CN110903537A - 一种透气膜粒子及其制备方法和透气膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种透气膜粒子,透气膜粒子主要包括有以下质量份数的原料加热熔融均匀混合得到:改性纳米碳酸钙48~52份;抗氧化剂0.2~0.7份;分散剂0.3~0.6份;含氟聚合物0.4~0.6份;低密度线性聚乙烯34~38份;线性聚乙烯10~14份;并公开了本申请透气膜粒子以及由本申请透气膜粒子为主要原料制备的透气膜,其透气膜的透气性能更好,且保留原有基础的防水性能,相对增加碳酸钙含量的透气膜改进方式而言,其所能提高的透气性更高,且可获得的最薄厚度更小。
Description
技术领域
本发明涉及透气膜领域,特别涉及一种透气膜粒子及其制备方法和透气膜。
背景技术
透气膜又称防水透气膜,根据其防水透气的原理分为防水透气微孔膜和分子膜。其中防水透气微孔膜上分布有大量微孔,具有透气而不漏水的特点而被广泛应用于人类生活的各个领域。
防水透气微孔膜的生产工艺最新的生产工艺为吹塑法和流延法,其生产加工原理是透气膜中含有很高的碳酸高成分,采用拉伸后利用拉伸过程中碳酸钙微粒与正在定型的塑料基体结合处形成微孔的原料,使碳酸钙晶体部分脱落聚合物母体,并在薄膜的断面中形成尺寸为亚纳米级的微孔通道,水蒸汽分子可通过,而体积较大的液态缔和水分子无法通过。
防水透气微孔膜的是否具有透气性能根据微孔通道的尺寸而定,其透气性能的优劣是根据微孔通道数量以及分布而定。现有技术中期望获得透气性能更好的防水透气微孔膜在原料方面往往仅是选取杂质更少、单体纯度更高的聚合物母体以及提高碳酸钙的填充量,但获得效果并不显著,且过多的碳酸钙填充量会导致透气膜拉伸前的拉伸断裂率下降,易断裂,生产中拉伸比小,难以得到预期厚度的薄膜。
故期望以改善防水透气微孔膜原料——透气膜粒子,以获得一种高透气性且厚度薄的防水透气微孔膜。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的第一个目的在于提供一种透气膜粒子,由该透气膜作为主要原料制备获得的透气膜,透气性能更好,且保留原有基础的防水性能;相对增加碳酸钙含量的透气膜改进方式而言,其所能提高的透气性更高,且可获得的最薄厚度更小。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种透气膜粒子,所述透气膜粒子主要包括有以下质量份数的原料加热熔融均匀混合得到:
改性纳米碳酸钙48~52份;
抗氧化剂0.2~0.7份;
分散剂0.3~0.6份;
含氟聚合物0.4~0.6份;
低密度线性聚乙烯34~38份;
线性聚乙烯10~14份;
所述改性纳米碳酸钙为改性碳酸钙,其制备步骤如下:
T1:将以粒径为纳米级的碳酸钙作为内核,将内核和预混液混合,得到混合浆液,其中内核和预混液质量比为1:0.6,预混液为偏铝酸钠溶液,偏铝酸钠浓度为1.3mol/L;
T2:向混合浆液中加入pH调节剂,pH调节剂为碳酸氢钙溶液,碳酸氢钙溶液浓度为1.2mol/L,使得混合浆液pH下降至7.2~7.3,pH调节过程中对混合浆液进行搅拌,搅拌速率为12r/min;
T3:对T2调节pH后混合浆液进行过滤,得到过滤液和滤后固体,将滤后固体在20~35℃烘干后,再将滤后固体浸泡于pH为10~11的氢氧化钠溶液中,浸泡时间为10~15min,再捞取滤后固体,得到湿改性碳酸钙;
T4:将湿改性碳酸钙烘干得到改性纳米碳酸钙。
通过采用上述技术方案,在混合浆液调节pH的过程中,混合浆液中溶解在液体内的碳酸氢钙和偏铝酸钠水解生成碳酸钙和氢氧化铝,碳酸钙和氢氧化铝附着于原纳米级碳酸钙,即内核的外表面,碳酸钙和氢氧化铝在内核的外面形成完整包覆或部分包覆的混合层;
混合层在T3中先干燥结合于纳米级碳酸钙的表面,结合的混合层再由氢氧化钠浸泡,使得结合的混合层中氢氧化铝溶出,而其中碳酸钙留存下来,继而混合层转化为内核表面以碳酸钙为主体构成的疏松层,疏松层表面凹凸不平,且内部分布有凹陷缺陷和孔槽,其结构强度较内核的原表面强度差。
