CN110733218A - 一种高抗穿刺强度聚乙烯膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高抗穿刺强度聚乙烯膜及其制备方法，其技术方案要点是一种高抗穿刺强度聚乙烯膜，包括内层、中层以及外层；中层原料包括熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m‑LLDPE，熔融指数为0.8g/10min、密度为0.913g/cm3的m‑LLDPE，熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE，0.5‑2份爽滑剂以及1‑3份PPA助剂。本发明通过分子量大且分布集中的低熔指茂金属聚乙烯作为中层原料的主要原料，与低熔指的LDPE配合，在具有良好加工性能的同时，可以大幅度提高聚乙烯膜的抗穿刺强度以及抗跌落性能，适合于对流体或者骨头鱼刺等尖锐物品的包装。

Description

一种高抗穿刺强度聚乙烯膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚乙烯膜技术领域，更具体的说，它涉及一种高抗穿刺强度聚乙烯膜及其制备方法。
背景技术
聚乙烯薄膜，即PE薄膜，是指用PE生产的薄膜，可以分为低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)以及交联聚乙烯；低密度聚乙烯薄膜是一种半透明、高光泽、热封性能好的薄膜，具有优良的化学稳定性、热封性、耐水性和防潮性，耐冷冻，可水煮，常用于复合软包装材料的内层薄膜，也是目前应用最广泛、用量最大的一种塑料包装薄膜，约占塑料包装薄膜耗用量的40％以上。
现有技术中，授权公告号为CN102423942B的中国专利，其公开了一种食品包装塑料基材薄膜及其生产工艺，其包括内层、中间层和外层三层结构；所述的内层采用低密度聚乙烯LDPE和茂金属线性低密度聚乙烯m-LLDPE制成，所述的中间层采用低密度聚乙烯LDPE和线性低密度聚乙烯LLDPE制成，所述的外层采用低密度聚乙烯LDPE和线性低密度聚乙烯LLDPE；其生产工艺包括混合进料挤出、吹膜、定型、牵引切割等步骤，其能提高一种高阻隔性、高气密性、抗污染性、热封强度高、热封性能好的薄膜。
为了提高LDPE的耐穿刺性能，通过会向LDPE中加入一定量的LLDPE，以改善LDPE薄膜的抗穿刺强度，由于LLDPE具有窄分子量分布和短支链的特点，在剪切过程中，LLDPE保持了更大的粘度，因而比相同熔融指数的LDPE难于加工，随着LLDPE用量的增加，虽然聚乙烯薄膜的抗穿刺强度逐渐增加，但是同时也导致吹膜机的挤出电流变大，当挤出电流大于70A时，会影响设备运行的稳定性，当挤出电流大于80A时，设备本身会因电流超标而自我保护，导致设备中断运行，不仅使聚乙烯薄膜更易产生水纹等质量缺陷，而且设备反复启停也增加运行成本，降低生产效率；因此，如何能够在提高聚乙烯薄膜的耐穿刺性能的同时，改善其加工性能，是一个需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种高抗穿刺强度聚乙烯膜，其通过分子量大且分布集中的低熔指茂金属聚乙烯作为中层原料的主要原料，与低熔指的LDPE配合，在具有良好加工性能的同时，可以大幅度提高聚乙烯膜的抗穿刺强度以及抗跌落性能，适合于对流体或者骨头鱼刺等尖锐物品的包装。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种高抗穿刺强度聚乙烯膜，包括内层、中层以及外层；
以重量份数计，中层原料包括30-60份熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE，20-40份熔融指数为0.8g/10min、密度为0.913g/cm3的m-LLDPE，10-40份熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE，0.5-2份爽滑剂以及1-3份PPA助剂；
内层原料包括10-30份熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE，10-40份熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE，40-60份熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE，1-2份爽滑剂，2-4份开口剂以及1-3份PPA助剂；
外层原料包括10-40份熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE，20-40份熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE，10-40份熔融指数1.0g/10min、密度为0.920g/cm3的8碳m-LLDPE以及1-3份PPA助剂。
