CN112208178A - 一种快递气泡袋用聚烯烃薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种快递气泡袋用聚烯烃薄膜，所述聚烯烃薄膜包括由上至下依次设置的表层、中层和内层，所述内层与气泡膜复合，其包括如下重量配比的组分，高压聚乙烯LDPE：线性聚乙烯LLDPE：茂金属聚乙烯MPE：加工助剂=100：（100~200）：（80~150）：（1~2）；所述中层包括如下重量配比的组分，低压聚乙烯HDPE：均聚聚丙烯：茂金属聚乙烯MPE：加工助剂=100：（50~100）：（40~80）：（1~3）；所述表层包括如下重量配比的组分，低压聚乙烯HDPE：共聚聚丙烯：加工助剂=100：（50~150）：（1~2）。本发明聚烯烃薄膜的中层和表层中均添加聚丙烯，提高了聚烯烃薄膜的挺度、耐温性和拉伸强度。

Description

一种快递气泡袋用聚烯烃薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种快递气泡袋用聚烯烃薄膜及其制备方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术
随着快递业的高速发展，快递包装的使用量越来越大，一些具有防止磕碰损坏要求的小电子产品、书籍等使用气泡袋包装，使得气泡袋的使用量急剧增加。这种气泡袋目前是聚乙烯薄膜复合气泡膜后，在制袋机上热烫合封边再切断为单个袋子，即为成品。传统三层共挤的聚乙烯薄膜的耐温性和挺度不好，在热复合过程中烫化、拉伸易变形，不能正常生产或者在烫刀烫合过程中表层膜烫化、内层气泡烫合不住、在牵引过程中易拉断或拉伸变形，无法正常开机。因此，要求与气泡膜复合的薄膜具有较高的挺度、较高的耐温性、较高的屈服强度，并保证牵引过程中不变形。
发明内容
本发明为克服现有技术弊端，提供一种快递气泡袋用聚烯烃薄膜及其制备方法，聚烯烃薄膜的中层和表层中均添加聚丙烯，提高了聚烯烃薄膜的挺度、耐温性和拉伸强度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种快递气泡袋用聚烯烃薄膜，所述聚烯烃薄膜包括由上至下依次设置的表层、中层和内层，所述内层与气泡膜复合，其包括如下重量配比的组分，高压聚乙烯LDPE：线性聚乙烯LLDPE：茂金属聚乙烯MPE：加工助剂＝100：(100～200)：(80～150)：(1～2)；所述中层包括如下重量配比的组分，低压聚乙烯HDPE：均聚聚丙烯：茂金属聚乙烯MPE：加工助剂＝100:(50～100)：(40～80)：(1～3)；所述表层包括如下重量配比的组分，低压聚乙烯HDPE：共聚聚丙烯：加工助剂＝100：(50～150)：(1～2)。
上述快递气泡袋用聚烯烃薄膜，所述加工助剂为含5％有机氟化合物的PPA。
上述快递气泡袋用聚烯烃薄膜，所述有机氟化合物为氟代烯烃的共聚物或氟代烯烃与其他烯烃的共聚物。
上述快递气泡袋用聚烯烃薄膜，所述高压聚乙烯LDPE的密度为0.92～0.93g/cm3，熔融指数为1.0～2.0g/10min；所述线性聚乙烯LLDPE的密度为0.915～0.925g/cm3，熔融指数为1.0±0.5g/10min；所述低压聚乙烯HDPE的密度为0.95～0.965g/cm3，熔融指数为0.05～0.7g/10min；所述茂金属聚乙烯MPE的密度为0.915～0.920g/cm3，熔融指数为1.0～2.0g/10min；以上熔融指数分别指190℃下，2.16kg的高压聚乙烯LDPE、线性聚乙烯LLDPE、低压聚乙烯HDPE、茂金属聚乙烯MPE的熔融指数，所述共聚聚丙烯的密度为0.900～0.910g/cm3，230℃，2.16kg共聚聚丙烯的熔融指数为1.5±0.5g/10min；所述均聚聚丙烯的密度为0.895～0.905g/cm3，230℃，2.16kg均聚聚丙烯的熔融指数为2.0～3.0g/10min。
