CN112373157A - 超薄eva真空铸造膜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种超薄EVA真空铸造膜，涉及薄膜技术领域。该超薄EVA真空铸造膜包括内层、中层和外层，其中中层的原料采用若干种乙烯‑醋酸乙烯共聚物EVA按一定比例配合而成，内层和外层由乙烯‑醋酸乙烯共聚物EVA和防粘母料配合组成。该超薄EVA真空铸造膜具有优良的热延伸和热强度性能，含碳量低。对于铸钢和有色金属来说，铸造薄膜含碳量低，可以避免出现浇注过程中产生的气孔问题和增碳问题。

Description

超薄EVA真空铸造膜
技术领域
本发明涉及薄膜技术领域，具体涉及一种超薄EVA真空铸造膜。
背景技术
V法造型被称为第三代造型法，是目前世界上最先进的造型之一。其原理是在带有抽气室的沙箱内填入单一干砂作为型砂，将塑料薄膜加热软化后进行覆膜造型并密封砂箱，依靠真空泵形成内外压力差，使得干砂紧实，得到所需型腔。用于V法铸造工艺的EVA(乙烯醋酸乙烯)铸造薄膜通常厚度在0.06-0.20mm，薄膜厚度为0.1mm以下称之为超薄薄膜，在0.1～0.2mm之间的称之为薄型薄膜，在0.2～0.3mm之间称为厚型薄膜，大于0.3mm称之为超厚薄膜。
现代科学技术的发展要求高分子材料具备很高的综合性能。显然，仅仅单一的高聚物难以达到高性能要求。同时，开发新的材料时间长、耗资大、难度高。相比之下，利用多种高分子聚合物进行共混改性，将不同聚合物的特点优化组合成一体，使原聚合物获得新特性，共混物常具有比原来组分更优越的使用性能，从而制备出较高综合性能的材料是一种简捷而有效的方法。
覆膜成型关系着产品表面质量和尺寸精度，是V法铸造工艺的重要环节。V法铸造发明以来，国内外改进方向之一是在薄膜材料方面，国内外研究机构一直希望找到能满足V法铸造覆膜成型所需的具有高延伸率的材料，日本曾研制出高延伸性的橡胶质薄膜，其室温下极限拉伸比可达到5～6(传统薄膜烘烤后极限拉伸比约为1.1)。另外还有LDPE(低密度聚乙烯薄膜)以及聚酯胺纤维等，这些材料都具有较好的常温力学性能和热成型性能。
然而，V法铸造得到的国产EVA薄膜存在着极大的弊端：无法实现了膜厚度减薄的同时维持各项力学性能达到使用要求并且各项性能均衡。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种超薄EVA真空铸造膜，解决了国产EVA铸造膜无法实现了膜厚度减薄的同时维持各项力学性能达到使用要求并且各项性能均衡的技术问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种超薄EVA真空铸造膜，包括内层、中层和外层，所述中层的原料采用若干种乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA按一定比例配合而成，所述内层和所述外层由乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA和防粘母料配合组成。
优选的，所述内层、中层和外层的厚度之和是0.06mm。
优选的，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA的熔融指数为2-5g/10min，Va含量为18-25wt％。
优选的，所述防粘母料包括防粘母料A和防粘母料B；
所述防粘母料A包括二氧化硅和低密度聚乙烯，所述二氧化硅与所述低密度聚乙烯的质量配比为2：8；
所述防粘母料B包括二氧化硅和乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA，所述二氧化硅与所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA的质量配比为2：8。
优选的，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA为乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料A、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料B、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料C以及乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料D中的任意一种或几种组成的组合物；
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料A的熔融指数为2.0g/10min，Va含量为18wt％，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料B的熔融指数为2.5g/10min，Va含量为18wt％，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料C的熔融指数为3.0g/10min，Va含量为18wt％，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料D的熔融指数为4.0g/10min，Va含量为25wt％。
优选的，所述内层的厚度占比10％-20％，所述内层按质量分数的配比为4.8-7.8份的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料A、2.8-4.8份的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料C、0.2份的防粘母料A以及0.2份的防粘母料B。
优选的，所述中层的厚度占比60％-80％，所述中层按质量分数的配比为6-8份的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料C以及2-4份的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料D。