在透气膜粒子生产过程中,改性纳米碳酸钙分散于本发明中另一类主要原料低密度线性聚乙烯和线性聚乙烯,低密度线性聚乙烯和线性聚乙烯包覆改性纳米碳酸钙表面,其中疏松层部分替代或全部替代内核的外表面,以接触低密度线性聚乙烯和线性聚乙烯。
再者透气膜粒子熔融流延或吹塑加工生产透气膜时,透气膜受到拉伸,由于改性纳米碳酸钙不会随拉伸发生拉伸形变,包裹改性纳米碳酸钙的聚合物母体(本发明中为低密度线性聚乙烯和线性聚乙烯)随拉伸相对朝远离改性纳米碳酸钙方向被拉扯,拉扯远离的方向主要为透气膜拉伸的方向,在此过程中改性纳米碳酸钙除与现有技术相同,其表面与聚合物母体结合处发生分离外,本发明中改性纳米碳酸钙的疏松层还受到不均匀的拉力作用发生破碎,进一步减少内核的纳米级碳酸钙与聚合物母体结合,继而提高透气膜在相同拉伸比下的成孔率,以此提高透气膜的透气性能。
较现有技术而言,该获得的透气膜,透气性能更好,且保留原有基础的防水性能;相对增加碳酸钙含量的透气膜改进方式而言,其所能提高的透气性更高,且可获得的最薄厚度更小。
本发明进一步设置为:所述原料还包括氧化钙0.4~0.6份。
通过采用上述技术方案,采用纳米碳酸钙作为无机填料,在分散剂的辅助下均匀分散与低密度线性聚乙烯和线性聚乙烯;添加抗氧化剂,提高透气膜粒子的抗氧化性能,继而便于透气膜粒子储存,减缓由于生产后与空气接触造成的氧化,减少透气膜由于原料氧化导致的强度降低以及黄变色差;添加含氟聚合物,提高透气膜粒子的耐酸耐碱性以及防污性能,提高由透气膜粒子生产得到的透气膜耐酸耐碱性以及防污性能。
再者,本发明中还加入有氧化钙,氧化钙在原料熔融过程中可吸收固化低密度线性聚乙烯等有机组分在高温下副反应产生如水、二氧化碳等小分子产物,避免小分子产物在熔融状态下混合原料中形成小气泡导致透气膜粒子挤出变形或表面凹陷等品相差的问题。同时避免小气泡在透气膜粒子熔融透气膜生产过程中二次留存,防止二次留存的小气泡在透气膜拉伸成型过程中展开形成大至可供液体渗透过的孔洞,由此提高透气膜成品质量。
本发明进一步设置为:T2步骤中投入pH调节剂的同时,对混合浆料底部进行鼓气,鼓气量按每立方米混合浆料0.26~0.32m3/min。
通过采用上述技术方案,对混合浆料进行底部进行鼓入气体,使得混合浆料底部的纳米碳酸钙随气泡推动上涌,混合浆料均匀地与pH调节剂混合,避免混合浆料底部的纳米酸钙表面混合层附着面积明显小于混合浆料顶部的纳米酸钙,减少同批生产的改性纳米碳酸钙的差异。
本发明进一步设置为:T2步骤投入pH调节剂前,先向混合浆料中投入辅助助剂,所述辅助助剂包括十二烷基苯磺酸钠,所述十二烷基苯磺酸钠用量为混合浆料质量的1.1~1.3%。
通过采用上述技术方案,十二烷基苯磺酸钠加入后,混合浆料底部鼓气,可使混合浆料发泡,减少重力对混合浆料中固态物质的下沉影响,固态物质在混合浆料中混合分散更为均匀,提高混合层附着包覆内核的效果。
本发明进一步设置为:T4步骤中湿改性碳酸钙在负压0.1MPa下100~120℃下烘干。
通过采用上述技术方案,负压0.1MPa下100~120℃下烘干,使水分直接汽化,减缓碳酸钙出现溶解-重结晶的现象,烘干时湿改性碳酸钙随烘干自粉化,无需打碎和分拣筛分。
本发明进一步设置为:所述分散剂为低聚丙烯酸甲酯,所述低聚丙烯酸甲酯的分子量为2000~5000。
通过采用上述技术方案,采用分子量为2000~5000的低聚丙烯酸甲酯对本发明改性纳米碳酸钙分散效果好。
针对现有技术存在的不足,本发明的第二个目的在于提供一种上述透气膜粒子的制备方法,生产一种透气性高的透气膜的原料粒子。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种透气膜粒子的制备方法,包括以下步骤,
