,茂金属聚乙烯18份,芥酸酰胺16份,油酸酰胺3份,硬脂酸酰胺12份,含氟聚合物加工助剂PPA 0.1份。
本实施例柔软聚乙烯薄膜母粒的制备方法为:将按重量份计比称取的原料投入到在低速混合机中搅拌3min,搅拌速度为150r/min,原料混合均匀后投入到同向双螺杆挤出机中进行共混、挤出、牵引,水冷切粒得到柔软聚乙烯薄膜母粒初品,同向双螺杆挤出机的螺杆直径D=62mm,长径比L/D=48,主机转速为280Hz,螺筒温度控制设置如下:1区85℃,2区100℃,3-6区135℃,7-9区145℃,10-11区150℃,模头温度为160℃。最后将母粒初品干燥得到柔软聚乙烯薄膜母粒成品。
采用本实施例所制备的柔软聚乙烯薄膜母粒制得的薄膜的柔软度为21mN;摩擦系数为0.27N;蓬松度为2级;透光率为92.4%;光泽度(GU60°)为54.8;断裂伸长率纵向为503%,横向638%;抗穿刺破裂力为19.2N,延伸量为70.5mm。
实施例2:
本实施例的柔软聚乙烯薄膜母粒,其组分按重量份计比为:线性低密度聚乙烯LLDPE40份,低密度聚乙烯LDPE8份,茂金属聚乙烯15份,芥酸酰胺18份,油酸酰胺5份,硬脂酸酰胺14份,含氟聚合物加工助剂PPA 0.2份。
本实施例柔软聚乙烯薄膜母粒的制备方法为:将按重量份计比称取的原料投入到在低速混合机中搅拌3min,搅拌速度为120r/min,原料混合均匀后投入到同向双螺杆挤出机中进行共混、挤出、牵引,水冷切粒得到柔软聚乙烯薄膜母粒初品,同向双螺杆挤出机的螺杆直径D=62mm,长径比L/D=48,主机转速为250Hz,螺筒温度控制设置如下:1区80℃,2区100℃,3-6区140℃,7-9区145℃,10-11区150℃,模头温度为160℃。最后将母粒初品干燥得到柔软聚乙烯薄膜母粒成品。
采用本实施例所制备的柔软聚乙烯薄膜母粒制得的薄膜的柔软度为18mN;摩擦系数为0.24N;蓬松度为2级;透光率为90.3%;光泽度(GU60°)为53.4;断裂伸长率纵向为446%,横向602%;抗穿刺破裂力为17.3N,延伸量为65.5mm。
实施例3:
本实施例的柔软聚乙烯薄膜母粒,其组分按重量份计比为:线性低密度聚乙烯LLDPE48份,低密度聚乙烯LDPE10份,茂金属聚乙烯16份,芥酸酰胺10份,油酸酰胺6份,硬脂酸酰胺10份,含氟聚合物加工助剂PPA 0.3份。
本实施例柔软聚乙烯薄膜母粒的制备方法为:将按重量份计比称取的原料投入到在低速混合机中搅拌4min,搅拌速度为200r/min,原料混合均匀后投入到同向双螺杆挤出机中进行共混、挤出、牵引,水冷切粒得到柔软聚乙烯薄膜母粒初品,同向双螺杆挤出机的螺杆直径D=62mm,长径比L/D=48,主机转速为300Hz,螺筒温度控制设置如下:1区85℃,2区110℃,3-6区140℃,7-9区145℃,10-11区150℃,模头温度为160℃。最后将母粒初品干燥得到柔软聚乙烯薄膜母粒成品。
采用本实施例所制备的柔软聚乙烯薄膜母粒制得的薄膜的柔软度为22mN;摩擦系数为0.30N;蓬松度为2级;透光率为89.7%;光泽度(GU60°)为58.1;断裂伸长率纵向为458%,横向605%;抗穿刺破裂力为19.3N,延伸量为69.2mm。
为更进一步说明本发明与现有产品的优越效果,对应用本发明的柔软薄膜母粒生产的聚乙烯薄膜产品性能与现有产品进行比较,具体产品技术参数对比表如下:
