CN110845780A - Pe炫彩热收缩膜及其制备方法 - Google Patents

Pe炫彩热收缩膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于包装材料技术领域，尤其涉及一种PE炫彩热收缩膜及其制备方法。本发明，包括低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、高密度聚乙烯、炫彩合成聚乙烯、抗氧剂、热稳定剂、紫外线阻隔剂和抗粘连剂。本发明提供的热收缩膜通过添加抗粘连剂，使得本热收缩膜制得的包装袋不容易发生粘连，开口性较好，并且，本发明在低密度聚乙烯中加入高密度聚乙烯和低熔融指数的低密度聚乙烯进行改性，获得透明性和表面光泽性好，力学性能得到了大幅提高。

Description

PE炫彩热收缩膜及其制备方法
技术领域
本发明属于包装材料技术领域，尤其涉及一种PE炫彩热收 缩膜及其制备方法。
背景技术
随着我国经济的持续发展，包装行业对热收缩膜的需求量日 益增多，应用范围也不断扩大，由于热收缩膜不仅在力学性能、 外观新颖、包装、贮存、运输、防潮和外观等方面具有良好的综 合性能，易于回收和原料的循环使用，满足了环保的要求，而且 在自动包装线上提高了包装效率，降低了综合包装成本，正逐步 取代传统的包装成为散件集合包装首选。开口性是复合软包装行 业事经常被提及的一项指标。开口性是指对加工好的包装袋，例 如三边封袋，充填内容物时将袋口打开的难易程度，然而现有技 术中的热收缩膜制得的包装袋容易发生粘连，开口性较差。
例如，中国发明专利申请公开了一种聚乙烯热收缩膜[申请 号：200910156660.8]，该发明专利申请由以下组分及重量百分比 组成：低密度聚乙烯：50％-65％，茂金属聚乙烯：30％-47％， 聚乙烯抗静电剂：1％-5％。
该发明申请提供的具有良好的透气性、热封性、抗撞击和抗 撕裂的优势，但其仍未解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种PE炫彩热收缩膜。
本发明的另一目的是提供一种PE炫彩热收缩膜的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种PE炫彩热收缩膜，热收缩膜包括低密度聚乙烯、茂金 属聚乙烯、高密度聚乙烯、炫彩合成聚乙烯、抗氧剂、热稳定剂、 紫外线阻隔剂和抗粘连剂。
在上述的PE炫彩热收缩膜中，所述热收缩膜包括质量份数 分别为30-40份的低密度聚乙烯、30-40份的茂金属聚乙烯、10-15 份的高密度聚乙烯、8-12份的炫彩合成聚乙烯、1-3份的抗氧剂、 1-3份的热稳定剂、1-3份的紫外线阻隔剂和1-3份的抗粘连剂。
在上述的PE炫彩热收缩膜中，所述热收缩膜包括质量份数 分别为35份的低密度聚乙烯、35份的茂金属聚乙烯、12份的高 密度聚乙烯、10份的炫彩合成聚乙烯、2份的抗氧剂、2份的热 稳定剂、2份的紫外线阻隔剂和2份的抗粘连剂。
在上述的PE炫彩热收缩膜中，所述抗粘连剂通过以下步骤 制得：
步骤A：向反应釜中加入油酸和苄胺，以DMSO为溶剂，搅 拌至反应液呈均相，所述油酸和苄胺的物质的量之比为1.1-1.3:1；
步骤B：在搅拌条件下加热，使反应液升温至120-130℃，达 到预设温度后反应4-6h；
步骤C：反应完成后，在搅拌条件下自然冷却室温，经后处 理步骤后，得到呈固态的抗粘连剂。
在上述的PE炫彩热收缩膜中，步骤C中的后处理步骤包括 以下步骤：
步骤D：在搅拌条件下将反应液加入至水中，水的体积为反 应液体积的10倍以上；
步骤E：静置分液，弃去水层，有机层用水洗涤两次，再向 有机层中加入乙醇，加热至50℃以下；
步骤F：抽滤，所得固体用乙醇洗涤两次，得到呈固态的抗 粘连剂。
在上述的PE炫彩热收缩膜中，所述炫彩合成聚乙烯由聚乙 烯树脂和色粉混合而成，所述聚乙烯树脂与色粉的质量比为 1:0.02-0.2。