S1:按质量份数称取纳米碳酸钙48~52份,抗氧化剂0.2~0.7份,分散剂0.3~0.6份,含氟聚合物0.4~0.6份,低密度线性聚乙烯34~38份,线性聚乙烯10~14份,混合均匀后得到预混料;
S2:将预混料在螺杆挤出机中熔融,同时在螺杆挤出机的侧线喂入氧化钙0.4~0.6份,螺杆挤出机挤出得到透气膜粒子。
通过采用上述技术方案,所得透气膜粒子,在作为主要原料制备透气膜时,透气膜的透气性能更好,且保留原有基础的防水性能;相对增加碳酸钙含量的透气膜改进方式而言,其所能提高的透气性更高,且可获得的最薄厚度更小。
针对现有技术存在的不足,本发明的第三个目的在于提供一种透气膜,该获得的透气膜,保留原有基础的防水性能,透气性能更好。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种透气膜,使用上述透气膜粒子为主要原料,流延或吹塑得到。
通过采用上述技术方案,该获得的透气膜,透气性能更好,且保留原有基础的防水性能;相对增加碳酸钙含量的透气膜改进方式而言,其所能提高的透气性更高,且可获得的最薄厚度更小。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
1.在透气膜粒子生产过程中,改性纳米碳酸钙分散于本发明中另一类主要原料低密度线性聚乙烯和线性聚乙烯,低密度线性聚乙烯和线性聚乙烯包覆改性纳米碳酸钙表面,其中疏松层部分替代或全部替代内核的外表面,以接触低密度线性聚乙烯和线性聚乙烯;再者透气膜粒子熔融流延或吹塑加工生产透气膜时,透气膜受到拉伸,由于改性纳米碳酸钙不会随拉伸发生拉伸形变,包裹改性纳米碳酸钙的聚合物母体(本发明中为低密度线性聚乙烯和线性聚乙烯)随拉伸相对朝远离改性纳米碳酸钙方向被拉扯,拉扯远离的方向主要为透气膜拉伸的方向,在此过程中改性纳米碳酸钙除与现有技术相同,其表面与聚合物母体结合处发生分离外,本发明中改性纳米碳酸钙的疏松层还受到不均匀的拉力作用发生破碎,进一步减少内核的纳米级碳酸钙与聚合物母体结合,继而提高透气膜在相同拉伸比下的成孔率,以此提高透气膜的透气性能。
2.较现有技术而言,本发明的透气膜,透气性能更好,且保留原有基础的防水性能;相对增加碳酸钙含量的透气膜改进方式而言,其所能提高的透气性更高,且可获得的最薄厚度更小。
具体实施方式
[一种透气膜粒子]
一种透气膜粒子,主要包括有以下质量份数的原料加热熔融均匀混合得到:
改性纳米碳酸钙48~52份;
抗氧化剂0.4~0.7份;
分散剂0.4~0.6份;
含氟聚合物0.4~0.6份;
低密度线性聚乙烯34~38份;
线性聚乙烯10~14份;
氧化钙0.4~0.6份。
抗氧化剂为巴斯夫抗氧化剂。
分散剂为低聚丙烯酸甲酯,且分散剂分子量为4000。
含氟聚合物为聚四氟乙烯。
改性纳米碳酸钙为改性碳酸钙,其制备步骤如下:
T1:将以粒径为纳米级的碳酸钙作为内核,将内核和预混液混合,得到混合浆液,其中内核和预混液质量比为1:0.6,预混液为偏铝酸钠溶液,偏铝酸钠浓度为1.3mol/L;
T2:先向混合浆料中投入辅助助剂,辅助助剂为十二烷基苯磺酸钠,十二烷基苯磺酸钠用量为混合浆料质量的1.2%,混合搅拌均匀后,再向混合浆液中加入pH调节剂,pH调节剂为碳酸氢钙溶液,碳酸氢钙溶液浓度为1.2mol/L,使得混合浆液pH下降至7.2~7.3;投入pH调节剂的同时,对混合浆料底部进行鼓气,鼓气量按每立方米混合浆料0.3m3/min,pH调节过程中对混合浆液进行搅拌,搅拌速率为12r/min;
T3:对T2调节pH后混合浆液进行过滤,得到过滤液和滤后固体,将滤后固体在20~35℃烘干后,再将滤后固体浸泡于pH为10~11的氢氧化钠溶液中,浸泡时间为10~15min,再捞取滤后固体,得到湿改性碳酸钙;
T4:将湿改性碳酸钙负压0.1MPa下120℃下烘干,得到改性纳米碳酸钙。
上述透气膜粒子的制备工艺:
