CN111019225B - 一种用于包装的防静电抗污塑料薄膜 - Google Patents
一种用于包装的防静电抗污塑料薄膜 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于包装的防静电抗污塑料薄膜，由以下重量份的原料制成：低密度聚乙烯50‑80份、线性低密度聚乙烯30‑45份、增塑剂2‑5份、防静电抗污添加剂0.5‑1.2份、热稳定剂0.5‑1份、润滑剂1‑2份；以低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯为主要原料，为解决现有的包装塑料薄膜的不耐静电性，在塑料薄膜配方中添加了防静电抗污添加剂，制作的塑料薄膜的优良抗静电性避免了灰尘的吸附，掺入有机硅的塑料薄膜赋予了包装袋抗污能力，使其更好的发挥包装作用，实用方便。
Description
技术领域
本发明属于包装技术领域，具体涉及一种用于包装的防静电抗污塑料薄膜。
背景技术
目前市场上常见塑料薄膜包装袋产品主要有三类：聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)和聚偏二氯乙烯(PVDC)包装袋。而保鲜袋或保鲜膜是人们日常生活经常用到的，用于保护食物的新鲜度，方便了人们的生活。目前的保鲜袋或保鲜膜的包装基本上都是收缩膜包装的，打开之后就散了，而且膜或袋本身带有静电会吸尘或油烟等，使用于包装食品或者物品不卫生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于包装的防静电抗污塑料薄膜，以低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯为主要原料，为解决现有的包装塑料薄膜的不耐静电性，在塑料薄膜配方中添加了防静电抗污添加剂，制作的塑料薄膜的优良抗静电性避免了灰尘的吸附，掺入有机硅的塑料薄膜赋予了包装袋抗污能力，使其更好的发挥包装作用，实用方便。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于包装的防静电抗污塑料薄膜，由以下重量份的原料制成：低密度聚乙烯50-80份、线性低密度聚乙烯30-45份、增塑剂2-5份、防静电抗污添加剂0.5-1.2份、热稳定剂0.5-1份、润滑剂1-2份。
进一步，所述的增塑剂为聚乙二醇。
进一步，所述的防静电抗污添加剂的制备方法为：
S1、将11-13mmol马来酸酐、10mmol3-氨基奎宁环二盐酸盐和200ml溶剂二氧六环加入到反应釜中，通入氮气置换掉反应釜中的空气，加热至105-110℃，保温进行酰化反应1-1.5h，接着加入酸催化剂，升温至125-130℃，进行成环脱水反应4-5h，反应结束后，减压蒸馏除去溶剂，采用无水乙醚进行重结晶，即得到化合物A；
S2、将步骤S1制备的化合物A和150ml溶剂DMF加入到反应釜中，通入氮气置换掉反应釜中的空气，加热至100-110℃，同时逐滴滴加10mmol3-氯丙基三甲氧基硅烷和碘化钾DMF溶液，滴加完毕后，升温至120-125℃，保温反应10-12h，反应结束后，减压蒸馏除去溶剂，进行重结晶，过滤干燥后即得到防静电抗污单体B；
S3、将步骤S2制备的到防静电抗污单体B、16-20mmol单体3-丁烯酸叔丁酯、200-300ml溶剂甲苯和引发剂加入到反应釜中，在压力为5.5-7.0MPa下，升温至85-90℃保温20-30min,接着升温至160-170℃下进行自由基聚合反应2-4h，反应结束后，旋转蒸发除去溶剂,即得到防静电抗污添加剂C。
进一步，步骤S1中，所述的酸催化剂为对甲苯磺酸，酸催化剂的加入量为1-2mmol。
进一步，步骤S2中，所述的碘化钾DMF溶液质量分数为25-30％；碘化钾DMF溶液的添加量为30ml。
