CN113136062A - 一种pe缠绕膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PE缠绕膜及其制备方法，涉及缠绕膜技术领域，所述PE缠绕膜原料按重量份包括以下组分：聚乙烯55～75份、甲基乙烯基硅橡胶20～30份、线性低密度聚乙烯10～30份、石墨烯纤维3～7份、二氧化硅2～12份、稳定剂0.3～1份、抗氧剂0.1～1份、增韧剂0.5～0.8份和阻燃剂0.2～0.6份；所述PE缠绕膜的具体制备方法包括以下步骤：S101：原料准备；S102：粉碎；S103：原料混合；S104：熔融挤出；S105：流延成膜。本发明PE缠绕膜在其原料中添加有石墨烯纤维，能够增加PE缠绕膜的韧性，同时，通过稳定剂、抗氧剂和增韧剂的复配使用及各原料相互作用，使得本发明PE缠绕膜具有抗拉伸强度高，韧性好，断裂伸长率大，力学性能优异的特点。

Description

一种PE缠绕膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及缠绕膜技术领域，具体是一种PE缠绕膜及其制备方法。
背景技术
PE拉伸膜(又称缠绕膜)具有良好的自粘性，因此能使物体裹成一个整体，防止运输时散落倒塌，该膜具有优良的透明性，包裹物体美观大方，并能使物体防水、防尘、防损坏。
但是，目前市场上的PE缠绕膜无法兼具韧性强、抗拉伸强度及抗撕裂强度高的特点，且不具有阻燃效果，已不能满足现有市场的需求。因此，本领域技术人员提供了一种PE缠绕膜及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种PE缠绕膜及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种PE缠绕膜，所述PE缠绕膜原料按重量份包括以下组分：聚乙烯55～75份、甲基乙烯基硅橡胶20～30份、线性低密度聚乙烯10～30份、石墨烯纤维3～7份、二氧化硅2～12份、稳定剂0.3～1份、抗氧剂0.1～1份、增韧剂0.5～0.8份和阻燃剂0.2～0.6份。
作为本发明进一步的方案：所述石墨烯纤维采用以下方法制备而成：通过氧化剥离石墨法制备氧化石墨烯溶液，再向氧化石墨烯溶液内加入纳米颗粒，混合均匀，将混合后的石墨烯溶液注入管线反应器中，封口，180～230℃下加热3～5h，再进行失水收缩，即得到石墨烯纤维。
作为本发明再进一步的方案：所述稳定剂为亚磷酸醋、环氧大豆油或石蜡油中的任意一种。
作为本发明再进一步的方案：所述抗氧剂为酚类抗氧剂或胺类抗氧剂中的任意一种。
作为本发明再进一步的方案：所述增韧剂为聚乙二醇、邻苯二甲酸二辛酯、一醋酸甘油酯、二醋酸甘油酯中的任意一种或几种的混合物。
作为本发明再进一步的方案：所述阻燃剂为磷酸三苯酯、硼酸锌、氧化锑、氢氧化铝中的任意一种或几种的混合物。
一种PE缠绕膜的制备方法，所述PE缠绕膜的具体制备方法包括以下步骤：
S101：原料准备：按重量份配比要求准备所需原料聚乙烯、甲基乙烯基硅橡胶、线性低密度聚乙烯、石墨烯纤维、二氧化硅、稳定剂、抗氧剂、增韧剂和阻燃剂，备用；
S102：粉碎：将石墨烯纤维进行粉碎、过筛处理，得到粉状石墨烯纤维；
S103：原料混合：将上述原料依次加入反应釜中，混合均匀后，进行加热反应，加热温度为100～110℃，反应时间为5～6h，得到混合物；
S104：熔融挤出：将上述混合物采用双螺杆挤出机进行高温挤压处理，挤出机转速为500～600r/min，温度为176～216℃；