S1:按质量份数称取纳米碳酸钙48~52份,抗氧化剂0.4~0.7份,分散剂0.4~0.6份,含氟聚合物0.4~0.6份,低密度线性聚乙烯34~38份,线性聚乙烯10~14份,混合均匀后得到预混料;
S2:将预混料在螺杆挤出机中熔融,同时在螺杆挤出机的侧线喂入氧化钙0.4~0.6份,螺杆挤出机挤出得到透气膜粒子。
根据上述制备工艺制备透气膜粒子,并以透气膜粒子为原料制备0.150mm、0.205mm和0.380mm厚度的气膜,其中部分试验数据如下:
表一
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | |
改性纳米碳酸钙/kg | 48 | 50 | 52 | 48 | 50 | 52 |
低密度线性聚乙烯/kg | 34 | 35 | 38 | 34 | 36 | 38 |
线性聚乙烯/kg | 10 | 12 | 12 | 12 | 14 | 10 |
抗氧化剂/kg | 0.4 | 0.6 | 0.7 | 0.4 | 0.6 | 0.7 |
氧化钙/kg | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
分散剂/kg | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.5 | 0.6 | 0.5 |
含氟聚合物/kg | 0.5 | 0.5 | 0.6 | 0.5 | 0.6 | 0.6 |
十二烷基苯磺酸钠/kg | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 |
对以上试验制得的透气膜,进行透气性能的检测,透气性能根据行业目前标准示范,以检测水蒸气透过量表示,在40℃下50%相对湿度,渗透压为0.05MPa下进行检测。
表二
透气性 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 |
0.150mm水蒸气透过量g/(m<sup>2</sup>24h) | 3025.12 | 3080.26 | 3083.11 | 3045.69 | 3052.29 | 3029.67 |
0.205mm水蒸气透过量g/(m<sup>2</sup>24h) | 2607.86 | 2682.2 | 2697.21 | 2634.11 | 3649.64 | 2621.56 |
0.380mm水蒸气透过量g/(m<sup>2</sup>24h) | 2013.88 | 2095.65 | 2103.59 | 2056.89 | 2067.61 | 2022.21 |
对比例1,
一种透气膜粒子,基于实施例3的基础上,其区别之处在于以粒径为纳米级的碳酸钙不经过改性,直接使用。
对比例2,
一种透气膜粒子,基于实施例3的基础上,其区别之处在于原料中不添加氧化钙。
对比例3,
一种透气膜粒子,基于实施例3的基础上,其区别之处在于T2步骤中不加入十二烷基苯磺酸钠。
对比例4,
一种透气膜粒子,基于实施例3的基础上,其区别之处在于T2步骤中对混合浆料进行鼓气。
对比例5,
一种透气膜粒子,基于实施例3的基础上,其区别之处在于T4步骤中对常压下95℃下烘干。
对比例6,
一种透气膜粒子,基于实施例3的基础上,其区别之处在于T4步骤中对在常压下60℃下烘干。
对比例7,
一种透气膜粒子,基于实施例3的基础上,其区别之处在于T4步骤中对在常压下120℃下烘干。
对比例8,
一种透气膜粒子,基于实施例3的基础上,其区别之处在于低聚丙烯酸甲酯的分子量为100000。
对比例9,
一种透气膜粒子,基于实施例3的基础上,其区别之处在于低聚丙烯酸甲酯的分子量为1500。
对以上试验制得的透气膜,进行透气性能的检测,透气性能根据行业目前标准示范,以检测水蒸气透过量表示,在40℃下50%相对湿度,渗透压为0.05MPa下进行检测。
表三
透气性 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | 对比例5 |