优选的，所述外层的厚度占比10％-20％，所述外层的原料包括4.8-7.8份的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料B、2.8-4.8份的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料A、0.2份的防粘母料A以及0.2份的防粘母料B。
(三)有益效果
本发明提供了一种超薄EVA真空铸造膜。与现有技术相比，具备以下有益效果：本发明提供的超薄EVA真空铸造膜的中层的原料采用若干种乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA按一定比例配合而成，内层和外层由乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA和防粘母料配合组成。该超薄EVA真空铸造膜具有优良的热延伸和热强度性能，含碳量低。对于铸钢和有色金属来说，铸造薄膜含碳量低，可以避免出现浇注过程中产生的气孔问题和增碳问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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为本发明实施例提供的一种超薄EVA真空铸造膜的结构示意图。
其中，内层1，中层2，外层3。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例通过提供一种超薄EVA真空铸造膜，解决了国产EVA铸造膜无法实现了膜厚度减薄的同时维持各项力学性能达到使用要求并且各项性能均衡的技术问题，实现超薄EVA真空铸造膜具有优良的热延伸和热强度性能，含碳量低的有益效果。
本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
本发明实施例提供的超薄EVA真空铸造膜的中层的原料采用若干种乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA按一定比例配合而成，内层和外层由乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA和防粘母料配合组成。该超薄EVA真空铸造膜具有优良的热延伸和热强度性能，含碳量低。对于铸钢和有色金属来说，铸造薄膜含碳量低，可以避免出现浇注过程中产生的气孔问题和增碳问题。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
本发明实施例提供了一种超薄EVA真空铸造膜，其特征在于，包括内层1、中层2和外层3，所述中层2的原料采用若干种乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA按一定比例配合而成，所述内层1和所述外层3由乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA和防粘母料配合组成。
所述超薄EVA真空铸造膜具有优良的热延伸和热强度性能，含碳量低。对于铸钢和有色金属来说，铸造薄膜含碳量低，可以避免出现浇注过程中产生的气孔问题和增碳问题。
所述内层1、中层2和外层3的厚度之和是0.06mm。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA的熔融指数为2-5g/10min，Va含量为18-25wt％。
所述防粘母料包括防粘母料A和防粘母料B：
所述防粘母料A包括二氧化硅和低密度聚乙烯，所述二氧化硅与所述低密度聚乙烯的质量配比为2：8。
所述防粘母料B包括二氧化硅和乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA，所述二氧化硅与所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA的质量配比为2：8。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA为乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料A、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料B、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料C以及乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料D中的任意一种或几种组成的组合物。
本发明实施例中所使用到的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料A、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料B、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料C以及乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料D均采用进口原料，其具体指标数据以及检测方法请参见下表：
Figure BDA0002735482470000051
所述内层1的厚度占比10％-20％，所述内层1按质量分数的配比为4.8-7.8份的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料A、2.8-4.8份的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料C、0.2份的防粘母料A以及0.2份的防粘母料B。
所述中层2的厚度占比60％-80％，所述中层2按质量分数的配比为6-8份的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料C以及2-4份的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料D。