通过采用上述技术方案，本发明的聚乙烯膜的内层提供了优异的热封强度，中层提供了优异的抗穿刺强度，外层提供了优异的复合牢度；中层原料中以低熔指的茂金属线性低密度聚乙烯为主要原料，利用其分子量大且分布集中的特点，通过与一定量的低熔指的LDPE配合，在大幅度提高聚乙烯薄膜的抗穿刺强度以及抗冲击强度的同时，可以改善LLDPE加工性能差的缺陷，提高原料的流动性，降低熔体破裂的现象，改善了聚乙烯薄膜表面的晶点、丝纹以及水纹等缺陷，从而克服了传统聚乙烯膜的抗穿刺强度与加工性能相矛盾的问题。内层原料中熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE的加入可以降低热封温度，提高热封强度，适应内层热封的需求；外层原料中加入的8碳m-LLDPE可以提高抗冲击强度，同时提高了外层膜的耐高温性能，使得聚乙烯薄膜兼具整体结构内软外硬的优点。
进一步地，包括内层、中层以及外层；
以重量份数计，中层原料包括50份熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE，30份熔融指数为1.0g/10min、密度为0.913g/cm3的m-LLDPE，20份熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE，0.8份爽滑剂以及1.6份PPA助剂；
内层原料包括20份熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE，30份熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE，50份熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE，1.2份爽滑剂，2.4份开口剂以及1.6份PPA助剂；
外层原料包括20份熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE，50份熔熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE，30份熔融指数1.0g/10min、密度为0.920g/cm3的8碳m-LLDPE以及1.6份PPA助剂。
通过采用上述技术方案，在本发明的上述配比下使得中层膜具有优异的抗穿刺强度以及抗冲击强度，内层膜具有良好的热封强度，外层膜具有良好的复合牢度，从而使本发明制备的聚乙烯膜具有优异的抗穿刺强度以及抗跌落性能，适用于包装流体或者形状不规则、质地坚硬的食品。内层原料中的熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE的用量在50％以上，可以大幅度提高聚乙烯薄膜的抗穿刺强度，通过30％的熔融指数为1.0g/10min、密度为0.913g/cm3的m-LLDPE的配合，可以进一步提高聚乙烯膜的抗穿刺强度以及抗冲击性能。
进一步地，所述中层、内层、外层的层间厚度比为4:3:3。
通过采用上述技术方案，中层、内层、外层的层间厚度比为4:3:3，有利于三层共挤吹塑，使制得的聚乙烯膜的抗穿刺强度以及冲击强度，具有良好的抗跌落性能，可以降低聚乙烯膜包装食品的破损率。
中层原料采用熔融指数分别为0.5g/10min和1.0g/10min的低熔指茂金属聚乙烯，其具有分子量大且分布集中的特点，可以提高聚乙烯膜的抗穿刺强度；内层原料通过爽滑剂、开口剂以及PPA助剂，可以改善加工过程的爽滑开口性能，提高加工性能；外层原料配合以PPA能提高产品表面质量，提高表面光泽度。
进一步地，所述聚乙烯膜的厚度为50-80μm。
通过采用上述技术方案，聚乙烯膜的厚度为50-80μm，使聚乙烯膜具有良好的透明性的同时，具有优异的抗穿刺强度。
进一步地，所述爽滑剂为芥酸酰胺爽滑剂。
通过采用上述技术方案，芥酸酰胺具有较高的熔点和良好的热稳定性，可以显著降低聚乙烯膜表面的动态和静态摩擦系数，提高易加工性。
进一步地，所述开口剂为二氧化硅开口剂。
通过采用上述技术方案，二氧化硅开口剂是一种人工合成无定型二氧化硅，是一种高效的抗粘连剂、抗结剂、开口剂，用做聚乙烯LDPE薄膜的高效开口剂；二氧化硅开口剂具有很好的光学度，较低的开口辅助需求，分散更容易，较低的扬尘，更好的母料加工性。
本发明的目的之二在于提供一种高抗穿刺强度聚乙烯膜的制备方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种高抗穿刺强度聚乙烯膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)配料：将中层原料、内层原料以及外层原料按照比例配制待用；
(2)升温：将中层原料、内层原料以及外层原料置于三层共挤吹膜机组中，对三层共挤吹膜机组进行分区连续升温，中层主机、内层主机以及外层主机的设定温度分别为40-220℃、40-195℃、40-195℃，模头的设定温度为200-240℃；
(3)吹塑：开启内冷风机，保持进风温度为10-15℃，风机频率为10-60HZ，熔胶引起后迅速捏合，并于模头充气口充入压缩空气，并以牵引绳将膜泡匀速拉起；
(4)收卷：使膜泡进入上牵引夹辊后，经过电晕之后进入收卷辅机；
(5)分切：将进入收卷辅机中的膜泡分切为两片，分别于两边胶辊摩擦收卷，得到高抗穿刺强度聚乙烯膜。
通过采用上述技术方案，将内层原料、中层原料以及内层原料通过德国莱芬公司生产的吹塑机，其设定温度与实际温度偏差为±2℃，相较于设定温度与实际温度偏差为±5℃的传统吹塑机，可以更加严格地控制主机温度，并且严格控制冷却温度，通过原料的配合，能够制备高抗穿刺强度的聚乙烯膜。
进一步地，先开中层主机，然后再开内层主机、外层主机，开机时间间隔1-3min。
通过采用上述技术方案，由于中层主机的设定温度最高，因此在开机时，先开中层主机，然后再开内层主机或者外层主机，有助于提高产品的加工性能。