S105：流延成膜：将挤压后的原料通过流延机进行流延成膜处理，流延温度为235～245℃，经冷却辊冷却后通过卷包机进行收卷处理，即得到PE缠绕膜。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤S103原料混合过程中反应釜的搅拌转速为800～1200r/min。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤S104中挤压温度分为六区，第一区温度为176～182℃，第二区温度为182～186℃，第三区温度为186～192℃，第四区温度为192～206℃，第五区温度为206～212℃，第六区温度为212～216℃。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤S105中冷却辊的温度为15～20℃，收卷张力为8kg。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明公开了一种PE缠绕膜及其制备方法，本发明PE缠绕膜在其原料中添加有石墨烯纤维，能够增加PE缠绕膜的韧性，抗拉伸强度及抗撕裂强度，同时，通过稳定剂、抗氧剂和增韧剂的复配使用以及各原料相互作用，使得本发明PE缠绕膜具有抗拉伸强度高，韧性好，断裂伸长率大，力学性能优异的特点，且通过添加的阻燃剂能够提高PE缠绕膜的阻燃性能，具有一定的防火作用，降低安全隐患的发生，解决了现有技术中PE缠绕膜抗拉伸强度及抗撕裂强度，阻燃效果不理想的问题，本发明制备方法简单，操作方便，成本较低，生产周期短，适合规模化量产。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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做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。
本发明实施例中，
实施例1
一种PE缠绕膜，PE缠绕膜原料按重量份包括以下组分：聚乙烯55份、甲基乙烯基硅橡胶20份、线性低密度聚乙烯10份、石墨烯纤维3份、二氧化硅2份、稳定剂0.3份、抗氧剂0.1份、增韧剂0.5份和阻燃剂0.2份。
进一步的，石墨烯纤维采用以下方法制备而成：通过氧化剥离石墨法制备氧化石墨烯溶液，再向氧化石墨烯溶液内加入纳米颗粒，混合均匀，将混合后的石墨烯溶液注入管线反应器中，封口，180℃下加热3h，再进行失水收缩，即得到石墨烯纤维。
再进一步的，稳定剂为亚磷酸醋。
再进一步的，抗氧剂为酚类抗氧剂。
再进一步的，增韧剂为聚乙二醇和邻苯二甲酸二辛酯的混合物。
再进一步的，阻燃剂为磷酸三苯酯。
一种PE缠绕膜的制备方法，PE缠绕膜的具体制备方法包括以下步骤：
S101：原料准备：按重量份配比要求准备所需原料聚乙烯、甲基乙烯基硅橡胶、线性低密度聚乙烯、石墨烯纤维、二氧化硅、稳定剂、抗氧剂、增韧剂和阻燃剂，备用；
S102：粉碎：将石墨烯纤维进行粉碎、过筛处理，得到粉状石墨烯纤维；
S103：原料混合：将上述原料依次加入反应釜中，混合均匀后，进行加热反应，加热温度为100℃，反应时间为5h，得到混合物；
S104：熔融挤出：将上述混合物采用双螺杆挤出机进行高温挤压处理，挤出机转速为500r/min，温度为176～216℃；
S105：流延成膜：将挤压后的原料通过流延机进行流延成膜处理，流延温度为235℃，经冷却辊冷却后通过卷包机进行收卷处理，即得到PE缠绕膜。
再进一步的，步骤S103原料混合过程中反应釜的搅拌转速为800r/min。
再进一步的，步骤S104中挤压温度分为六区，第一区温度为176℃，第二区温度为182℃，第三区温度为186℃，第四区温度为192℃，第五区温度为206℃，第六区温度为212℃。
再进一步的，步骤S105中冷却辊的温度为15℃，收卷张力为8kg。
实施例2
一种PE缠绕膜，PE缠绕膜原料按重量份包括以下组分：聚乙烯75份、甲基乙烯基硅橡胶30份、线性低密度聚乙烯30份、石墨烯纤维7份、二氧化硅12份、稳定剂1份、抗氧剂1份、增韧剂0.8份和阻燃剂0.6份。
进一步的，石墨烯纤维采用以下方法制备而成：通过氧化剥离石墨法制备氧化石墨烯溶液，再向氧化石墨烯溶液内加入纳米颗粒，混合均匀，将混合后的石墨烯溶液注入管线反应器中，封口，230℃下加热5h，再进行失水收缩，即得到石墨烯纤维。
再进一步的，稳定剂为环氧大豆油。
再进一步的，抗氧剂为胺类抗氧剂。