上述快递气泡袋用聚烯烃薄膜，所述内层、表层与中层的用料质量比为1：1.5：1。
一种快递气泡袋用聚烯烃薄膜的制备方法，所述聚烯烃薄膜采用三层共挤上吹法制备，包括如下步骤：
(1)自动配料系统按照配比分别配置挤出机的三层用料，并分别输送至各挤出机塑化挤出；
(2)利用三层共挤吹膜机机头模具成型，控制模具成型工序中的露点线与机头模口的距离为26mm-320mm，吹胀比为1.1-2.8，成型后风环冷却；
(3)冷却后，进行旋转牵引，控制牵引比为3.0-4.7；
(4)进行电晕处理、收卷，得到成品聚烯烃薄膜。
上述快递气泡袋用聚烯烃薄膜的制备方法，所述步骤(2)中机头模口的温度为210±5℃。
上述快递气泡袋用聚烯烃薄膜的制备方法，所述步骤(2)中吹胀比优选为1.1-2.5。
上述快递气泡袋用聚烯烃薄膜的制备方法，所述步骤(3)中牵引比优选为3.8-4.7。
上述快递气泡袋用聚烯烃薄膜的制备方法，所述步骤(1)中挤出机温度控制为：表层一区温度为170±5℃，表层二区温度为200±5℃，表层三区温度为225±5℃；中层一区温度为170±5℃，中层二区温度为205±5℃，中层三区温度为220±5℃；内层一区温度为160±5℃，内层二区温度为180±5℃，内层三区温度为200±5℃。
本发明的有益效果是：采用本发明三层配料制得的聚烯烃薄膜的拉伸强度比普通PE膜的拉伸强度提高了50％，制袋烫刀无烫化生产温度提高了20℃，即提高了本发明聚烯烃薄膜的耐温性；制袋速提高了160％。采用本发明制备方法制备聚烯烃薄膜，制备过程中控制露点线与机头模口距离为260-320mm，保证了制备的薄膜热复合性能更好；控制吹胀比为1.1-2.8，牵引比为3.0-4.7，保证了薄膜的横向和纵向性能(拉伸强度和断裂伸长率)，两者共同保证了吹胀膜的纵横向性能的平衡性。
具体实施方式
本发明的聚烯烃薄膜的中层膜起到骨架的作用，配料选用低压聚乙烯HDPE、均聚聚丙烯、茂金属聚乙烯MPE、加工助剂按100:(50～100):(40～80):(1～3)的比例混合。低压聚乙烯HDPE与均聚聚丙烯两种材料的共聚单体不同，均聚聚丙烯由于其单体多出一个支链，空间结构位阻大，增加了均聚聚丙烯的刚性特性，使得低压聚乙烯HDPE与均聚聚丙烯共混相溶性差，本发明通过加入茂金属聚乙烯MPE，增加了低压聚乙烯HDPE与均聚聚丙烯共混相溶性。因为茂金属聚乙烯具有更高的规整性，分子量分布更窄，空间位阻更小，增加了各组分之间的相容性，并提高了生产过程中吹膜的稳定性。此外，茂金属聚乙烯使得中层膜具有良好的粘结强度，起到桥梁的作用，保证了表层、中层和内层各层间不分层。
本发明聚烯烃薄膜的表层直接与烫刀、加热辊接触，这就要求薄膜的表层具有较高的耐热性。本发明聚烯烃薄膜的表层选用低压聚乙烯HDPE和共聚聚丙烯共混，并控制配料比为100：(50-150)，提高了表层的耐温性，且加入的共聚聚丙烯提高了薄膜的挺度。本发明薄膜的表层提高了聚烯烃薄膜的耐热性。