进一步地，步骤(2)中的中层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为40℃、185℃、200℃、220℃、220℃以及210℃；
内层主机一区、二区、三区、四区以及五区的设定温度分别为40℃、185℃、195℃、190℃以及180℃；
外层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为40℃、185℃、195℃、190℃、180℃以及165℃；
模头一区、二区、三区以及四区的设定温度为200℃、220℃、240℃以及220℃。
通过采用上述技术方案，在传统的聚乙烯膜中，为了提高聚乙烯膜的抗穿刺性能，通常会添加抗穿刺性能好的LLDPE，但是由于LLDPE的分子量分布窄且有短支链，因此LLDPE保持了更大的粘度，因而LLDPE比相同熔融指数的LDPE更难加工；本发明通过加入一定量的流动性更好、分子量分布更宽的LDPE，可以改善加工性能，并且LDPE的熔融指数很低，其与低熔指的茂金属LLDPE的粘度接近，并且改变传统加工工艺，将主机温度较传统塑化温度提高30℃，通过准确控制各区温度的稳定性，最大程度地提高聚乙烯树脂的塑化，并防止聚乙烯树脂在高温塑化过程中的降解或焦化问题，克服传统聚乙烯膜的抗穿刺强度与加工性能相矛盾的问题。
进一步地，步骤(2)中三层共挤吹膜机组的初始温度设定为40℃，以10-15℃/10min的速度升温。
通过采用上述技术方案，将三层共挤吹膜机组的初始温度设定为40℃，使吹膜机能够充分预热，然后以10-15℃/10min的速度升温，有利于使吹膜机均匀受热，有利于提高聚乙烯薄膜的均匀性，提高其拉伸强度。
综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：
1.本发明的聚乙烯膜的内层提供了优异的热封强度，中层提供了优异的抗穿刺强度，外层提供了优异的复合牢度；中层原料中以低熔指的茂金属线性低密度聚乙烯为主要原料，利用其分子量大且分布集中的特点，通过与一定量的低熔指的LDPE配合，在大幅度提高聚乙烯薄膜的抗穿刺强度以及抗冲击强度的同时，可以改善LLDPE加工性能差的缺陷，提高原料的流动性，降低熔体破裂的现象，改善了聚乙烯薄膜表面的晶点、丝纹以及水纹等缺陷，从而克服了传统聚乙烯膜的抗穿刺强度与加工性能相矛盾的问题；
2.本发明通过加入一定量的流动性更好、分子量分布更宽的LDPE，可以改善加工性能，并且LDPE的熔融指数很低，其与低熔指的茂金属LLDPE的粘度接近，并且改变传统加工工艺，将主机温度较传统塑化温度提高30℃，通过准确控制各区温度的稳定性，最大程度地提高聚乙烯树脂的塑化，并防止聚乙烯树脂在高温塑化过程中的降解或焦化问题，克服传统聚乙烯膜的抗穿刺强度与加工性能相矛盾的问题。
具体实施方式
以下对本发明作进一步详细说明。
一、实施例以下实施例中的中层的熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE选自埃克森的XP8656；熔融指数为1.0g/10min、密度为0.913g/cm3的m-LLDPE选自埃克森的XP8784；熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE选自中海壳牌的2420D；爽滑剂选自香港华谊科技发展有限公司提供的SL-2N；PPA助剂选自安配色色母粒制造(上海)有限公司提供的100991-K；
内层的熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE选自中海壳牌的2420D；熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE选自陶氏化学提供的5401G；熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE选自埃克森的XP8656；爽滑剂为芥酸酰胺爽滑剂，选自香港华谊科技发展有限公司提供的SL-2N；开口剂为二氧化硅开口剂，选自濮阳科美塑料提供的KML-1028；PPA助剂选自安配色色母粒制造(上海)有限公司提供的100991-K；外层的熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE选自中海壳牌的2420D；熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE选自埃克森的XP8656；熔融指数1.0g/10min、密度为0.920g/cm3的8碳m-LLDPE选自陶氏化学提供的2045G；PPA助剂选自安配色色母粒制造(上海)有限公司提供的100991-K。
实施例1：一种高抗穿刺强度聚乙烯膜采用如下方法制备而得：
(1)配料：A：中层原料包括50kg熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE，30kg熔融指数为0.8g/10min、密度为0.913g/cm3的m-LLDPE，20kg熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE，0.8kg爽滑剂以及1.6kgPPA助剂；