所述外层3的厚度占比10％-20％，所述外层3的原料包括4.8-7.8份的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料B、2.8-4.8份的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料A、0.2份的防粘母料A以及0.2份的防粘母料B。
其中，内层1：厚比10％-20％，wt48％-wt78％原料A、wt18％-wt48％原料C、wt2％防粘母料A、wt2％防粘母料B。
中层2：厚比60％-80％，wt60％-wt80％原料C、wt20％-wt40％原料D。
外层3：厚比10％-20％，wt18％-wt48％原料A、wt48％-wt78％原料B、2％防粘母料A、2％防粘母料B。
实施例1：
如图1所示，本发明实施例提供了一种超薄EVA真空铸造膜，包括：
内层1：厚度6μm，39kg原料A、9kg原料C、1kg防粘母料A、1kg防粘母料B。
中层2：厚比48μm，192kg原料C、48kg原料D。
外层3：厚比6μm，39kg原料A、9kg原料B、1kg防粘母料A、1kg防粘母料B。
实施例2：
如图1所示，本发明实施例提供了一种超薄EVA真空铸造膜，包括：
内层1：厚度6μm，39kg原料A、9kg原料C、1kg防粘母料A、1kg防粘母料B。
中层2：厚比42μm，168kg原料C、72kg原料D。
外层3：厚比12μm，48kg原料A、48kg原料B、2kg防粘母料A、2kg防粘母料B。
实施例3：
如图1所示，本发明实施例提供了一种超薄EVA真空铸造膜，包括：
内层1：厚度12μm，48kg原料A、48kg原料C、2kg防粘母料A、2kg防粘母料B。
中层2：厚比36μm，108kg原料C、72kg原料D。
外层3：厚比12μm，48kg原料A、48kg原料B、2kg防粘母料A、2kg防粘母料B。
材料的测试：
常温下的拉伸性能主要包括拉伸强度和断裂伸长率。在拉伸试验中，试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力即为拉伸强度，其单位以MPa表示。一般情况下，对于EVA铸造膜来说，变形阻力随着拉伸强度增大而增大，同时薄膜抗撕裂能力也越大。
断裂伸长率是指试样在拉断时的位移值与原长的比值，其单位以百分比表示(％)。断裂伸长率越大，则EVA铸造膜的变形能力越大，复制模具轮廓形状的能力也就越强。因此，对于EVA铸造膜而言，其拉伸强度和断裂伸长率越大，则其成型能力越好。
本发明实施例中薄膜的拉伸强度的主要检测设备为GJFW930273电子万能试验机，测试标准为：GB/T 1040.3-2006塑料，测试中使用的试样是用冲刀冲切制备而成的100×100mm的方形薄膜，由于EVA薄膜具有方向性，要对方形薄膜试样以薄膜卷曲方向为纵轴进行纵横向标记。对四种薄膜各取5个样品分别对其纵横向进行拉伸强度和断裂伸长率的测试(其中，对比例为普通国产EVA薄膜)，得到如下表格所示的结果。
Figure BDA0002735482470000071
Figure BDA0002735482470000081
本发明实施例提供的超薄EVA真空铸造膜的制备方法，包括如下步骤：
S1：制备内层1用的原料乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料A、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料C、防粘母料A以及防粘母料B通过自动吸料、混料以及输送设备进入挤出机A，所述挤出机A设置有加热区域Z01、加热区域Z02、加热区域Z03、加热区域Z04、加热区域Z05以及加热区域Z06，所述加热区域Z01、加热区域Z02、加热区域Z03、加热区域Z04、加热区域Z05以及加热区域Z06的温度分别设定为140℃、140℃、145℃、150℃、140℃以及140℃；
S2：制备中层2用的原料乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料C以及2-4份的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料D通过自动吸料、混料以及输送设备进入挤出机B，所述挤出机B设置有加热区域Z01、加热区域Z02、加热区域Z03、加热区域Z04、加热区域Z05以及加热区域Z06，所述加热区域Z01、加热区域Z02、加热区域Z03、加热区域Z04、加热区域Z05以及加热区域Z06的温度分别设定为130℃、130℃、140℃、145℃、135℃以及135℃；
S3：制备外层3用的原料乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料B、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料A、防粘母料A以及防粘母料B通过自动吸料、混料以及输送设备进入挤出机C，所述挤出机C设置有加热区域Z01、加热区域Z02、加热区域Z03、加热区域Z04、加热区域Z05以及加热区域Z06，所述加热区域Z01、加热区域Z02、加热区域Z03、加热区域Z04、加热区域Z05以及加热区域Z06的温度分别设定为130℃、140℃、145℃、150℃、140℃以及140℃；
S4：所有的原料通过三层共挤出的方式挤出，挤出机上模头的温度在加热区域Z01、加热区域Z02、加热区域Z03、加热区域Z04、加热区域Z05以及加热区域Z06的温度分别设定为140℃、145℃、150℃、155℃、165℃以及170℃；
S5：在高温下熔融塑化的内层1、中层2和外层3经过菠萝体在模口处汇聚、吹胀、冷却定型、收卷。
所述超薄EVA真空铸造膜制备方法的加工参数如下表所示。
Figure BDA0002735482470000091
需要说明的是，本发明中所披露的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA也被称为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)，两者是同一种物质。一般醋酸乙烯(VA)含量在5％～40％。与聚乙烯相比，EVA由于在分子链中引入了醋酸乙烯单体，从而降低了高结晶度，提高了柔韧性、抗冲击性、填料相溶性和热密封性能，被广泛应用于发泡鞋料、功能性棚膜、包装膜、热熔胶、电线电缆及玩具等领域。一般来说，EVA树脂的性能主要取决于分子链上醋酸乙烯的含量。
