CN113248909A - 一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜及其制备方法 - Google Patents

一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜，按质量百分比计所述高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜的配方如下：尼龙6的含量为93.7％、增韧剂的含量为5.0％‑5.2％、抗粘结剂的含量为0.1％‑0.5％、爽滑剂的含量为0.3％‑0.6％、相容剂的含量为0.4％‑0.8％和消泡剂的含量为0.3％‑0.6％；本发明还公开了一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜的制备方法。本发明制成的高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜的断裂伸长率较大，拉伸强度和抗穿刺力较高，具有抗穿刺力性佳，物理力学性能优异的特点，适合于药品泡罩包装和需承担大负荷强度的重物包装。

Description

一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料改性技术领域，具体为一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜及其制备方法。
背景技术
尼龙6(PA6，也叫聚己内酰胺)因其机械强度高、耐磨损、自润滑性、电绝缘性良好，被广泛应用于电子电器、化工建材等诸多领域。但是尼龙6存在着缺口冲击强度低、缺口敏感的缺点，韧性不足使得其进一步扩大应用受到一定限制。传统的BOPA双向拉伸薄膜已经不能满足要求，要求有更高的韧性，为此，我们提出了一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜及其制备方法，以解决上述存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜及其制备方法，本发明制成的高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜的断裂伸长率较大，拉伸强度和抗穿刺力较高，具有抗穿刺力性佳，物理力学性能优异的特点，适合于药品泡罩包装和需承担大负荷强度的重物包装，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：
一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜，按质量百分比计所述高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜的配方如下：
尼龙6的含量为93.7％、增韧剂的含量为5.0％-5.2％、抗粘结剂的含量为0.1％-0.5％、爽滑剂的含量为0.3％-0.6％、相容剂的含量为0.4％-0.8％和消泡剂的含量为0.3％-0.6％。
作为本发明的一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜优选的，所述高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜的厚度为15-25μm。
作为本发明的一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜优选的，所述尼龙6为中粘尼龙6、低粘尼龙6中的一种或两种的组合。
作为本发明的一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜优选的，所述增韧剂为POE接枝马来酸酐、TPS、TPR中的任意一种。
作为本发明的一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜优选的，所述抗粘结剂为二氧化硅、滑石粉、硅藻土、高蒙土中的一种或任意几种的组合。
作为本发明的一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜优选的，所述爽滑剂为EBS、芥酸酰胺、油酸酰胺、聚乙烯蜡中的一种。
作为本发明的一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜优选的，所述相容剂为EAA、EEA、EVA中的一种；所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚中的一种。
一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜的制备方法，包括如下步骤：
S1.将干燥后的尼龙6、增韧剂、抗粘结剂、爽滑剂、相容剂和消泡剂按所述的质量百分比在混料机中预先混合均匀，制得预混料；
S2.将制得的预混料倒入加料斗中，再经双螺杆挤出机熔融挤出获得熔体，其中所述双螺杆挤出机的各区加工温度控制在210℃-245℃；
S3.将挤出后的熔体通过T型口模流延至表面温度为15℃-35℃的激冷辊骤冷铸片；
S4.将铸片送至65℃的水浴进行调湿处理，调湿后的铸片表面用气刀将表面残留水分吹干；
S5.将表面吹干后的铸片进行固定后并双向拉伸；
S6.将拉伸后的薄膜进行热定型处理，定型的温度为180℃，连续地获得高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜。
作为本发明的一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜优选的，所述S1中在混合机高速混合的过程中还添加有偶联剂、增塑剂和热稳定剂进行混合。