B：内层原料包括20kg熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE，30kg熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE，50kg熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE，1.2kg爽滑剂，2.4kg开口剂以及1.2kgPPA助剂；
C：外层原料包括20kg熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE，50kg熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE，30kg熔融指数1.0g/10min、密度为0.920g/cm3的8碳m-LLDPE以及1.6kgPPA助剂；
其中，中层、内层、外层的层间厚度比为4:3:3；
(2)升温：将中层原料、内层原料以及外层原料置于三层共挤吹膜机组中，开机时先开中层主机，然后再开内层主机、外层主机，开机时间间隔1min；三层共挤吹塑机的初始温度设定为40℃，对三层共挤吹膜机组以10℃/10min的速度进行分区连续升温，中层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为40℃、185℃、200℃、220℃、220℃以及210℃；内层主机一区、二区、三区、四区以及五区的设定温度分别为40℃、185℃、195℃、190℃以及180℃；外层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为40℃、185℃、195℃、190℃、180℃以及165℃；模头一区、二区、三区以及四区的设定温度为200℃、220℃、240℃以及220℃；
(3)吹塑：开启内冷风机，保持进风温度为10℃，风机频率为10HZ，向上牵引熔胶时确保口模模唇周围无熔胶及杂质黏附，熔胶引起后迅速捏合，并于模头充气口充入压缩空气，并以牵引绳将膜泡匀速拉起；
(4)收卷：使膜泡进入上牵引夹辊后，经过电晕之后进入收卷辅机；
(5)分切：将进入收卷辅机中的膜泡分切为两片，分别于两边胶辊摩擦收卷，得到高抗穿刺强度聚乙烯膜，该聚乙烯薄膜的厚度为60μm。
实施例2：一种高抗穿刺强度聚乙烯膜采用如下方法制备而得：
(1)配料：A：中层原料包括30kg熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE，20kg熔融指数为0.8g/10min、密度为0.913g/cm3的m-LLDPE，10kg熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE，0.5kg爽滑剂以及1kgPPA助剂；
B：内层原料包括10kg熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE，10kg熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE，40kg熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE，1kg爽滑剂，2kg开口剂以及1kgPPA助剂；
C：外层原料包括10kg熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE，40kg熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE，10kg熔融指数1.0g/10min、密度为0.920g/cm3的8碳m-LLDPE以及0.2kgPPA助剂；
其中，中层、内层、外层的层间厚度比为4:3:3；
(2)升温：将中层原料、内层原料以及外层原料置于三层共挤吹膜机组中，开机时先开中层主机，然后再开内层主机、外层主机，开机时间间隔2min；三层共挤吹塑机的初始温度设定为40℃，对三层共挤吹膜机组以13℃/10min的速度进行分区连续升温，中层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为40℃、185℃、200℃、220℃、220℃以及210℃；内层主机一区、二区、三区、四区以及五区的设定温度分别为40℃、185℃、195℃、190℃以及180℃；外层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为40℃、185℃、195℃、190℃、180℃以及165℃；模头一区、二区、三区以及四区的设定温度为200℃、220℃、240℃以及220℃；
(3)吹塑：开启内冷风机，保持进风温度为13℃，风机频率为30HZ，向上牵引熔胶时确保口模模唇周围无熔胶及杂质黏附，熔胶引起后迅速捏合，并于模头充气口充入压缩空气，并以牵引绳将膜泡匀速拉起；
(4)收卷：使膜泡进入上牵引夹辊后，经过电晕之后进入收卷辅机；
(5)分切：将进入收卷辅机中的膜泡分切为两片，分别于两边胶辊摩擦收卷，得到高抗穿刺强度聚乙烯膜，该聚乙烯薄膜的厚度为60μm。
实施例3：一种高抗穿刺强度聚乙烯膜采用如下方法制备而得：
(1)配料：A：中层原料包括60kg熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE，40kg熔融指数为0.8g/10min、密度为0.913g/cm3的m-LLDPE，40kg熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE，2kg爽滑剂以及3kgPPA助剂；
