CN113621196B - 一种聚乙烯强力交叉膜及其制备方法、以及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种聚乙烯强力交叉膜及其制备方法、以及其应用，其中，所述聚乙烯强力交叉膜由多层薄膜经交叉复合形成，每层所述薄膜包括以下组分：高密度聚乙烯共混物、改性树脂和聚4‑甲基‑1‑戊烯；其中，所述聚4‑甲基‑1‑戊烯为4‑甲基‑1‑戊烯与α‑烯烃的共聚物，所述改性树脂包括乙烯‑醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯、以及苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯中的至少一种。通过聚4‑甲基‑1‑戊烯的添加，使制得的强力交叉膜具有十分优异的耐热性，且低温韧性较好；通过改性树脂的添加，使聚乙烯强力交叉膜具备优异的粘结强度和韧性。

Description

一种聚乙烯强力交叉膜及其制备方法、以及其应用
技术领域
本发明涉及高分子薄膜加工技术领域，特别涉及一种聚乙烯强力交叉膜及其制备方法、以及其应用。
背景技术
强力交叉膜是由两张或多张单轴取向的薄膜交叉复合而成，相比于普通的吹膜产品、双向拉伸薄膜具有更高的强度、韧性、耐撕裂性能和尺寸稳定性，被用于防水卷材、标签膜、重型包装等领域。目前的强力交叉膜主要为聚乙烯强力交叉膜。
现有的聚乙烯强力交叉膜存在着耐热性差、复合层之间以及复合层与其他功能层之间的粘结强度低的问题，限制了其应用，如：包含聚乙烯强力交叉膜的防水卷材在进行高温铺设的时候，由于聚乙烯强力交叉膜的耐热性差、粘结强度低，导致出现翘边、起皱甚至破损等现象。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种聚乙烯强力交叉膜及其制备方法、以及其应用，旨在解决现有的强力交叉膜的耐热性差、粘结强度低的问题。
为实现上述目的，本发明提出一种聚乙烯强力交叉膜，所述聚乙烯强力交叉膜由多层薄膜经交叉复合形成，每层所述薄膜包括以下组分：高密度聚乙烯共混物、改性树脂和聚4-甲基-1-戊烯；
其中，所述聚4-甲基-1-戊烯为4-甲基-1-戊烯与α-烯烃的共聚物，所述改性树脂包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯、以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯中的至少一种。
可选地，所述聚乙烯强力交叉膜的组分还包括加工助剂和色母粒，所述聚乙烯强力交叉膜中：所述高密度聚乙烯共混物的质量分数为70～90％、所述改性树脂的质量分数为5～20％、所述聚4-甲基-1-戊烯的质量分数为4～10％、所述加工助剂的质量分数为0.5～3.5％、所述色母粒的质量分数为0.5～1.5％。
可选地，所述加工助剂包括抗氧剂、热稳定剂、阻燃剂、紫外线吸收剂、PPA助剂中的至少一种
可选地，所述聚4-甲基-1-戊烯中，所述4-甲基-1-戊烯的摩尔百分比为70～95％；和/或，
所述聚4-甲基-1-戊烯的熔点为215～230℃。
可选地，所述高密度聚乙烯共混物由70～90wt％高密度聚乙烯A和10～30wt％高密度聚乙烯B组成；
所述高密度聚乙烯A在190℃，2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.2～0.8g/10min，所述高密度聚乙烯B在190℃，2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.02～0.12g/10min；和/或，
所述高密度聚乙烯A的重均分子量为120000～350000g/mol，所述高密度聚乙烯B的重均分子量为200000～400000g/mol。