进一步，步骤S2中，所述的重结晶为采用丙酮：乙醚＝4:1的混合溶液进行重结晶。
进一步，步骤S3中，所述的引发剂为过硫酸铵或者过硫酸钾；引发剂的加入量为2-3mmol。
进一步，所述的热稳定剂是亚磷酸三苯酯。
进一步，所述的润滑剂为硬脂酸镁、硬脂酸钠、硬脂酸锌中的一种。
进一步，该用于包装的防静电抗污塑料薄膜的生产工艺，具体包括以下步骤：
第一步、预混：将低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、增塑剂、防静电抗污添加剂、热稳定剂、润滑剂混合均匀；
第二步、吹塑成型：将预混料注入到塑料吹膜机，经130℃、140℃、150℃、160℃四个阶段高温熔化，熔化后挤出成膜；
第三步、制作包装袋：将第二步挤出的塑料薄膜进行热封、裁切、打包后即得到用于包装的防静电抗污塑料薄膜。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种用于包装的防静电抗污塑料薄膜，以低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯为主要原料，为解决现有的包装塑料薄膜的不耐静电性，在塑料薄膜配方中添加了防静电抗污添加剂，以马来酸酐和3-氨基奎宁环二盐酸盐为起始原料，经酰化、成环脱水后得到了化合物A，接着在碘化钾的催化下，化合物A与3-氯丙基三甲氧基硅烷发生取代反应，得到了防静电抗污单体B，最后防静电抗污单体B与单体3-丁烯酸叔丁酯进行自由基聚合，得到了高分子聚合物防静电抗污添加剂C；
高分子聚合物防静电抗污添加剂C与塑料薄膜其他组分熔融共混后，在聚乙烯高分子材料表面呈微细的筋状分布，即层状结构，在髙分子内部呈球状分布，这种“芯壳”结构使得材料表面和内部的静电荷可以以此为通道释放出来，使材料体积电阻率降低，从而达到抗静电目的，与传统抗静电剂相比，高分子聚合物防静电抗污添加剂C抗静电效果持久，不受摩擦和洗涤的影响，而且几乎不依赖空气的相对湿度，即可有效地降低表面电阻，而且具有永久抗静电性能；
高分子聚合物防静电抗污添加剂C与聚乙烯具有良好的相容性，有机硅的引入进一步的提高了防静电抗污添加剂C的热稳定性，易于防静电抗污添加剂C与聚乙烯在高温下吹塑成型，另外有机硅还具有较低的表面活性，制作的塑料薄膜抗静电性避免了灰尘的吸附，掺入有机硅的塑料薄膜赋予了包装袋抗污能力，使其更好的发挥包装作用，实用方便。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明防静电抗污添加剂的反应流程图；
图2为本发明实施例1制备的塑料薄膜表面SEM照片；呈微细的筋状分布，这种“芯壳”结构使得材料表面和内部的静电荷可以以此为通道释放出来，使材料体积电阻率降低，从而达到抗静电目的。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，下述实施例中，防静电抗污添加剂的制备方法为：
S1、将12mmol马来酸酐、10mmol3-氨基奎宁环二盐酸盐和200ml溶剂二氧六环加入到反应釜中，通入氮气置换掉反应釜中的空气，加热至105℃，保温进行酰化反应1h，接着加入2mmol酸催化剂对甲苯磺酸，升温至130℃，进行成环脱水反应4h，反应结束后，减压蒸馏除去溶剂，采用无水乙醚进行重结晶，即得到化合物A,收率为95.8％；
S2、将步骤S1制备的化合物A和150ml溶剂DMF加入到反应釜中，通入氮气置换掉反应釜中的空气，加热至100℃，同时逐滴滴加10mmol3-氯丙基三甲氧基硅烷和30ml质量分数为25％的碘化钾DMF溶液，滴加完毕后，升温至120℃，保温反应10h，反应结束后，减压蒸馏除去溶剂，采用丙酮：乙醚＝4:1进行重结晶，过滤干燥后即得到防静电抗污单体B，收率为91.9％；