B：内层原料包括30kg熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE，40kg熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE，60kg熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE，2kg爽滑剂，4kg开口剂以及3kgPPA助剂；
C：外层原料包括40kg熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE，60kg熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE，40kg熔融指数1.0g/10min、密度为0.920g/cm3的8碳m-LLDPE以及1kgPPA助剂；
其中，中层、内层、外层的层间厚度比为4:3:3；
(2)升温：将中层原料、内层原料以及外层原料置于三层共挤吹膜机组中，开机时先开中层主机，然后再开内层主机、外层主机，开机时间间隔3min；三层共挤吹塑机的初始温度设定为40℃，对三层共挤吹膜机组以15℃/10min的速度进行分区连续升温，中层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为40℃、185℃、200℃、220℃、220℃以及210℃；内层主机一区、二区、三区、四区以及五区的设定温度分别为40℃、185℃、195℃、190℃以及180℃；外层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为40℃、185℃、195℃、190℃、180℃以及165℃；模头一区、二区、三区以及四区的设定温度为200℃、220℃、240℃以及220℃；
(3)吹塑：开启内冷风机，保持进风温度为15℃，风机频率为60HZ，向上牵引熔胶时确保口模模唇周围无熔胶及杂质黏附，熔胶引起后迅速捏合，并于模头充气口充入压缩空气，并以牵引绳将膜泡匀速拉起；
(4)收卷：使膜泡进入上牵引夹辊后，经过电晕之后进入收卷辅机；
(5)分切：将进入收卷辅机中的膜泡分切为两片，分别于两边胶辊摩擦收卷，得到高抗穿刺强度聚乙烯膜，该聚乙烯薄膜的厚度为60μm。
实施例4：本实施例与实施例1的不同之处在于，聚乙烯膜的厚度为50μm。
实施例5：本实施例与实施例1的不同之处在于，聚乙烯膜的厚度为80μm。
表1实施例1-3中原料用量表
Figure BDA0002276032470000081
Figure BDA0002276032470000091
二、对比例
对比例1：采用授权公告号为CN102423942B的中国专利(一种食品包装塑料基材薄膜及其生产工艺)的实施例1，将原料按内层低密度聚乙烯LDPE25％、茂金属线性聚乙烯mLLDPE75％的比例；LDPE的熔融指数为1.8g/10min，密度为0.923g/cm3，mLLDPE的熔融指数为1.9g/10min，密度为0.910g/cm3；
中间层按低密度聚乙烯LDPE40％、线性低密度聚乙烯LLDPE60％的比例；LDPE的熔融指数为1.8g/10min，密度为0.923g/cm3，LLDPE的熔融指数为1.9g/10min，密度为0.918g/cm3；外层按低密度聚乙烯LDPE40％、线性低密度聚乙烯LLDPE60％的比例配制生产原料；LDPE的熔融指数为0.8g/10min，密度为0.923g/cm3，LLDPE的熔融指数为1.9g/10min，密度为0.918g/cm3；
混合15min，设定熔融温度为185℃-195℃，主机的辊杆转速为120r/min，模头温度175℃-200℃，定型，牵引切割，制得的聚乙烯膜的厚度为60μm。
对比例2：本对比例与实施例1的不同之处在于，中层原料中的熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE(中海壳牌2420D)采用等量的熔融指数1.9、密度为0.925g/cm3的LDPE(中海壳牌2426H)代替。
对比例3：本对比例与实施例1的不同之处在于，中层原料中的熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE(中海壳牌2420D)采用等量的熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE(埃克森XP8656)代替。
对比例4：本对比例与实施例1的不同之处在于，中层原料中的熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE(中海壳牌2420D)的用量为15kg，熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE(埃克森XP8656)的用量为55kg。
对比例5：本对比例与实施例1的不同之处在于，中层原料中的熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE(中海壳牌2420D)的用量为10kg，熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE(埃克森XP8656)的用量为60kg。