本发明聚烯烃薄膜的内层与气泡膜以热烫合的方式复合，气泡膜的用料为聚乙烯，为了保证薄膜与气泡膜的复合强度，本发明薄膜内层选用的配料为高压聚乙烯LDPE：线性聚乙烯LLDPE：茂金属聚乙烯MPE：加工助剂＝100：(100～200)：(80～150)：(1～2)，茂金属聚乙烯MPE能够明显降低内层和气泡膜的复合温度，使得薄膜内层与气泡膜在较低的温度下具有更好的复合强度。本发明薄膜内层提高了制袋生产过程中，袋体的高温抗拉伸性能和耐高温防止烫化烫破性。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明快递气泡袋用聚烯烃薄膜通过三层共挤上吹法制备，包括如下步骤：
(1)自动配料系统按照配比分别配置挤出机的三层用料，并分别输送至各挤出机塑化挤出；
(2)利用三层共挤吹膜机机头模具成型，控制模具成型工序中的露点线与机头模口的距离为260mm-320mm，吹胀比为1.1-2.8，优选为1.1-2.5，机头模口的温度为210±5℃，成型后风环冷却；
(3)冷却后，进行旋转牵引，控制牵引比为3.0-4.7，优选为3.8-4.7；
(4)进行电晕处理、收卷，得到成品聚烯烃薄膜。
在模具成型工序中露点线距离控制为260mm-320mm。露点线是在膜泡上的一条透明与模糊的分界线，露点线的高低影响吹胀膜的性能。露点线过高，则吹胀是在液体状态下完成的，生产出来的吹胀膜性能均匀，后续收缩小，但是露点太高，膜泡不稳定，其宽度和厚度偏差大；反之，露点线过低，膜泡的吹胀是在固体高弹态下进行的，生产出来的吹胀膜性能更接近于定向膜，其热复合性能变差。因此，本发明控制露点线与机头模口的距离为260mm-320mm，使得生产的膜宽度和厚度更合适，膜性能均匀更稳定，且热复合性能良好。
机头模具成型工序吹胀比控制：吹胀比与薄膜的横向性能有关，吹胀比大使分子横向取向，本发明因为用到的三层共挤上吹法生产，本发明吹胀比选在1.1-2.5之间。
牵引工序中牵引比控制：牵引比是指熄泡辊的线速度同挤出机挤出薄膜速度之比，牵引比愈大，薄膜愈薄，纵向机械性能愈好，但是，过高的牵引比会增大纵横向性能差异，使纵向撕裂性能变差。因此，本发明牵引比3.8～4.7为佳。本发明牵引比和吹胀比调节合适，使得所得到的吹胀膜纵横向性能平衡性良好。
所述高压聚乙烯LDPE的密度为0.92～0.93g/cm3，熔融指数为1.0～2.0g/10min，例如选择陶氏352E型号高压聚乙烯LDPE；所述线性聚乙烯LLDPE的密度为0.915～0.925g/cm3，熔融指数为1.0±0.5g/10min，例如选择陶氏1210型号的线性聚乙烯LLDPE；所述低压聚乙烯HDPE的密度为0.95～0.965g/cm3，熔融指数为0.05～0.7g/10min，例如选择北欧化工的FB1520双峰低压料；所述茂金属聚乙烯MPE的密度为0.915～0.920g/cm3，熔融指数为1.0～2.0g/10min，例如选择陶氏的5401型号；以上熔融指数分别指190℃下，2.16kg的高压聚乙烯LDPE、线性聚乙烯LLDPE、低压聚乙烯HDPE、茂金属聚乙烯MPE的熔融指数；所述共聚聚丙烯的密度为0.900～0.910g/cm3，230℃，2.16kg共聚聚丙烯的熔融指数为1.5±0.5g/10min，例如选用北欧化工的RB707CF型号；所述均聚聚丙烯的密度为0.895～0.905g/cm3，230℃，2.16kg均聚聚丙烯的熔融指数为2.0～3.0g/10min，例如选用独山子石化的T30S型号。
实施例1
本发明快递气泡袋用聚烯烃薄膜包括由上至下依次设置的表层、中层和内层，所述内层与气泡膜复合，其包括如下重量配比的组分，高压聚乙烯LDPE：线性聚乙烯LLDPE：茂金属聚乙烯MPE：加工助剂＝100：120：120：1.5；所述中层为粘结骨架层，其包括如下重量配比的组分，低压聚乙烯HDPE：均聚聚丙烯：茂金属聚乙烯MPE：加工助剂＝100：50：40：1.5；所述表层直接与烫刀和加热管接触，其包括如下重量配比的组分，低压聚乙烯HDPE：共聚聚丙烯：加工助剂＝100：60：1。本发明聚烯烃薄膜采用三层共挤上吹法生产，利用以上生产过程进行生产，内层、表层与中层的用料质量比为1：1.5：1。