0.150mm水蒸气透过量g/(m<sup>2</sup>24h) | 2301.58 | 4375.32 | 2973.11 | 2967.29 | 2909.9 |
0.205mm水蒸气透过量g/(m<sup>2</sup>24h) | 2076.27 | 2698.36 | 2610.91 | 2601.94 | 2565.45 |
0.380mm水蒸气透过量g/(m<sup>2</sup>24h) | 1706.82 | 2104.69 | 2023.59 | 2023.59 | 2012.23 |
对比例6 | 对比例7 | 对比例8 | 对比例9 | * | |
0.150mm水蒸气透过量g/(m<sup>2</sup>24h) | 3375.32 | 3001.12 | 2895.99 | 2907.41 | * |
0.205mm水蒸气透过量g/(m<sup>2</sup>24h) | 2895.5 | 2628.9 | 2553.86 | 2558.43 | * |
0.380mm水蒸气透过量g/(m<sup>2</sup>24h) | 2023.45 | 2056.34 | 2001.22 | 2007.2 | * |
同时在对所得的透气膜检测情况下发现:
对比例2的0.150mm透气膜上透气量显著提高,检测发现其上开出有针孔。
检测对比例2的透气粒子,发现透气粒子中混杂有微小气泡,随机选取200颗透气粒子,其中掺有气泡的透气粒子数量占总数的12.5%。
领取20m2的对比例2的0.150透气膜检测其中针孔数量,以在10mmH2O下可渗透出水为准,其上针孔数量为11个/m2。
对比例6的0.150mm、0.205mm透气膜上透气量显著提高,检测发现其上开出有针孔。
检测对比例6的透气粒子,发现透气粒子中混杂有微小气泡,随机选取200颗透气粒子,其中掺有气泡的透气粒子数量占总数的2.5%。
领取20m2的对比例6的0.150mm透气膜检测其中针孔数量,以在10mmH2O下可渗透出水为准,其上针孔数量为2个/m2。
领取20m2的对比例6的0.205mm透气膜检测其中针孔数量,以在10mmH2O下可渗透出水为准,其上针孔数量为1.2个/m2。
同样对实施例1~6的0.150mm透气膜进行检测检测结果如下。
表四
透气性 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 |
针孔数量个/m<sup>2</sup> | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.05 |
由表二、表三和表四,对比实施例1~6和对比例1的透气性能比较可知,本发明中对纳米碳酸钙进行改性,提升对制得的透气膜的透气性。
对比实施例3和对比例2的透气性能比较可知,本发明中添加氧化钙可对减少透气粒子中混入微小气泡,减少透气膜针孔。
对比实施例1~6和对比例3、4的透气性能比较可知,本发明中对T2步骤中向混合浆料进行鼓气、加入十二烷基苯磺酸钠对透气膜性能存在一定波动影响,但影响不大。不过生产过程中对比例3、4中获得的改性纳米碳酸钙中常常存在结块,需要工人分拣,并研磨破碎,破碎后的粉末不得使用,需要重心研磨磨细重回改性工序。
对比实施例3和对比例5、7的透气性能比较可知,本发明中T4步骤中在负压0.1MPa下100~120℃进行烘干,对透气膜性能存在一定提升。
再对比实施例3和对比例6的透气性能比较可知,本发明中T4步骤中在负压0.1MPa下100~120℃进行烘干,更为重要的是减少改性纳米碳酸钙中的水残留,减少透气粒子中混入微小气泡,减少透气膜针孔。
对比实施例3和对比例8、9的透气性能比较可知,本发明中低聚丙烯酸甲酯的分子量选取1500~10000内较好。
实施例7,
一种透气膜粒子,基于实施例3的基础上,其区别之处在于低聚丙烯酸甲酯分子量为2000。