对比例6：本对比例与实施例1的不同之处在于，中层原料中的熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE(中海壳牌2420D)的用量为30kg，熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE(埃克森XP8656)的用量为40kg。
对比例7：本对比例与实施例1的不同之处在于，中层原料中的熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE(中海壳牌2420D)的用量为35kg，熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE(埃克森XP8656)的用量为35kg。
对比例8：本对比例与实施例1的不同之处在于，步骤(1)的中层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为40℃、150℃、160℃、165℃、165℃以及160℃。
三、性能测试
将实施例1-5以及对比例1-8制备的聚乙烯膜的性能按照如下方法进行测试，将测试结果示于表2以及表3。
检测项目采用的标准如下：拉伸强度为GB/T13022-1991《塑料薄膜拉伸性能测试方法》；断裂伸长率为GB/T13022-1991《塑料薄膜拉伸性能测试方法》；撕裂强度为GB/T16578.1-2008《塑料薄膜和薄片耐撕裂性能的测定第1部分：裤形撕裂法》；摩擦系数为GB10006-88《塑料摩擦系数》；穿刺力为GB/T 10004-2008《包装用塑料复合膜、袋干法复合、挤出复合》；冲击强度为GB9639/T-2008《塑料薄膜自由落镖试验机测试房》中的A法；透光率和雾度为GB/T2410-2008《透明塑料透光率和雾度的测定》；热封强度为QB/T2358-1998《塑料薄膜包装袋热合强度试验方法》；加工性能根据吹膜机在挤出吹膜的过程中的显示的最大挤出电流数值表征，挤出电流数值越大，表示挤出压力越大，加工流动性越差；产品外观根据塑料薄膜表面的晶点鱼眼数量表征，晶点鱼眼数量越多，表示塑料薄膜产品质量越差，也间接反应产品的加工性能差。
表2实施例1-5聚乙烯膜的性能测试表
Figure BDA0002276032470000101
Figure BDA0002276032470000111
由表2数据可知，本发明制备的聚乙烯膜具有优异的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、穿刺力、冲击强度以及热封强度等力学性能，并且具有较好的透光率以及较低的雾度，说明本发明制备的聚乙烯膜具有力学强度高、光学性能好的优点，并且本发明制备的聚乙烯膜(膜厚为60μm时)的穿刺力≥7.0N，冲击强度≥1200g，说明本发明制备的聚乙烯膜尤其适合于包装流体、骨头鱼刺等尖锐的物体，不易发生代替被刺破的情况；并且本发明制备的塑料薄膜的挤出电流<60A，晶点鱼眼数量<20个，说明在制备聚乙烯膜时，具有优异的加工性能。
表3实施例1与对比例1-8的聚乙烯膜的性能测试表
Figure BDA0002276032470000112
Figure BDA0002276032470000121
根据表3数据，通过实施例与对比例1比较，可知传统的高熔指聚乙烯膜具有很好的加工性能，但是传统的聚乙烯膜的穿刺力以及冲击强度明显低于本发明的聚乙烯膜，说明本发明制备的聚乙烯膜在具有优异的力学性能的同时，具有较好的加工性能。
对比例2的中层原料中的熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE(中海壳牌2420D)采用等量的熔融指数1.9、密度为0.925g/cm3的LDPE(中海壳牌2426H)代替；相较于实施例1，对比例2中的挤出电流降低，晶点鱼眼数量有所降低，说明高熔指的LDPE的加入可以改善聚乙烯薄膜的加工性能，但是对比例2的抗穿刺强度以及冲击强度明显下降，说明低熔指的LDPE的加入可以改善聚乙烯薄膜的加工性能。
对比例3中不包含LDPE，相较于实施例1，其抗穿刺性能有所提高，但是其加工性能明显下降，说明LDPE的加入可以改善聚乙烯薄膜的加工性能。
通过实施例1、对比例4、对比例5比较可知，2420D的用量降低，XP8656的用量增加，相较于实施例1，对比例4、对比例5的加工性能有所降低，但是随着XP8656的增加，聚乙烯薄膜的抗穿刺性能的增加幅度逐渐降低，但是其加工性能明显变差，说明采用本发明的配比制得的聚乙烯薄膜可以实现加工性能与抗穿刺性能的平衡。
通过实施例1、对比例6、对比例7比较可知，2420D的用量增加，XP8656的用量降低，相较于实施例1，对比例6、对比例7的抗穿刺性能随着XP8656的用量的降低而降低，随着2420D的用量的逐渐增加，其加工性能逐渐改善至趋于平衡。
对比例8的步骤(1)的中层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为40℃、150℃、160℃、165℃、165℃以及160℃；相较于实施例1，对比例8的摩擦系数明显增加，温度较低时，会降低本发明的熔体的流动性，影响其加工性能，使得原料不能充分塑化，进而影响产品品质，影响聚乙烯膜的力学性能。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种高抗穿刺强度聚乙烯膜，其特征在于：包括内层、中层以及外层；