再进一步的，增韧剂为邻苯二甲酸二辛酯、一醋酸甘油酯、二醋酸甘油酯的混合物。
再进一步的，阻燃剂为硼酸锌和氧化锑的混合物。
一种PE缠绕膜的制备方法，PE缠绕膜的具体制备方法包括以下步骤：
S101：原料准备：按重量份配比要求准备所需原料聚乙烯、甲基乙烯基硅橡胶、线性低密度聚乙烯、石墨烯纤维、二氧化硅、稳定剂、抗氧剂、增韧剂和阻燃剂，备用；
S102：粉碎：将石墨烯纤维进行粉碎、过筛处理，得到粉状石墨烯纤维；
S103：原料混合：将上述原料依次加入反应釜中，混合均匀后，进行加热反应，加热温度为110℃，反应时间为6h，得到混合物；
S104：熔融挤出：将上述混合物采用双螺杆挤出机进行高温挤压处理，挤出机转速为600r/min，温度为176～216℃；
S105：流延成膜：将挤压后的原料通过流延机进行流延成膜处理，流延温度为245℃，经冷却辊冷却后通过卷包机进行收卷处理，即得到PE缠绕膜。
再进一步的，步骤S103原料混合过程中反应釜的搅拌转速为1200r/min。
再进一步的，步骤S104中挤压温度分为六区，第一区温度为182℃，第二区温度为186℃，第三区温度为192℃，第四区温度为206℃，第五区温度为212℃，第六区温度为216℃。
再进一步的，步骤S105中冷却辊的温度为20℃，收卷张力为8kg。
实施例3
一种PE缠绕膜，PE缠绕膜原料按重量份包括以下组分：聚乙烯65份、甲基乙烯基硅橡胶25份、线性低密度聚乙烯20份、石墨烯纤维5份、二氧化硅7份、稳定剂0.7份、抗氧剂0.5份、增韧剂0.6份和阻燃剂0.4份。
进一步的，石墨烯纤维采用以下方法制备而成：通过氧化剥离石墨法制备氧化石墨烯溶液，再向氧化石墨烯溶液内加入纳米颗粒，混合均匀，将混合后的石墨烯溶液注入管线反应器中，封口，200℃下加热4h，再进行失水收缩，即得到石墨烯纤维。
再进一步的，稳定剂为石蜡油。
再进一步的，抗氧剂为酚类抗氧剂。
再进一步的，增韧剂为一醋酸甘油酯和二醋酸甘油酯中的混合物。
再进一步的，阻燃剂为磷酸三苯酯、氧化锑和氢氧化铝中的混合物。
一种PE缠绕膜的制备方法，PE缠绕膜的具体制备方法包括以下步骤：
S101：原料准备：按重量份配比要求准备所需原料聚乙烯、甲基乙烯基硅橡胶、线性低密度聚乙烯、石墨烯纤维、二氧化硅、稳定剂、抗氧剂、增韧剂和阻燃剂，备用；
S102：粉碎：将石墨烯纤维进行粉碎、过筛处理，得到粉状石墨烯纤维；
S103：原料混合：将上述原料依次加入反应釜中，混合均匀后，进行加热反应，加热温度为105℃，反应时间为5.5h，得到混合物；
S104：熔融挤出：将上述混合物采用双螺杆挤出机进行高温挤压处理，挤出机转速为550r/min，温度为176～216℃；
S105：流延成膜：将挤压后的原料通过流延机进行流延成膜处理，流延温度为240℃，经冷却辊冷却后通过卷包机进行收卷处理，即得到PE缠绕膜。
再进一步的，步骤S103原料混合过程中反应釜的搅拌转速为1000r/min。
再进一步的，步骤S104中挤压温度分为六区，第一区温度为179℃，第二区温度为185℃，第三区温度为189℃，第四区温度为195℃，第五区温度为209℃，第六区温度为215℃。
再进一步的，步骤S105中冷却辊的温度为18℃，收卷张力为8kg。
实验例
选择目前市场上的PE缠绕膜。
实验方法：
对实施例1、实施例2和实施例3制得的PE缠绕膜以及实验例中的PE缠绕膜进行性能测试，按照GB/T1040.3-2006测定拉伸强度和断裂伸长率，具体实验结果详见下表1。
表1具体拉伸强度和断裂伸长率性能测试结果
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实验例
横向拉伸强度(MPa) 26.8 29.5 27.5 19.2
纵向拉伸强度(MPa) 33.5 34.7 34.2 21.4
横向断裂伸长率(％) 470 476 472 316
纵向断裂伸长率(％) 135 138 137 98