实施例8,
一种透气膜粒子,基于实施例3的基础上,其区别之处在于低聚丙烯酸甲酯分子量为5000。
实施例9,
一种透气膜粒子,基于实施例3的基础上,T4步骤中湿改性碳酸钙在负压0.1MPa下100℃下烘干。
对比例10,
一种透气膜粒子,基于实施例3的基础上,T4步骤中湿改性碳酸钙在负压0.1MPa下95℃下烘干。
实施例10,
一种透气膜粒子,基于实施例3的基础上,T2步骤投入十二烷基苯磺酸钠用量为混合浆料质量的1.1%。
实施例11,
一种透气膜粒子,基于实施例3的基础上,T2步骤投入十二烷基苯磺酸钠用量为混合浆料质量的1.3%。
对比例11,
一种透气膜粒子,基于实施例3的基础上,T2步骤投入十二烷基苯磺酸钠用量为混合浆料质量的0.5%。
对比例12,
一种透气膜粒子,基于实施例3的基础上,T2步骤投入十二烷基苯磺酸钠用量为混合浆料质量的1.5%。
实施例12,
一种透气膜粒子,基于实施例3的基础上,T2步骤中鼓气量按每立方米混合浆料0.26m3/min。
实施例13,
一种透气膜粒子,基于实施例3的基础上,T2步骤中鼓气量按每立方米混合浆料0.32m3/min。
对比例13,
一种透气膜粒子,基于实施例3的基础上,2步骤中鼓气量按每立方米混合浆料0.2m3/min。
实施例14,
一种透气膜粒子,基于实施例3的基础上,氧化钙用量为0.4份。
对比例14,
一种透气膜粒子,基于实施例3的基础上,氧化钙用量为0.3份。
对比例15,
一种透气膜粒子,基于实施例3的基础上,氧化钙用量为0.7份。
对以上试验制得的透气膜,进行透气性能的检测,透气性能根据行业目前标准示范,以检测水蒸气透过量表示,在40℃下50%相对湿度,渗透压为0.05MPa下进行检测。
表五
同时在对所得的透气膜检测情况下发现:
对比例10的0.150mm透气膜上透气量显著提高,检测发现其上开出有针孔。
检测对比例10的透气粒子,发现透气粒子中混杂有微小气泡,随机选取200颗透气粒子,其中掺有气泡的透气粒子数量占总数的1.5%。
领取20m2的对比例10的0.150mm透气膜检测其中针孔数量,以在10mmH2O下可渗透出水为准,其上针孔数量为1.5个/m2。
领取20m2的对比例10的0208mm透气膜检测其中针孔数量,以在10mmH2O下可渗透出水为准,其上针孔数量为0.4个/m2。
对比例6的0.150mm、0.205mm透气膜上透气量显著提高,检测发现其上开出有针孔。
检测对比例2的透气粒子,发现透气粒子中混杂有微小气泡,随机选取200颗透气粒子,其中掺有气泡的透气粒子数量占总数的1.5%。
领取20m2的对比例6的0.150mm透气膜检测其中针孔数量,以在10mmH2O下可渗透出水为准,其上针孔数量为1.8个/m2。
领取20m2的对比例6的0.205mm透气膜检测其中针孔数量,以在10mmH2O下可渗透出水为准,其上针孔数量为0.8个/m2。
由表二、表三、表四和表五,对比实施例3、实施例7、实施例8、对比例8、对比例9的透气性能比较可知,本发明中低聚丙烯酸甲酯分子量优选为2000~5000,对透气膜性能存在一定提升。
对比实施例3、实施例9、对比例10的透气性能比较可知,本发明中T4步骤中在负压0.1MPa下烘干选择为100~120℃,对透气膜性能存在一定提升。
对比实施例3、实施例11、对比例11、实施例12的透气性能比较可知,本发明中T2步骤T2步骤中加入十二烷基苯磺酸钠用量优选为不大于混合浆料质量1.3%,避免对透气膜透气性能产生不好的影响。同时在对比例11中,改性纳米碳酸钙烘干后留有少量结块,故十二烷基苯磺酸钠用量优选为不小于混合浆料质量1.1%,保证鼓泡分散混合浆料中固态物质的作用,减少结块。
对比实施例3、实施例13、实施例14、对比例13的改性纳米碳酸钙烘干后留有结块情况,本发明中T2步骤中鼓气量按每立方米混合浆料0.26~0.32m3/min较优。