可选地，所述改性树脂由乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯、以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯组成，其中，乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量分数为40～60％，所述马来酸酐接枝聚乙烯的质量分数为20～40％，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的质量分数不高于20％。
可选地，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯共聚单体的含量为10～45wt％；和/或，
所述马来酸酐接枝聚乙烯中，基料为高密度聚乙烯，接枝率0.5～1.5wt％；和/或，
所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的挥发份≤0.5％，在200℃，5.0kg载荷下的熔体流动速率为0.1～5g/10min。
进一步地，本发明还提出一种如上所述的聚乙烯强力交叉膜的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
将高密度聚乙烯共混物、改性树脂、聚4-甲基-1-戊烯混合均匀，得到混合物；
将所述混合物经吹膜加工得到基膜，将所述基膜进行二次拉伸、热定型，得到薄膜；
将所述薄膜沿着与所述薄膜纵向拉伸方向夹角为30～60°的方向进行螺旋切割，得到多张膜片；
将至少2张所述膜片以85～95°的夹角进行交叉复合，得到聚乙烯强力交叉膜。
本发明还提出一种防水卷材，所述防水卷材包括强力交叉膜，所述强力交叉膜为如上所述的聚乙烯强力交叉膜。
本发明还提出一种标签膜，所述标签膜包括强力交叉膜，所述强力交叉膜为如上所述的聚乙烯强力交叉膜。
本发明还提出一种包装膜，所述包装膜包括强力交叉膜，所述强力交叉膜为如上所述的聚乙烯强力交叉膜。
本发明提供的技术方案中，所述强力交叉膜是以高密度聚乙烯共混物、改性树脂、聚4-甲基-1-戊烯为原料制得的，通过聚4-甲基-1-戊烯的添加，使制得的强力交叉膜具有十分优异的耐热性，且低温韧性较好；通过改性树脂的添加，使聚乙烯强力交叉膜具备优异的粘结强度和韧性。
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为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相关的附图。
图1为本发明实施例1制得的聚乙烯强力交叉膜的微观结构示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
1 高密度聚乙烯共混物 3 聚4-甲基-1-戊烯
2 改性树脂 4 共晶结构
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。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。
现有的聚乙烯强力交叉膜存在着耐热性差、复合层之间以及复合层与其他功能层之间的粘结强度低的问题，限制了其应用，如：包含聚乙烯强力交叉膜的防水卷材在进行高温铺设的时候，由于聚乙烯强力交叉膜的耐热性差、粘结强度低，导致出现翘边、起皱甚至破损等现象。
鉴于此，本发明提出一种聚乙烯强力交叉膜，请结合参阅图1，所述聚乙烯强力交叉膜由多层薄膜经交叉复合形成，每层所述薄膜包括以下组分：高密度聚乙烯共混物1、改性树脂2和聚4-甲基-1-戊烯3。
聚4-甲基-1-戊烯3与聚乙烯相比，具有十分优异的耐高温性能，同时其还具有良好的低温韧性，但4-甲基-1-戊烯均聚物因侧基较大与高密度聚乙烯的相容性较差，会影响其对制得的聚乙烯强力交叉膜的耐热性、低温韧性的提高。在本实施例中，所述聚4-甲基-1-戊烯3为4-甲基-1-戊烯与α-烯烃的共聚物，4-甲基-1-戊烯与α-烯烃共聚之后，特定长度的柔性链段可以提高其与高密度聚乙烯的微观相容性，从而有效提高强力交叉膜的耐温性，防止出现翘边等缺陷；同时，能有效提高聚乙烯强力交叉膜的低温韧性。此外，本发明通过实验发现聚4-甲基-1-戊烯3(即4-甲基-1-戊烯与α-烯烃的共聚物)与高密度聚乙烯共混之后，可以与高密度聚乙烯产生部分共结晶(即共晶结构4)，提高了高密度聚乙烯共混物1的耐热性，因此，所述聚4-甲基-1-戊烯3与高密度聚乙烯混合物对提高聚乙烯强力交叉膜的耐热性起到协同作用。