实施例2
本发明快递气泡袋用聚烯烃薄膜包括由上至下依次设置的表层、中层和内层，所述内层与气泡膜复合，其包括如下重量配比的组分，高压聚乙烯LDPE：线性聚乙烯LLDPE：茂金属聚乙烯MPE：加工助剂＝100：140：110：1.8；所述中层为粘结骨架层，其包括如下重量配比的组分，低压聚乙烯HDPE：均聚聚丙烯：茂金属聚乙烯MPE：加工助剂＝100：60：50：2；所述表层直接与烫刀和加热管接触，其包括如下重量配比的组分，低压聚乙烯HDPE：共聚聚丙烯：加工助剂＝100：80：1.2。本发明聚烯烃薄膜采用三层共挤上吹法生产，利用以上生产过程进行生产，内层、表层与中层的用料质量比为1：1.5：1。
实施例3
本发明快递气泡袋用聚烯烃薄膜包括由上至下依次设置的表层、中层和内层，所述内层与气泡膜复合，其包括如下重量配比的组分，高压聚乙烯LDPE：线性聚乙烯LLDPE：茂金属聚乙烯MPE：加工助剂＝100：160：140：1.8；所述中层为粘结骨架层，其包括如下重量配比的组分，低压聚乙烯HDPE：均聚聚丙烯：茂金属聚乙烯MPE：加工助剂＝100：70：60：2.2；所述表层直接与烫刀和加热管接触，其包括如下重量配比的组分，低压聚乙烯HDPE：共聚聚丙烯：加工助剂＝100：100：1.5。本发明聚烯烃薄膜采用三层共挤上吹法生产，利用以上生产过程进行生产，内层、表层与中层的用料质量比为1：1.5：1。
实施例4
本发明快递气泡袋用聚烯烃薄膜包括由上至下依次设置的表层、中层和内层，所述内层与气泡膜复合，其包括如下重量配比的组分，高压聚乙烯LDPE：线性聚乙烯LLDPE：茂金属聚乙烯MPE：加工助剂＝100：180：80：2.0；所述中层为粘结骨架层，其包括如下重量配比的组分，低压聚乙烯HDPE：均聚聚丙烯：茂金属聚乙烯MPE：加工助剂＝100：80：70：2.4；所述表层直接与烫刀和加热管接触，其包括如下重量配比的组分，低压聚乙烯HDPE：共聚聚丙烯：加工助剂＝100：120：1.8。本发明聚烯烃薄膜采用三层共挤上吹法生产，利用以上生产过程进行生产，内层、表层与中层的用料质量比为1：1.5：1。
实施例5
本发明快递气泡袋用聚烯烃薄膜包括由上至下依次设置的表层、中层和内层，所述内层与气泡膜复合，其包括如下重量配比的组分，高压聚乙烯LDPE：线性聚乙烯LLDPE：茂金属聚乙烯MPE：加工助剂＝100：200：100：1.6；所述中层为粘结骨架层，其包括如下重量配比的组分，低压聚乙烯HDPE：均聚聚丙烯：茂金属聚乙烯MPE：加工助剂＝100：100：80：2.8；所述表层直接与烫刀和加热管接触，其包括如下重量配比的组分，低压聚乙烯HDPE：共聚聚丙烯：加工助剂＝100：140：2.0。本发明聚烯烃薄膜采用三层共挤上吹法生产，利用以上生产过程进行生产，内层、表层与中层的用料质量比为1：1.5：1。
通过本发明配方和方法制备的聚烯烃薄膜与普通PE薄膜性能对比，见表1。
表1本发明聚烯烃薄膜与普通PE薄膜性能对比表
Figure BDA0002744835570000071
参见表1，本发明产品：1.拉伸强度提高了50％；2.制袋烫刀无烫化生产温度提高了20℃；3.制袋速度提高了160％。以上数据说明，本发明产品具有明显的改进作用，大大提高了生产效率。

Claims (10)