作为本发明的一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜优选的，所述S5中双向拉伸的温度为170℃-200℃，拉伸倍率为1.5*1.6-1.4*1.5。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过设计的高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜由尼龙6、增韧剂、抗粘结剂和爽滑剂等组成，使得薄膜表层即保持较好的拉伸性能和抗粘连性，又可大幅度提高其韧性和抗穿刺力；采用本制备方法制成的高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜，其断裂伸长率＞180％，拉伸强度＞220Mpa，断裂伸长率较大，拉伸强度和抗穿刺力较高，具有抗穿刺力性佳，物理力学性能优异的特点，适合于药品泡罩包装和需承担大负荷强度的重物包装。
附图说明
图1为本发明的一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜的制备方法的流程示意图。
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。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜，按质量百分比计所述高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜的配方如下：
尼龙6的含量为93.7％、增韧剂的含量为5.0％-5.2％、抗粘结剂的含量为0.1％-0.5％、爽滑剂的含量为0.3％-0.6％、相容剂的含量为0.4％-0.8％和消泡剂的含量为0.3％-0.6％。
作为本发明的一种技术优化方案，所述高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜的厚度为15-25μm。
作为本发明的一种技术优化方案，所述尼龙6为中粘尼龙6、低粘尼龙6中的一种或两种的组合。
作为本发明的一种技术优化方案，所述增韧剂为POE接枝马来酸酐、TPS、TPR中的任意一种。
作为本发明的一种技术优化方案，所述抗粘结剂为二氧化硅、滑石粉、硅藻土、高蒙土中的一种或任意几种的组合。
作为本发明的一种技术优化方案，所述爽滑剂为EBS、芥酸酰胺、油酸酰胺、聚乙烯蜡中的一种。
作为本发明的一种技术优化方案，所述相容剂为EAA、EEA、EVA中的一种；所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚中的一种。
请参阅图1，本发明还提供了一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜的制备方法，包括如下步骤：
S1.将干燥后的尼龙6、增韧剂、抗粘结剂、爽滑剂、相容剂和消泡剂按所述的质量百分比在混料机中预先混合均匀，制得预混料；
S2.将制得的预混料倒入加料斗中，再经双螺杆挤出机熔融挤出获得熔体，其中所述双螺杆挤出机的各区加工温度控制在210℃-245℃；
S3.将挤出后的熔体通过T型口模流延至表面温度为15℃-35℃的激冷辊骤冷铸片；
S4.将铸片送至65℃的水浴进行调湿处理，调湿后的铸片表面用气刀将表面残留水分吹干；
S5.将表面吹干后的铸片进行固定后并双向拉伸；
S6.将拉伸后的薄膜进行热定型处理，定型的温度为180℃，连续地获得高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜。
作为本发明的一种技术优化方案，所述S1中在混合机高速混合的过程中还添加有偶联剂、增塑剂和热稳定剂进行混合。
作为本发明的一种技术优化方案，所述S5中双向拉伸的温度为170℃-200℃，拉伸倍率为1.5*1.6-1.4*1.5。
实施例1
将尼龙6切片与相应助剂在高速混合机混合后通过双螺杆挤出机熔融挤出；
加入比例为：
试剂种类 试剂名称 加入比例
主料 尼龙6切片 93.7％
增韧剂 POE接枝马来酸酐 5％
抗粘结剂 二氧化硅 0.3％
爽滑剂 EBS 0.45％
相容剂 EAA 0.6％
消泡剂 聚二甲基硅氧烷 0.45％
将挤出后的熔体通过T型口模流延至表面温度为25℃的激冷辊骤冷铸片，再将铸片送至65℃的水浴进行调湿处理，调湿后的铸片表面用气刀将表面残留水分吹干，将表面吹干后的铸片进行固定后并双向拉伸，横纵向同步拉伸的温度为170℃，拉伸倍率为1.5*1.6，然后将拉伸后的薄膜进行热定型处理，定型的温度为180℃，连续地获得厚15μm的高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜。
实施例2
将尼龙6切片与相应助剂在高速混合机混合后通过双螺杆挤出机熔融挤出；
加入比例为：
试剂种类 试剂名称 加入比例
主料 尼龙6切片 93.7％
增韧剂 TPS 5％
抗粘结剂 二氧化硅 0.3％
爽滑剂 EBS 0.45％
相容剂 EAA 0.6％
消泡剂 聚二甲基硅氧烷 0.45％
将挤出后的熔体通过T型口模流延至表面温度为25℃的激冷辊骤冷铸片，再将铸片送至65℃的水浴进行调湿处理，调湿后的铸片表面用气刀将表面残留水分吹干，将表面吹干后的铸片进行固定后并双向拉伸，横纵向同步拉伸的温度为170℃，拉伸倍率为1.5*1.6，然后将拉伸后的薄膜进行热定型处理，定型的温度为180℃，连续地获得厚15μm的高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜。
对比例1
将尼龙6切片与相应助剂在高速混合机混合后通过双螺杆挤出机熔融挤出；
加入比例为：
试剂种类 试剂名称 加入比例
主料 尼龙6切片 93.7％
增韧剂 POE接枝马来酸酐 5％
抗粘结剂 二氧化硅 0.3％
爽滑剂 EBS 0.45％
相容剂 EAA 0.6％
消泡剂 聚二甲基硅氧烷 0.45％
将挤出后的熔体通过T型口模流延至表面温度为25℃的激冷辊骤冷铸片，再将铸片送至65℃的水浴进行调湿处理，调湿后的铸片表面用气刀将表面残留水分吹干，将表面吹干后的铸片进行固定后并双向拉伸，横纵向同步拉伸的温度为170℃，拉伸倍率为1.5*1.6，然后将拉伸后的薄膜进行热定型处理，定型的温度为200℃，连续地获得厚15μm的双向拉伸聚酰胺薄膜。