S3、将步骤S2制备的到防静电抗污单体B、16mmol单体3-丁烯酸叔丁酯、250ml溶剂甲苯和2mmol引发剂过硫酸铵加入到反应釜中，在压力为6.0MPa下，升温至90℃保温30min,接着升温至170℃下进行自由基聚合反应4h，反应结束后，旋转蒸发除去溶剂,即得到防静电抗污添加剂C。
防静电抗污添加剂C的红外表征如下所示：IR(KBr):
2855(-CH3、-CH2-、-CH-),1766(-COO-),1665(-C(＝O)-N-)，1421(C-N+)、1010/846(-O-Si-C)cm-1。
实施例1
一种用于包装的防静电抗污塑料薄膜,由以下重量份的原料制成：低密度聚乙烯50g、线性低密度聚乙烯40g、增塑剂3g、防静电抗污添加剂0.5g、热稳定剂0.5g、润滑剂2g、
所述的增塑剂为聚乙二醇；
所述的热稳定剂是亚磷酸三苯酯；
所述的润滑剂为硬脂酸镁；
该用于包装的防静电抗污塑料薄膜的生产工艺，具体包括以下步骤：
第一步、预混：将低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、增塑剂、防静电抗污添加剂、热稳定剂、润滑剂混合均匀；
第二步、吹塑成型：将预混料注入到塑料吹膜机，经130℃、140℃、150℃、160℃四个阶段高温熔化，熔化后挤出成膜；
第三步、制作包装袋：将第二步挤出的塑料薄膜进行热封、裁切、打包后即得到用于包装的防静电抗污塑料薄膜。
如图2所示，为塑料薄膜表面SEM照片；呈微细的筋状分布，这种“芯壳”结构使得材料表面和内部的静电荷可以以此为通道释放出来，使材料体积电阻率降低，从而达到抗静电目的。
实施例2
一种用于包装的防静电抗污塑料薄膜,由以下重量份的原料制成：低密度聚乙烯80g、线性低密度聚乙烯30g、增塑剂2g、防静电抗污添加剂1.2g、热稳定剂1g、润滑剂1.5g、
所述的增塑剂为聚乙二醇；
所述的热稳定剂是亚磷酸三苯酯；
所述的润滑剂为硬脂酸锌；
该用于包装的防静电抗污塑料薄膜的生产工艺，具体包括以下步骤：
第一步、预混：将低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、增塑剂、防静电抗污添加剂、热稳定剂、润滑剂混合均匀；
第二步、吹塑成型：将预混料注入到塑料吹膜机，经130℃、140℃、150℃、160℃四个阶段高温熔化，熔化后挤出成膜；
第三步、制作包装袋：将第二步挤出的塑料薄膜进行热封、裁切、打包后即得到用于包装的防静电抗污塑料薄膜。
实施例3
一种用于包装的防静电抗污塑料薄膜,由以下重量份的原料制成：低密度聚乙烯70g、线性低密度聚乙烯35g、增塑剂3g、防静电抗污添加剂1g、热稳定剂1g、润滑剂2g、
所述的增塑剂为聚乙二醇；
所述的热稳定剂是亚磷酸三苯酯；
所述的润滑剂为硬脂酸钠；
该用于包装的防静电抗污塑料薄膜的生产工艺，具体包括以下步骤：
第一步、预混：将低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、增塑剂、防静电抗污添加剂、热稳定剂、润滑剂混合均匀；
第二步、吹塑成型：将预混料注入到塑料吹膜机，经130℃、140℃、150℃、160℃四个阶段高温熔化，熔化后挤出成膜；
第三步、制作包装袋：将第二步挤出的塑料薄膜进行热封、裁切、打包后即得到用于包装的防静电抗污塑料薄膜。
对比例1
不添加防静电抗污添加剂，其余同实施例3。
对比例2
将防静电抗污添加剂替换为防静电抗污单体B，其余同实施例3。
对比例3
将防静电抗污添加剂替换为抗静电剂十二烷基二甲基苄基氯化铵，其余同实施例3。
对实施例2-4、对比例1-3制备的塑料薄膜进行性能测试
抗静电性及耐水性测试
采用表面电阻率测试仪测定材料样品的表面电阻率；测定后，每个样品经自来水冲洗30min，自然晾干后再次冲洗30min，重复5次后，晾干，测量各样品的表面电阻率；