目前也存在通过向聚乙烯强力交叉膜中添加聚丙烯来提高强力交叉膜的耐热性的技术方案，虽然加入聚丙烯之后可以提升强力交叉膜的耐高温性能，但是其耐低温性能和耐候性变差。而本发明提供的聚乙烯强力交叉膜，通过添加聚4-甲基-1-戊烯3，使制得的强力交叉膜在具备高强度高韧性的特点外，还拥有十分优异的耐热性，同时保持一定的低温韧性。
改性树脂2包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯、以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯中的至少一种，也即，改性树脂2可以为乙烯-醋酸乙烯共聚物、或马来酸酐接枝聚乙烯、或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、或它们两两组合、或三者皆有。通过改性树脂2的添加，一方面可以提高聚乙烯强力交叉膜复合层之间的粘结强度、以及在制备防水卷材时与覆盖料等功能层之间的粘结强度，防止出现粘接不牢等问题；另一方面可以提高聚乙烯强力交叉膜的韧性，进一步改善不同组分之间的结合强度(如聚4-甲基-1-戊烯3与高密度聚乙烯共混物1之间的结合强度)，从而提高聚乙烯强力交叉膜的断裂伸长率、顶杆强度和耐撕裂性能等；此外，乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯、以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯均与高密度聚乙烯混合物(即基体树脂)具有良好的相容性。
本发明提供的技术方案中，所述强力交叉膜是以高密度聚乙烯共混物1、改性树脂2、聚4-甲基-1-戊烯3为原料制得的，通过聚4-甲基-1-戊烯3的添加，使制得的强力交叉膜具有十分优异的耐热性，且低温韧性较好；通过改性树脂2的添加，使聚乙烯强力交叉膜具备优异的粘结强度和韧性。
在一优选实施例中，所述聚乙烯强力交叉膜的组分还包括加工助剂和色母粒，所述聚乙烯强力交叉膜中：所述高密度聚乙烯共混物1的质量分数为70～90％、所述改性树脂2的质量分数为5～20％、所述聚4-甲基-1-戊烯3的质量分数为4～10％、所述加工助剂的质量分数为0.5～3.5％、所述色母粒的质量分数为0.5～1.5％。通过每一组分的添加量的合理设计，使制得的聚乙烯强力交叉膜的综合性能优异。
其中，为了能较好的提高聚乙烯强力交叉膜的耐热性，在本实施例中，所述聚4-甲基-1-戊烯3中，所述4-甲基-1-戊烯的摩尔百分比为70～95％，即4-甲基-1-戊烯的含量为70～95mol％。可以理解的是，聚4-甲基-1-戊烯3的熔点较高，而在本实施例中，所述聚4-甲基-1-戊烯3的熔点为215～230℃，如此，可使聚4-甲基-1-戊烯3在能较好的提高聚乙烯强力交叉膜的同时，与基体树脂(高密度聚乙烯共混物1)的熔点相差较小，从而使制备聚乙烯强力交叉膜过程中的高温熔融操作的温度较低，进而减少了基体树脂在高温熔融加工过程中的降解。
本发明不限制所述高密度聚乙烯共混物1的具体物质，只要由多种高密度聚乙烯共混得到，以使其比单一种类的高密度聚乙烯的效果较好即可。在本实施例中，所述高密度聚乙烯共混物1由70～90wt％高密度聚乙烯A和10～30wt％高密度聚乙烯B组成，其中，所述高密度聚乙烯A在190℃，2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.2～0.8g/10min，所述高密度聚乙烯B在190℃，2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.02～0.12g/10min。进一步地，所述高密度聚乙烯A的重均分子量为120000～350000g/mol，所述高密度聚乙烯B的重均分子量为200000～400000g/mol。以上述实施例的高密度聚乙烯共混物1作为基体树脂，可以为聚乙烯强力交叉膜的加工提供优异的吹膜、拉伸加工性能和基本的性能指标。