在上述的PE炫彩热收缩膜中，所述低密度聚乙烯的熔体流 动速率为0.2-0.3g/10min，密度为0.920-0.940g/cm3。
在上述的PE炫彩热收缩膜中，所述高密度聚乙烯的熔体流 动速率为0.5-0.8g/10min，密度为0.950-0.970g/cm3。
在上述的PE炫彩热收缩膜中，所述抗氧剂为PS-802抗氧剂 或抗氧剂1010。
一种PE炫彩热收缩膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称取相应质量份数的低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、 高密度聚乙烯、炫彩合成聚乙烯、抗氧剂、热稳定剂、紫外线阻 隔剂和抗粘连剂，加入至三段共挤出型挤出机中，升温至 170-185℃，以150-180rpm转速搅拌，以60r/min的转速向三层共 挤模具内挤出，挤出温度为200-230℃；
步骤二：将三层共挤模具的温度升高至200-220℃，压力降 低至300Pa以下，在此条件下反应1-3min得到聚合熔体，然后将 制备的聚合熔体依次挤出、吹胀、冷却、电晕和切边，得到PE 片状薄膜；
步骤三：将步骤二中制得的PE薄膜熔融依次挤出、模头成 型、主辊压展、120-160℃双向拉伸、冷却定型、测量厚度、收卷、 分切、包装和印刷得到热收缩膜成品。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明提供的热收缩膜通过添加抗粘连剂，使得本热收缩 膜制得的包装袋不容易发生粘连，开口性较好。
2、本发明在低密度聚乙烯中加入高密度聚乙烯和低熔融指数 的低密度聚乙烯进行改性，获得透明性和表面光泽性好，力学性 能得到了大幅提高。
3、本发明添加有茂金属聚乙烯，使得产品具有高的综合机械 性能提高、热成型性能的提高。
4、本发明提供的制备方法简单，易于操作，能够实现大规模 生产。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
实施例1
本实施例提供一种PE炫彩热收缩膜，包括质量份数分别为 40份的低密度聚乙烯、30份的茂金属聚乙烯、10份的高密度聚 乙烯、8份的炫彩合成聚乙烯、1份的抗氧剂、1份的热稳定剂、 1份的紫外线阻隔剂和1份的抗粘连剂。
其中，炫彩合成聚乙烯由聚乙烯树脂和色粉混合而成，所述 聚乙烯树脂与色粉的质量比为1:0.02；所述低密度聚乙烯选用熔 体流动速率为0.2g/10min，密度为0.920g/cm3的低密度聚乙烯； 所述高密度聚乙烯选用熔体流动速率为0.5g/10min，密度为 0.950g/cm3的高密度聚乙烯；抗氧剂为PS-802抗氧剂；热稳定剂 可选用市售产品，例如有机锡稳定剂；紫外线阻隔剂可选用市售 产品，例如聚乙烯醇。
PS-802抗氧剂是一种硫代二丙酸的二烷基酯，作为稳定剂被 广泛应用于有机化合物中，例如聚丙烯、聚乙烯、抗冲击聚苯乙 烯、ABS树脂、动植物油、润滑剂润滑油及其他有机物质中非常 有效，可选用市售产品，例如广州美和化工有限公司生产的 PS-802抗氧剂。
抗粘连剂通过以下步骤制得：
步骤A：向反应釜中加入油酸和苄胺，以DMSO为溶剂，搅 拌至反应液呈均相，所述油酸和苄胺的物质的量之比为1.1-1.3:1， 所加入的油酸量略微过量，以保证苄胺的完全反应；
步骤B：在搅拌条件下加热，使反应液升温至120-130℃，达 到预设温度后反应4-6h，即在120-130℃的条件下反应4-6h；
步骤C：反应完成后，在搅拌条件下自然冷却室温，经后处 理步骤后，得到呈固态的抗粘连剂。
反应方程式如下所示：
Figure BDA0002255934030000051
反应完成后的后处理步骤可以采用柱层析提纯的方法，但该 方法操作较为繁琐，且耗时较长，不利于合成效率的提高，故本 发明优选采用以下后处理方法：