对比实施例3、实施例15、对比例15的透气性能比较可知,本发明中氧化钙用量在保持在0.4份以上是可较好的保证抑制透气膜针孔产生。
对比例16,
一种透气膜粒子,基于对比例1的基础上,保留其他组分用量不变,纳米碳酸钙的用量为104kg。
以对比例16的透气粒子制备透气膜,进行透气性能的检测,透气性能根据行业目前标准示范,以检测水蒸气透过量表示,在40℃下50%相对湿度,渗透压为0.05MPa下进行检测,结果如下。
透气性 | 实施例7 |
0.150mm水蒸气透过量g/(m<sup>2</sup>24h) | 2615.7(成功制备率为53.2%) |
0.205mm水蒸气透过量g/(m<sup>2</sup>24h) | 2473.11 |
0.380mm水蒸气透过量g/(m<sup>2</sup>24h) | 1893.22 |
其中对对比例16的0.150mm生产过程中出现有薄膜空缺、断裂的情况,同等质量原料生产获得可使用薄膜面积为实施例3的53.2%。
由上可知,本申请的透气粒子的改进方式较增加纳米碳酸钙含量的改进方式对透气膜透气性提升更大,同时可制成更薄的透气膜。
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 (8)
1.一种透气膜粒子,其特征在于,所述透气膜粒子主要包括有以下质量份数的原料加热熔融均匀混合得到:
改性纳米碳酸钙 48~52份;
抗氧化剂0.2~0.7份;
分散剂 0.3~0.6份;
含氟聚合物 0.4~0.6份;
低密度线性聚乙烯 34~38份;
线性聚乙烯 10~14份;
所述改性纳米碳酸钙为改性碳酸钙,其制备步骤如下:
T1:将以粒径为纳米级的碳酸钙作为内核,将内核和预混液混合,得到混合浆液,其中内核和预混液质量比为1:0.6,预混液为偏铝酸钠溶液,偏铝酸钠浓度为1.3mol/L;
T2:向混合浆液中加入pH调节剂,pH调节剂为碳酸氢钙溶液,碳酸氢钙溶液浓度为1.2mol/L,使得混合浆液pH下降至7.2~7.3,pH调节过程中对混合浆液进行搅拌,搅拌速率为12r/min;
T3:对T2调节pH后混合浆液进行过滤,得到过滤液和滤后固体,将滤后固体在20~35℃烘干后,再将滤后固体浸泡于pH为10~11的氢氧化钠溶液中,浸泡时间为10~15min,再捞取滤后固体,得到湿改性碳酸钙;
T4:将湿改性碳酸钙烘干得到改性纳米碳酸钙。
2.根据权利要求1所述的一种透气膜粒子,其特征在于,所述原料还包括氧化钙 0.4~0.6份。
3.根据权利要求1所述的一种透气膜粒子,其特征在于, T2步骤中投入pH调节剂的同时,对混合浆料底部进行鼓气,鼓气量按每立方米混合浆料0.26~0.32m3/min。
4.根据权利要求3所述的一种透气膜粒子,其特征在于, T2步骤投入pH调节剂前,先向混合浆料中投入辅助助剂,所述辅助助剂包括十二烷基苯磺酸钠,所述十二烷基苯磺酸钠用量为混合浆料质量的1.1~1.3%。
5.根据权利要求1所述的一种透气膜粒子,其特征在于,T4步骤中湿改性碳酸钙在负压0.1MPa下100~120℃下烘干。
6.根据权利要求1所述的一种透气膜粒子,其特征在于,所述分散剂为低聚丙烯酸甲酯,所述低聚丙烯酸甲酯的分子量为2000~5000。
7.根据权利要求1~6任意一项所述的一种透气膜粒子的制备方法,其特征在于,包括以下步骤,
S1:按质量份数称取纳米碳酸钙 48~52份,抗氧化剂0.2~0.7份,分散剂 0.3~0.6份,含氟聚合物 0.4~0.6份,低密度线性聚乙烯 34~38份,线性聚乙烯 10~14份,混合均匀后得到预混料;
S2:将预混料在螺杆挤出机中熔融,同时在螺杆挤出机的侧线喂入氧化钙0.4~0.6份,螺杆挤出机挤出得到透气膜粒子。
8.一种透气膜,其特征在于,使用上述权利要求1~7任意一项所述的透气膜粒子为主要原料,流延或吹塑得到。
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