表一、塑料薄膜表面电阻率
表面电阻率越小，抗静电效果越好，在一般情况下，表面电阻率小于1010Ω就有明显的抗静电效果。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员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，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于包装的防静电抗污塑料薄膜，其特征在于：由以下重量份的原料制成：低密度聚乙烯50-80份、线性低密度聚乙烯30-45份、增塑剂2-5份、防静电抗污添加剂0.5-1.2份、热稳定剂0.5-1份、润滑剂1-2份；
所述的防静电抗污添加剂的制备方法为：
S1、将11-13mmol马来酸酐、10mmol 3-氨基奎宁环二盐酸盐和200ml溶剂二氧六环加入到反应釜中，通入氮气置换掉反应釜中的空气，加热至105-110℃，保温进行酰化反应1-1.5h，接着加入酸催化剂，升温至125-130℃，进行成环脱水反应4-5h，反应结束后，减压蒸馏除去溶剂，采用无水乙醚进行重结晶，即得到化合物A；
S2、将步骤S1制备的化合物A和150ml溶剂DMF加入到反应釜中，通入氮气置换掉反应釜中的空气，加热至100-110℃，同时逐滴滴加10mmol 3-氯丙基三甲氧基硅烷和碘化钾DMF溶液，滴加完毕后，升温至120-125℃，保温反应10-12h，反应结束后，减压蒸馏除去溶剂，进行重结晶，过滤干燥后即得到防静电抗污单体B；
S3、将步骤S2制备的到防静电抗污单体B、16-20mmol单体3-丁烯酸叔丁酯、200-300ml溶剂甲苯和引发剂加入到反应釜中，在压力为5.5-7.0MPa下，升温至85-90℃保温20-30min,接着升温至160-170℃下进行自由基聚合反应2-4h，反应结束后，旋转蒸发除去溶剂,即得到防静电抗污添加剂C；
防静电抗污添加剂的反应式如下：
2.根据权利要求1所述的一种用于包装的防静电抗污塑料薄膜，其特征在于：所述的增塑剂为聚乙二醇。
3.根据权利要求1所述的一种用于包装的防静电抗污塑料薄膜，其特征在于：步骤S1中，所述的酸催化剂为对甲苯磺酸，酸催化剂的加入量为1-2mmol。
4.根据权利要求1所述的一种用于包装的防静电抗污塑料薄膜，其特征在于：步骤S2中，所述的碘化钾DMF溶液质量分数为25-30％；碘化钾DMF溶液的添加量为30ml。
5.根据权利要求1所述的一种用于包装的防静电抗污塑料薄膜，其特征在于：步骤S2中，所述的重结晶为采用丙酮：乙醚＝4:1的混合溶液进行重结晶。
6.根据权利要求1所述的一种用于包装的防静电抗污塑料薄膜，其特征在于：步骤S3中，所述的引发剂为过硫酸铵或者过硫酸钾；引发剂的加入量为2-3mmol。
7.据权利要求1所述的一种用于包装的防静电抗污塑料薄膜，其特征在于：所述的热稳定剂是亚磷酸三苯酯。
8.据权利要求1所述的一种用于包装的防静电抗污塑料薄膜，其特征在于：所述的润滑剂为硬脂酸镁、硬脂酸钠、硬脂酸锌中的一种。
9.据权利要求1所述的一种用于包装的防静电抗污塑料薄膜，其特征在于：该用于包装的防静电抗污塑料薄膜的生产工艺，具体包括以下步骤：
第一步、预混：将低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、增塑剂、防静电抗污添加剂、热稳定剂、润滑剂混合均匀；
第二步、吹塑成型：将预混料注入到塑料吹膜机，经130℃、140℃、150℃、160℃四个阶段高温熔化，熔化后挤出成膜；
第三步、制作包装袋：将第二步挤出的塑料薄膜进行热封、裁切、打包后即得到用于包装的防静电抗污塑料薄膜。
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