步骤D：在搅拌条件下将反应液加入至水中，水的体积为反 应液体积的10倍以上，优选地，反应液加入至水中的加入过程较 为缓慢；
步骤E：静置分液，弃去水层，有机层用水洗涤两次，再向 有机层中加入乙醇，加热至50℃以下，温度控制在50℃以下可防 止残留原料油酸与乙醇发生酯化反应，从而保证产品的纯度；
步骤F：抽滤，所得固体用乙醇洗涤两次，得到呈固态的抗 粘连剂。
反应完成后，反应液中的主要成分为产品即抗粘连剂，原料 油酸和溶剂DMSO，将反应液冲析如水中，由于DMSO能与水相 互混溶，故分液后可除去绝大部分的DMSO，此时有机相呈粘稠 的油状物，再向该粘稠油状物加入乙醇，使得油酸溶解入乙醇中， 略微加热可提高溶解速率，由于抗粘连剂不溶于乙醇，故在乙醇 溶液中呈固体状态析出，抽滤实现固液分离。
实施例2
本实施例提供一种PE炫彩热收缩膜，包括质量份数分别为 30份的低密度聚乙烯、40份的茂金属聚乙烯、15份的高密度聚 乙烯、12份的炫彩合成聚乙烯、3份的抗氧剂、3份的热稳定剂、 3份的紫外线阻隔剂和3份的抗粘连剂。
其中，炫彩合成聚乙烯由聚乙烯树脂和色粉混合而成，所述 聚乙烯树脂与色粉的质量比为1:0.2；所述低密度聚乙烯选用熔体 流动速率为0.3g/10min，密度为0.940g/cm3的低密度聚乙烯；所 述高密度聚乙烯选用熔体流动速率为0.8g/10min，密度为 0.970g/cm3的高密度聚乙烯；抗氧剂为抗氧剂1010；热稳定剂可 选用市售产品，例如有机锡稳定剂；紫外线阻隔剂可选用市售产 品，例如聚乙烯醇。
抗粘连剂采用与实施例1中相同的抗粘连剂，故在此不再赘 述。
实施例3
本实施例提供一种PE炫彩热收缩膜，包括质量份数分别为 35份的低密度聚乙烯、35份的茂金属聚乙烯、12份的高密度聚 乙烯、10份的炫彩合成聚乙烯、2份的抗氧剂、2份的热稳定剂、 2份的紫外线阻隔剂和2份的抗粘连剂。
其中，炫彩合成聚乙烯由聚乙烯树脂和色粉混合而成，所述 聚乙烯树脂与色粉的质量比为1:0.1；所述低密度聚乙烯选用熔体 流动速率为0.25g/10min，密度为0.930g/cm3的低密度聚乙烯；所 述高密度聚乙烯选用熔体流动速率为0.6g/10min，密度为 0.960g/cm3的高密度聚乙烯；抗氧剂为PS-802抗氧剂；热稳定剂 可选用市售产品，例如有机锡稳定剂；紫外线阻隔剂可选用市售 产品，例如聚乙烯醇。
抗粘连剂采用与实施例1中相同的抗粘连剂，故在此不再赘 述。
实施例4
本实施例提供一种PE炫彩热收缩膜的制备方法，具体的说， 包括以下步骤：
步骤一：称取相应质量份数的低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、 高密度聚乙烯、炫彩合成聚乙烯、抗氧剂、热稳定剂、紫外线阻 隔剂和抗粘连剂，加入至三段共挤出型挤出机中，升温至185℃， 以180rpm转速搅拌，以60r/min的转速向三层共挤模具内挤出， 挤出温度为230℃；
步骤二：将三层共挤模具的温度升高至220℃，压力降低至 300Pa，在此条件下反应3min得到聚合熔体，然后将制备的聚合 熔体依次挤出、吹胀、冷却、电晕和切边，得到PE片状薄膜；
步骤三：将步骤二中制得的PE薄膜熔融依次挤出、模头成 型、主辊压展、160℃双向拉伸、冷却定型、测量厚度、收卷、分 切、包装和印刷得到热收缩膜成品。
实施例5
本实施例提供一种PE炫彩热收缩膜的制备方法，具体的说， 包括以下步骤：
步骤一：称取相应质量份数的低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、 高密度聚乙烯、炫彩合成聚乙烯、抗氧剂、热稳定剂、紫外线阻 隔剂和抗粘连剂，加入至三段共挤出型挤出机中，升温至170℃， 以150rpm转速搅拌，以60r/min的转速向三层共挤模具内挤出， 挤出温度为200℃；