应用本发明柔软薄膜母粒生产的聚乙烯薄膜与现有产品技术参数对比表
备注:上表中对薄膜蓬松度分为0、1、2三个等级,其中:0级表示薄膜没有蓬松棉性的手感,1级表示薄膜具有轻微的蓬松棉性手感,2级表示薄膜具有良好的蓬松棉性手感。
从上表可以看出,本发明制备的柔软薄膜母粒应用于聚乙烯薄膜中,由于本发明的柔软薄膜母粒采用复合聚乙烯基体材料,相对对比例3仅使用单一线性低密度聚乙烯,制得的薄膜在透光率、光泽度、断裂伸长率和抗穿刺性方面都有优良有效果;本发明引用了油酸酰胺、芥酸酰胺作为柔软剂,制得的聚乙烯薄膜柔软性远远优于不添加柔软剂的对比例1;本发明通过添加抗黏连剂和表面改性剂,与未添加抗黏连剂和表面改性剂的对比例2相比,具有良好的蓬松棉性手感和光泽度。由此可见,本发明的柔软薄膜母粒制备的聚乙烯薄膜具有良好的柔软、蓬松棉性手感和优越的综合性能,可广泛应用于卫生材料、食品包装、日化包装等领域。
显然,上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种柔软聚乙烯薄膜母粒,其特征在于,其组分按重量份计为:复合聚乙烯基体60-80份,柔软剂15-25份,抗黏连剂10-15份,表面改性剂0.1-0.5份,所述复合聚乙烯基体为线性低密度聚乙烯LLDPE、低密度聚乙烯LDPE和茂金属聚乙烯,所述柔软剂为油酸酰胺和芥酸酰胺中的一种或二种。
2.根据权利要求1所述的柔软聚乙烯薄膜母粒,其特征在于,所述复合聚乙烯基体,其组分按重量份计比为:线性低密度聚乙烯LLDPE:低密度聚乙烯LDPE:茂金属聚乙烯=(40-50):(5-10):(15-20)。
3.根据权利要求1所述的柔软聚乙烯薄膜母粒,其特征在于,所述芥酸酰胺为粒径为2-10μm的粉末。
4.根据权利要求1所述的柔软聚乙烯薄膜母粒,其特征在于,所述抗黏连剂为硬脂酸酰胺。
5.根据权利要求4所述的柔软聚乙烯薄膜母粒,其特征在于,所述硬脂酸酰胺为粒径为3-5μm的粉末。
6.根据权利要求1所述的柔软聚乙烯薄膜母粒,其特征在于,所述表面改性剂为含氟聚合物加工助剂PPA。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的柔软聚乙烯薄膜母粒的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
①称取所述柔软聚乙烯薄膜母粒重量份计比的原料;
②将原料投入低速混合机中搅拌,使原料混合均匀;
③将混合均匀的原料投入到同向双螺杆挤出机中进行共混、挤出、牵引;
④水冷切粒得到母粒初品;
⑤将母粒初品干燥得到柔软聚乙烯薄膜母粒成品。
8.根据权利要求7所述的柔软聚乙烯薄膜母粒的制备方法,其特征在于,所述低速混合机中的搅拌速度为120-200r/min,搅拌时间为3-4min。
9.根据权利要求7所述的柔软聚乙烯薄膜母粒的制备方法,其特征在于,所述同向双螺杆挤出机的螺杆直径D=62mm,长径比L/D=48,主机转速为250-300Hz,螺筒温度控制设置如下:1区80-85℃,2区100-110℃,3-6区135-140℃,7-9区140-145℃,10-11区145-150℃,模头温度为160-165℃。
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