本发明不限制所述改性树脂2的具体物质，只要包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯、以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯中的至少一种即可。在一实施例中，所述改性树脂2由乙烯-醋酸乙烯共聚物和马来酸酐接枝聚乙烯组成，进一步地，所述改性树脂2由60wt％乙烯-醋酸乙烯共聚物和40wt％马来酸酐接枝聚乙烯组成。在一优选实施例中，所述改性树脂2由40～60wt％乙烯-醋酸乙烯共聚物、20～40wt％马来酸酐接枝聚乙烯和不高于20wt％的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯组成，如此，制得的聚乙烯强力交叉膜的性能更好。
进一步地，为了使制得的聚乙烯强力交叉膜的粘结强度和韧性更好，在本实施例中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯共聚单体的含量为10～45wt％；和/或，所述马来酸酐接枝聚乙烯中，基料为高密度聚乙烯，接枝率0.5～1.5wt％；和/或，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的挥发份≤0.5％，在200℃，5.0kg载荷下的熔体流动速率为0.1～5g/10min。
本发明不限制所述加工助剂的具体种类，可为强力交叉膜领域中的常规助剂。在本实施例中，所述加工助剂包括抗氧剂、热稳定剂、阻燃剂、紫外线吸收剂、PPA助剂中的至少一种。其中，通过加入抗氧剂、热稳定剂，可以进一步防止高温熔融加工过程中原料出现降解；通过加入阻燃剂和紫外吸收剂，可以提高强力交叉膜的阻燃性能和耐候性；通过加入助剂PPA可以降低挤出过程中主机负荷，提高成膜性能。可以理解的是，用户可综合考虑实际需要以及成本，选择所要添加的助剂。较优地，所述加工助剂为抗氧剂、热稳定剂、阻燃剂、紫外线吸收剂和PPA助剂，如此，制得的聚乙烯强力交叉膜的综合性能最好。
在一实施例中，所述抗氧剂包括酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。较优地，所述抗氧剂为酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂均有，其中，酚类抗氧剂作为主抗氧剂，亚磷酸酯类抗氧剂作为辅抗氧剂，如此，所述抗氧剂为主抗氧剂和辅抗氧剂并用的抗氧体系，效果较好。进一步地，所述主酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的质量比为1:1。
在一实施例中，所述热稳定剂为硬脂酸锌；和/或，所述阻燃剂为氢氧化镁无机添加型阻燃剂。此外，所述PPA助剂为市售的含氟聚合物加工助剂。
所述紫外线吸收剂包括紫外吸收剂UV-0、紫外吸收剂UV-9、紫外吸收剂UV-531、UV-P、UV-944和UV-622中的至少一种。在一优选实施例中，所述紫外吸收剂由质量比为1:1的组分A和组分B组成，其中，组分A为紫外吸收剂UV-0、紫外吸收剂UV-9和紫外吸收剂UV-531中的至少一种，所述组分B为UV-P、UV-944和UV-622中的至少一种。
色母粒是指由高比例的颜料或添加剂与热塑性树脂，经良好分散而成的塑料着色剂，通过色母粒的添加，可将聚乙烯强力交叉膜根据实际需要而做成不同的颜色。在本实施例中，所述色母粒的基料为高密度聚乙烯。
基于上述提供的聚乙烯强力交叉膜，本发明还提出一种聚乙烯强力交叉膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤S10、将高密度聚乙烯共混物1、改性树脂2、聚4-甲基-1-戊烯3、混合均匀，得到混合物；
步骤S20、将所述混合物经吹膜加工得到基膜，将所述基膜进行二次拉伸、热定型，得到薄膜；