步骤二：将三层共挤模具的温度升高至200℃，压力降低至 200Pa，在此条件下反应1min得到聚合熔体，然后将制备的聚合 熔体依次挤出、吹胀、冷却、电晕和切边，得到PE片状薄膜；
步骤三：将步骤二中制得的PE薄膜熔融依次挤出、模头成 型、主辊压展、120℃双向拉伸、冷却定型、测量厚度、收卷、分 切、包装和印刷得到热收缩膜成品。
实施例6
本实施例提供一种PE炫彩热收缩膜的制备方法，具体的说， 包括以下步骤：
步骤一：称取相应质量份数的低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、 高密度聚乙烯、炫彩合成聚乙烯、抗氧剂、热稳定剂、紫外线阻 隔剂和抗粘连剂，加入至三段共挤出型挤出机中，升温至180℃， 以165rpm转速搅拌，以60r/min的转速向三层共挤模具内挤出， 挤出温度为210℃；
步骤二：将三层共挤模具的温度升高至210℃，压力降低至 250Pa，在此条件下反应2min得到聚合熔体，然后将制备的聚合 熔体依次挤出、吹胀、冷却、电晕和切边，得到PE片状薄膜；
步骤三：将步骤二中制得的PE薄膜熔融依次挤出、模头成 型、主辊压展、140℃双向拉伸、冷却定型、测量厚度、收卷、分 切、包装和印刷得到热收缩膜成品。
对比例1
本实施例提供一种PE炫彩热收缩膜，包括质量份数分别为 35份的低密度聚乙烯、35份的茂金属聚乙烯、12份的高密度聚 乙烯、10份的炫彩合成聚乙烯、2份的抗氧剂、2份的热稳定剂、 2份的紫外线阻隔剂和2份的抗粘连剂。
其中，炫彩合成聚乙烯由聚乙烯树脂和色粉混合而成，所述 聚乙烯树脂与色粉的质量比为1:0.1；所述低密度聚乙烯选用熔体 流动速率为0.25g/10min，密度为0.930g/cm3的低密度聚乙烯；所 述高密度聚乙烯选用熔体流动速率为0.6g/10min，密度为 0.960g/cm3的高密度聚乙烯；抗氧剂为PS-802抗氧剂；热稳定剂 可选用市售产品，例如有机锡稳定剂；紫外线阻隔剂可选用市售 产品，例如聚乙烯醇。
抗粘连剂采用油酸酰胺。
对比例2
本实施例提供一种PE炫彩热收缩膜，包括质量份数分别为 35份的低密度聚乙烯、35份的茂金属聚乙烯、12份的高密度聚 乙烯、10份的炫彩合成聚乙烯、2份的抗氧剂、2份的热稳定剂、2份的紫外线阻隔剂和2份的抗粘连剂。
其中，炫彩合成聚乙烯由聚乙烯树脂和色粉混合而成，所述 聚乙烯树脂与色粉的质量比为1:0.1；所述低密度聚乙烯选用熔体 流动速率为0.25g/10min，密度为0.930g/cm3的低密度聚乙烯；所 述高密度聚乙烯选用熔体流动速率为0.6g/10min，密度为 0.960g/cm3的高密度聚乙烯；抗氧剂为PS-802抗氧剂；热稳定剂 可选用市售产品，例如有机锡稳定剂；紫外线阻隔剂可选用市售 产品，例如聚乙烯醇。
抗粘连剂采用纳米二氧化硅。
应用例1
以实施例3中记载的PE炫彩热收缩膜的组分比例，利用实 施例6中提供的制备方法，制得热收缩膜1，将两块热收缩膜1 相对置，三边热封后得到包装袋1；
以对比例1中记载的PE炫彩热收缩膜的组分比例，利用实 施例6中提供的制备方法，制得热收缩膜2，将两块热收缩膜2 相对置，三边热封后得到包装袋2；
以对比例2中记载的PE炫彩热收缩膜的组分比例，利用实 施例6中提供的制备方法，制得热收缩膜3，将两块热收缩膜3 相对置，三边热封后得到包装袋3；
以市售的PE膜，利用实施例6中提供的制备方法，制得热 收缩膜4，将两块热收缩膜4相对置，三边热封后得到包装袋4；
利用摩擦系数检测仪分别测量包装袋1、包装袋2、包装袋3 和包装袋4开口一侧薄膜之间的静摩擦系数，测得数据如下表所 示：
Figure BDA0002255934030000091
Figure BDA0002255934030000101