1.一种快递气泡袋用聚烯烃薄膜，其特征在于：所述聚烯烃薄膜包括由上至下依次设置的表层、中层和内层，所述内层与气泡膜复合，其包括如下重量配比的组分，高压聚乙烯LDPE：线性聚乙烯LLDPE：茂金属聚乙烯MPE：加工助剂=100：（100~200）：（80~150）：（1~2）；所述中层包括如下重量配比的组分，低压聚乙烯HDPE：均聚聚丙烯：茂金属聚乙烯MPE：加工助剂=100：（50~100）：（40~80）：（1~3）；所述表层包括如下重量配比的组分，低压聚乙烯HDPE：共聚聚丙烯：加工助剂=100：（50~150）：（1~2）。
2.根据权利要求1所述的快递气泡袋用聚烯烃薄膜，其特征在于：所述加工助剂为含5%有机氟化合物的PPA。
3.根据权利要求2所述的快递气泡袋用聚烯烃薄膜，其特征在于：所述有机氟化合物为氟代烯烃的共聚物或氟代烯烃与其他烯烃的共聚物。
4.根据权利要求1所述的快递气泡袋用聚烯烃薄膜，其特征在于：所述高压聚乙烯LDPE的密度为0.92~0.93g/cm³，熔融指数为1.0~2.0g/10min；所述线性聚乙烯LLDPE的密度为0.915~0.925g/cm³，熔融指数为1.0±0.5g/10min；所述低压聚乙烯HDPE的密度为0.95~0.965g/cm³，熔融指数为0.05~0.7g/10min；所述茂金属聚乙烯MPE的密度为0.915~0.920g/cm³，熔融指数为1.0~2.0g/10min；所述共聚聚丙烯的密度为0.900~0.910g/cm³，230℃，2.16kg共聚聚丙烯的熔融指数为1.5±0.5g/10min；所述均聚聚丙烯的密度为0.895~0.905g/cm³，230℃，2.16kg均聚聚丙烯的熔融指数为2.0~3.0g/10min。
5.根据权利要求1所述的快递气泡袋用聚烯烃薄膜，其特征在于：所述内层、表层与中层的用料质量比为1：1.5：1。
6.一种权利要求1至5任一项所述的快递气泡袋用聚烯烃薄膜的制备方法，其特征在于：所述聚烯烃薄膜采用三层共挤上吹法制备，包括如下步骤：
（1）自动配料系统按照配比分别配置挤出机的三层用料，并分别输送至各挤出机塑化挤出；
（2）利用三层共挤吹膜机机头模具成型，控制模具成型工序中的露点线与机头模口的距离为26mm-320mm，吹胀比为1.1-2.8，成型后风环冷却；
（3）冷却后，进行旋转牵引，控制牵引比为3.0-4.7；
（4）进行电晕处理、收卷，得到成品聚烯烃薄膜。
7.根据权利要求6快递气泡袋用聚烯烃薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中机头模口的温度为210±5℃。
8.根据权利要求6快递气泡袋用聚烯烃薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中吹胀比优选为1.1-2.5。
9.根据权利要求6快递气泡袋用聚烯烃薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中牵引比优选为3.8-4.7。
10.根据权利要求6快递气泡袋用聚烯烃薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中挤出机温度控制为：表层一区温度为170±5℃，表层二区温度为200±5℃，表层三区温度为225±5℃；中层一区温度为170±5℃，中层二区温度为205±5℃，中层三区温度为220±5℃；内层一区温度为160±5℃，内层二区温度为180±5℃，内层三区温度为200±5℃。
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