本发明实施例的原理：单纯的低密度聚乙烯(LDPE)其机械强度高，但是塑韧性较差。可以将LDPE与EVA共混，得到的材料既可以解决单纯EVA的热稳定差和剥离性差得问题，又可以提高塑韧性。国产EVA薄膜生产工艺基本都是三层共挤，将纯EVA料加在中层2，外层3和内层1的原料是EVA颗粒，低密度聚乙烯(LDPE)和粘接剂按一定比例混合而成。这样既提高了EVA薄膜的机械强度、柔韧性，又防止膜泡抖动、卷取展开性差。综上可知，可以通过改变薄膜原料配方配比对EVA薄膜进行改性。
综上所述，与现有技术相比，具备以下有益效果：
1、本发明实施例提供的超薄EVA真空铸造膜的中层的原料采用若干种乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA按一定比例配合而成，内层和外层由乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA和防粘母料配合组成。该超薄EVA真空铸造膜具有优良的热延伸和热强度性能，含碳量低。对于铸钢和有色金属来说，铸造薄膜含碳量低，可以避免出现浇注过程中产生的气孔问题和增碳问题。
2、本发明实施例所披露的配方以及生产工艺能够满足V法铸造技术的要求。
3、本发明实施例提供的超薄EVA真空铸造膜与目前国外现有技术相比，热延伸性能更好，与涂料的结合效果更好。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种超薄EVA真空铸造膜，其特征在于，包括内层(1)、中层(2)和外层(3)，所述中层(2)的原料采用若干种乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA按一定比例配合而成，所述内层(1)和所述外层(3)由乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA和防粘母料配合组成。
2.如权利要求1所述的超薄EVA真空铸造膜，其特征在于：所述内层(1)、中层(2)和外层(3)的厚度之和是0.06mm。
3.如权利要求1所述的超薄EVA真空铸造膜，其特征在于：所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA的熔融指数为2-5g/10min，Va含量为18-25wt％。
4.如权利要求1所述的超薄EVA真空铸造膜，其特征在于：所述防粘母料包括防粘母料A和防粘母料B；
所述防粘母料A包括二氧化硅和低密度聚乙烯，所述二氧化硅与所述低密度聚乙烯的质量配比为2：8；
所述防粘母料B包括二氧化硅和乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA，所述二氧化硅与所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA的质量配比为2：8。
5.如权利要求1所述的超薄EVA真空铸造膜，其特征在于：所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA为乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料A、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料B、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料C以及乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料D中的任意一种或几种组成的组合物；
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料A的熔融指数为2.0g/10min，Va含量为18wt％，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料B的熔融指数为2.5g/10min，Va含量为18wt％，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料C的熔融指数为3.0g/10min，Va含量为18wt％，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料D的熔融指数为4.0g/10min，Va含量为25wt％。
6.如权利要求5所述的超薄EVA真空铸造膜，其特征在于：所述内层(1)的厚度占比10％-20％，按质量份数计，所述内层(1)包括4.8-7.8份的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料A、2.8-4.8份的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料C、0.2份的防粘母料A以及0.2份的防粘母料B。
7.如权利要求5所述的超薄EVA真空铸造膜，其特征在于：所述中层(2)的厚度占比60％-80％，按质量份数计，所述中层(2)包括6-8份的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料C以及2-4份的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料D。
8.如权利要求5所述的超薄EVA真空铸造膜，其特征在于：所述外层(3)的厚度占比10％-20％，按质量份数计，所述外层(3)的原料包括4.8-7.8份的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料B、2.8-4.8份的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA原料A、0.2份的防粘母料A以及0.2份的防粘母料B。
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