由此可知，实施例1、实施例2和实施例3制得的PE缠绕膜其拉伸强度和断裂伸长率明显优于实验例中PE缠绕膜的拉伸强度和断裂伸长率，采用本发明制备方法制得的PE缠绕膜具有抗拉伸强度高，韧性好，断裂伸长率大的优点。
综上所述，本发明PE缠绕膜在其原料中添加有石墨烯纤维，能够增加PE缠绕膜的韧性，抗拉伸强度及抗撕裂强度，同时，通过稳定剂、抗氧剂和增韧剂的复配使用以及各原料相互作用，使得本发明PE缠绕膜具有抗拉伸强度高，韧性好，断裂伸长率大，力学性能优异的特点，且通过添加的阻燃剂能够提高PE缠绕膜的阻燃性能，具有一定的防火作用，降低安全隐患的发生，解决了现有技术中PE缠绕膜抗拉伸强度及抗撕裂强度，阻燃效果不理想的问题，本发明制备方法简单，操作方便，成本较低，生产周期短，适合规模化量产。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种PE缠绕膜，其特征在于：所述PE缠绕膜原料按重量份包括以下组分：聚乙烯55～75份、甲基乙烯基硅橡胶20～30份、线性低密度聚乙烯10～30份、石墨烯纤维3～7份、二氧化硅2～12份、稳定剂0.3～1份、抗氧剂0.1～1份、增韧剂0.5～0.8份和阻燃剂0.2～0.6份。
2.根据权利要求1所述的一种PE缠绕膜，其特征在于：所述石墨烯纤维采用以下方法制备而成：通过氧化剥离石墨法制备氧化石墨烯溶液，再向氧化石墨烯溶液内加入纳米颗粒，混合均匀，将混合后的石墨烯溶液注入管线反应器中，封口，180～230℃下加热3～5h，再进行失水收缩，即得到石墨烯纤维。
3.根据权利要求1所述的一种PE缠绕膜，其特征在于：所述稳定剂为亚磷酸醋、环氧大豆油或石蜡油中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种PE缠绕膜，其特征在于：所述抗氧剂为酚类抗氧剂或胺类抗氧剂中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种PE缠绕膜，其特征在于：所述增韧剂为聚乙二醇、邻苯二甲酸二辛酯、一醋酸甘油酯、二醋酸甘油酯中的任意一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种PE缠绕膜，其特征在于：所述阻燃剂为磷酸三苯酯、硼酸锌、氧化锑、氢氧化铝中的任意一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的一种PE缠绕膜的制备方法，其特征在于：所述PE缠绕膜的具体制备方法包括以下步骤：
S101：原料准备：按重量份配比要求准备所需原料聚乙烯、甲基乙烯基硅橡胶、线性低密度聚乙烯、石墨烯纤维、二氧化硅、稳定剂、抗氧剂、增韧剂和阻燃剂，备用；
S102：粉碎：将石墨烯纤维进行粉碎、过筛处理，得到粉状石墨烯纤维；
S103：原料混合：将上述原料依次加入反应釜中，混合均匀后，进行加热反应，加热温度为100～110℃，反应时间为5～6h，得到混合物；
S104：熔融挤出：将上述混合物采用双螺杆挤出机进行高温挤压处理，挤出机转速为500～600r/min，温度为176～216℃；
S105：流延成膜：将挤压后的原料通过流延机进行流延成膜处理，流延温度为235～245℃，经冷却辊冷却后通过卷包机进行收卷处理，即得到PE缠绕膜。
8.根据权利要求7所述的一种PE缠绕膜的制备方法，其特征在于：所述步骤S103原料混合过程中反应釜的搅拌转速为800～1200r/min。
9.根据权利要求7所述的一种PE缠绕膜的制备方法，其特征在于：所述步骤S104中挤压温度分为六区，第一区温度为176～182℃，第二区温度为182～186℃，第三区温度为186～192℃，第四区温度为192～206℃，第五区温度为206～212℃，第六区温度为212～216℃。
10.根据权利要求7所述的一种PE缠绕膜的制备方法，其特征在于：所述步骤S105中冷却辊的温度为15～20℃，收卷张力为8kg。
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