结果分析：从上表可以看出，添加有本发明提供的抗粘连剂 后制得的包装袋，膜与膜之间具有更小的静摩擦系数，故达到了 本发明的预期目的。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说 明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例 做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离 本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种PE炫彩热收缩膜，其特征在于：热收缩膜包括低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、高密度聚乙烯、炫彩合成聚乙烯、抗氧剂、热稳定剂、紫外线阻隔剂和抗粘连剂。
2.如权利要求1所述的PE炫彩热收缩膜，其特征在于：所述热收缩膜包括质量份数分别为30-40份的低密度聚乙烯、30-40份的茂金属聚乙烯、10-15份的高密度聚乙烯、8-12份的炫彩合成聚乙烯、1-3份的抗氧剂、1-3份的热稳定剂、1-3份的紫外线阻隔剂和1-3份的抗粘连剂。
3.如权利要求2所述的PE炫彩热收缩膜，其特征在于：所述热收缩膜包括质量份数分别为35份的低密度聚乙烯、35份的茂金属聚乙烯、12份的高密度聚乙烯、10份的炫彩合成聚乙烯、2份的抗氧剂、2份的热稳定剂、2份的紫外线阻隔剂和2份的抗粘连剂。
4.如权利要求1所述的PE炫彩热收缩膜，其特征在于：所述抗粘连剂通过以下步骤制得：
步骤A：向反应釜中加入油酸和苄胺，以DMSO为溶剂，搅拌至反应液呈均相，所述油酸和苄胺的物质的量之比为1.1-1.3:1；
步骤B：在搅拌条件下加热，使反应液升温至120-130℃，达到预设温度后反应4-6h；
步骤C：反应完成后，在搅拌条件下自然冷却室温，经后处理步骤后，得到呈固态的抗粘连剂。
5.如权利要求4所述的PE炫彩热收缩膜，其特征在于：步骤C中的后处理步骤包括以下步骤：
步骤D：在搅拌条件下将反应液加入至水中，水的体积为反应液体积的10倍以上；
步骤E：静置分液，弃去水层，有机层用水洗涤两次，再向有机层中加入乙醇，加热至50℃以下；
步骤F：抽滤，所得固体用乙醇洗涤两次，得到呈固态的抗粘连剂。
6.如权利要求1所述的PE炫彩热收缩膜，其特征在于：所述炫彩合成聚乙烯由聚乙烯树脂和色粉混合而成，所述聚乙烯树脂与色粉的质量比为1:0.02-0.2。
7.如权利要求1所述的PE炫彩热收缩膜，其特征在于：所述低密度聚乙烯的熔体流动速率为0.2-0.3g/10min，密度为0.920-0.940g/cm3。
8.如权利要求1所述的PE炫彩热收缩膜，其特征在于：所述高密度聚乙烯的熔体流动速率为0.5-0.8g/10min，密度为0.950-0.970g/cm3。
9.如权利要求1所述的PE炫彩热收缩膜，其特征在于：所述抗氧剂为PS-802抗氧剂或抗氧剂1010。
10.一种PE炫彩热收缩膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：称取相应质量份数的低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、高密度聚乙烯、炫彩合成聚乙烯、抗氧剂、热稳定剂、紫外线阻隔剂和抗粘连剂，加入至三段共挤出型挤出机中，升温至170-185℃，以150-180rpm转速搅拌，以60r/min的转速向三层共挤模具内挤出，挤出温度为200-230℃；
步骤二：将三层共挤模具的温度升高至200-220℃，压力降低至300Pa以下，在此条件下反应1-3min得到聚合熔体，然后将制备的聚合熔体依次挤出、吹胀、冷却、电晕和切边，得到PE片状薄膜；
步骤三：将步骤二中制得的PE薄膜熔融依次挤出、模头成型、主辊压展、120-160℃双向拉伸、冷却定型、测量厚度、收卷、分切、包装和印刷得到热收缩膜成品。
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