对比例2
将尼龙6切片与相应助剂在高速混合机混合后通过双螺杆挤出机熔融挤出；
加入比例为：
试剂种类 试剂名称 加入比例
主料 尼龙6切片 93.7％
增韧剂 POE接枝马来酸酐 5％
抗粘结剂 二氧化硅 0.3％
爽滑剂 EBS 0.45％
相容剂 EAA 0.6％
消泡剂 聚二甲基硅氧烷 0.45％
将挤出后的熔体通过T型口模流延至表面温度为25℃的激冷辊骤冷铸片，再将铸片送至65℃的水浴进行调湿处理，调湿后的铸片表面用气刀将表面残留水分吹干，将表面吹干后的铸片进行固定后并双向拉伸，横纵向同步拉伸的温度为200℃，拉伸倍率为1.5*1.6，然后将拉伸后的薄膜进行热定型处理，定型的温度为180℃，连续地获得厚15μm的双向拉伸聚酰胺薄膜。
对比例3
将尼龙6切片与相应助剂在高速混合机混合后通过双螺杆挤出机熔融挤出；
加入比例为：
试剂种类 试剂名称 加入比例
主料 尼龙6切片 93.7％
增韧剂 POE接枝马来酸酐 5％
抗粘结剂 二氧化硅 0.3％
爽滑剂 EBS 0.45％
相容剂 EAA 0.6％
消泡剂 聚二甲基硅氧烷 0.45％
将挤出后的熔体通过T型口模流延至表面温度为25℃的激冷辊骤冷铸片，再将铸片送至65℃的水浴进行调湿处理，调湿后的铸片表面用气刀将表面残留水分吹干，将表面吹干后的铸片进行固定后并双向拉伸，横纵向同步拉伸的温度为170℃，拉伸倍率为1.3*1.4，然后将拉伸后的薄膜进行热定型处理，定型的温度为180℃，连续地获得厚15μm的双向拉伸聚酰胺薄膜。
将以上实施例获得的高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜与对比例获得的双向拉伸聚酰胺薄膜的抗穿刺力的对比如下表所示：
增韧剂 拉伸区温度 定型区温度 拉伸倍率 抗穿刺力
实施例1 POE接枝马来酸酐 170℃ 180℃ 1.5*1.6 10.3N
实施例2 TPS 170℃ 180℃ 1.5*1.6 9.0N
对比例1 POE接枝马来酸酐 170℃ 200℃ 1.5*1.6 8.2N
对比例2 POE接枝马来酸酐 220℃ 180℃ 1.5*1.6 8.4N
对比例3 POE接枝马来酸酐 170℃ 180℃ 1.3*1.4 7.6N
从表中数据可以看出，本发明的高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜的拉伸强度更高和抗穿刺力较高，具有抗穿刺力性佳，物理力学性能优异的特点。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜，其特征在于，按质量百分比计所述高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜的配方如下：
尼龙6的含量为93.7％、增韧剂的含量为5.0％-5.2％、抗粘结剂的含量为0.1％-0.5％、爽滑剂的含量为0.3％-0.6％、相容剂的含量为0.4％-0.8％和消泡剂的含量为0.3％-0.6％。
2.根据权利要求1所述的一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜，其特征在于：所述高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜的厚度为15-25μm。
3.根据权利要求1所述的一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜，其特征在于：所述尼龙6为中粘尼龙6、低粘尼龙6中的一种或两种的组合。
4.根据权利要求1所述的一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜，其特征在于：所述增韧剂为POE接枝马来酸酐、TPS、TPR中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜，其特征在于：所述抗粘结剂为二氧化硅、滑石粉、硅藻土、高蒙土中的一种或任意几种的组合。
6.根据权利要求1所述的一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜，其特征在于：所述爽滑剂为EBS、芥酸酰胺、油酸酰胺、聚乙烯蜡中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜，其特征在于：所述相容剂为EAA、EEA、EVA中的一种；所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚中的一种。
8.一种如权利要求1-7任意所述高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将干燥后的尼龙6、增韧剂、抗粘结剂、爽滑剂、相容剂和消泡剂按所述的质量百分比在混料机中预先混合均匀，制得预混料；
S2.将制得的预混料倒入加料斗中，再经双螺杆挤出机熔融挤出获得熔体，其中所述双螺杆挤出机的各区加工温度控制在210℃-245℃；
S3.将挤出后的熔体通过T型口模流延至表面温度为15℃-35℃的激冷辊骤冷铸片；
S4.将铸片送至65℃的水浴进行调湿处理，调湿后的铸片表面用气刀将表面残留水分吹干；
S5.将表面吹干后的铸片进行固定后并双向拉伸；
S6.将拉伸后的薄膜进行热定型处理，定型的温度为180℃，连续地获得高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜。
9.根据权利要求8所述的一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜，其特征在于：所述S1中在混合机高速混合的过程中还添加有偶联剂、增塑剂和热稳定剂进行混合。
10.根据权利要求8所述的一种高穿刺力双向拉伸聚酰胺薄膜，其特征在于：所述S5中双向拉伸的温度为170℃-200℃，拉伸倍率为1.5*1.6-1.4*1.5。
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