以重量份数计，中层原料包括30-60份熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE，20-40份熔融指数为0.8g/10min、密度为0.913g/cm3的m-LLDPE，10-40份熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE，0.5-2份爽滑剂以及1-3份PPA助剂；
内层原料包括10-30份熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE，10-40份熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE，40-60份熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE，1-2份爽滑剂，2-4份开口剂以及1-3份PPA助剂；
外层原料包括10-40份熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE，20-40份熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE，10-40份熔融指数1.0g/10min、密度为0.920g/cm3的8碳m-LLDPE以及1-3份PPA助剂。
2.根据权利要求1所述的一种高抗穿刺强度聚乙烯膜，其特征在于：包括内层、中层以及外层；
以重量份数计，中层原料包括50份熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE，30份熔融指数为1.0g/10min、密度为0.913g/cm3的m-LLDPE，20份熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE，0.8份爽滑剂以及1.6份PPA助剂；
内层原料包括20份熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE，30份熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE，50份熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE，1.2份爽滑剂，2.4份开口剂以及1.6份PPA助剂；
外层原料包括20份熔融指数为0.25g/10min、密度为0.9225g/cm3的LDPE，50份熔熔融指数为0.5g/10min、密度为0.916g/cm3的m-LLDPE，30份熔融指数1.0g/10min、密度为0.920g/cm3的8碳m-LLDPE以及1.6份PPA助剂。
3.根据权利要求1所述的一种高抗穿刺强度聚乙烯膜，其特征在于：所述中层、内层、外层的层间厚度比为4:3:3。
4.根据权利要求1所述的一种高抗穿刺强度聚乙烯膜，其特征在于：所述聚乙烯膜的厚度为50-80μm。
5.根据权利要求1所述的一种高抗穿刺强度聚乙烯膜，其特征在于：所述爽滑剂为芥酸酰胺爽滑剂。
6.根据权利要求1所述的一种高抗穿刺强度聚乙烯膜，其特征在于：所述开口剂为二氧化硅开口剂。
7.一种如权利要求1-6任意一项所述的高抗穿刺强度聚乙烯膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）配料：将中层原料、内层原料以及外层原料按照比例配制待用；
（2）升温：将中层原料、内层原料以及外层原料置于三层共挤吹膜机组中，对三层共挤吹膜机组进行分区连续升温，中层主机、内层主机以及外层主机的设定温度分别为40-220℃、40-195℃、40-195℃，模头的设定温度为200-240℃；
（3）吹塑：开启内冷风机，保持进风温度为10-15℃，风机频率为10-60HZ，熔胶引起后迅速捏合，并于模头充气口充入压缩空气，并以牵引绳将膜泡匀速拉起；
（4）收卷：使膜泡进入上牵引夹辊后，经过电晕之后进入收卷辅机；
（5）分切：将进入收卷辅机中的膜泡分切为两片，分别于两边胶辊摩擦收卷，得到高抗穿刺强度聚乙烯膜。
8.根据权利要求7所述的高抗穿刺强度聚乙烯膜的制备方法，其特征在于：步骤（2）中开机时先开中层主机，然后再开内层主机、外层主机，开机时间间隔1-3min。
9.根据权利要求7所述的高抗穿刺强度聚乙烯膜的制备方法，其特征在于：步骤（2）中的中层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为40℃、185℃、200℃、220℃、220℃以及210℃；
内层主机一区、二区、三区、四区以及五区的设定温度分别为40℃、185℃、195℃、190℃以及180℃；
外层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为40℃、185℃、195℃、190℃、180℃以及165℃；
模头一区、二区、三区以及四区的设定温度为200℃、220℃、240℃以及220℃。
10.根据权利要求7所述的高抗穿刺强度聚乙烯膜的制备方法，其特征在于：步骤（2）中三层共挤吹膜机组的初始温度设定为40℃，以10-15℃/10min的速度升温。
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