在一优选实施例中，步骤S10包括：将高密度聚乙烯共混物1、改性树脂2、聚4-甲基-1-戊烯3、加工助剂和色母粒混合均匀，得到混合物。
吹膜是一种塑料加工方法，是指将塑料粒子加热融化再吹成薄膜的一种塑料加工工艺。具体地，将所述混合物加入到吹膜机中经吹膜加工得到基膜。其中，所述吹膜机可以为单层吹膜机。可以理解的是，将所述聚4-甲基-1-戊烯3的熔点设为215～230℃，是为了使此处的加工熔融温度较低，减少基体树脂等物料的降解。
其中，所述二次拉伸的方法为筒膜法或平膜法，优选为筒膜法。在一实施例中，所述热定型的方法为筒膜法或平膜法，优选为筒膜法。
步骤S30、将所述薄膜沿着与所述薄膜纵向拉伸方向夹角为30～60°的方向进行螺旋切割，得到多张膜片；
步骤S40、将至少2张所述膜片以85～95°的夹角进行交叉复合，得到聚乙烯强力交叉膜。
其中，所述交叉复合的方法为热复合或预涂膜复合。
请结合参阅图1，由图1可以看出，最终制得的聚乙烯强力交叉膜中，高密度聚乙烯共混物1为片晶结构，改性树脂2在聚乙烯强力交叉膜中起增韧、增粘的作用，聚4-甲基-1-戊烯3主链上的柔性链段可以与高密度聚乙烯共混物1形成共晶结构4，由于聚4-甲基-1-戊烯3所具有的高熔点，提高了高密度聚乙烯共混物1的耐热性，从而使聚乙烯强力交叉膜内部形成高耐热的微观结构骨架，从而提高了聚乙烯强力交叉膜的耐高温性能。
目前还有通过强力交叉膜进行多层共挤设计，赋予每一共挤层不同功能性，最终获得综合性能优异的强力交叉复合膜的技术方案。然而在现有成熟的强力交叉膜生产线上通常配备的是单层吹膜机，这种复杂的结构设计在实际应用推广中存在困难，同时多层共挤吹膜也存在着成本高、工艺控制困难、良品率低等诸多问题。而本发明提供的技术方案中，通过对强力交叉膜的原料组分及组分的配比的设计，使其通过常规的单层吹膜机即可制得，操作简单，成本较低，且制得的强力交叉膜的综合性能较好，利于大规模推广。
本发明还提出一种防水卷材，所述防水卷材包括强力交叉膜，所述强力交叉膜为如上所述的聚乙烯强力交叉膜。具体地，将所述聚乙烯强力交叉膜作为防水卷材的其中一层，将其与沥青层等其他功能层复合得到防水卷材。所述聚乙烯强力交叉膜的具体组分和组分之间的配比参照上述实施例，由于所述防水卷材采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
本发明还提出一种标签膜或包装膜，所述标签膜或包装膜包括强力交叉膜，所述强力交叉膜为如上所述的聚乙烯强力交叉膜。所述聚乙烯强力交叉膜可以直接作为标签膜或者包装膜，也可根据实际需要，与其他功能物质进行复合，以得到含有所需功能的标签膜或包装膜。具体地，可以在聚乙烯强力交叉膜的表面涂覆特殊涂层，如热敏涂层、书写油墨涂层等，也可以再复合一些特殊材料，使其耐高温、易印刷、防腐蚀。所述聚乙烯强力交叉膜的具体组分和组分之间的配比参照上述实施例，由于所述防水卷材采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
以下结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下表1列出了实施例及对比例的聚乙烯强力交叉膜的配方(需要说明的是，以下为质量分数，且每个配方的总质量相同)。
表1原料配方
Figure BDA0003224244330000091
Figure BDA0003224244330000101
实施例1
(1)根据上表1中实施例1所示的配方称取各原料组分，其中，选用的具体原料为：高密度聚乙烯共混物由80wt％高密度聚乙烯A和20wt％高密度聚乙烯B组成，高密度聚乙烯A在190℃，2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.3g/10min，重均分子量为185000g/mol，高密度聚乙烯B在190℃，2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.06g/10min，重均分子量为243000g/mol；改性树脂由60wt％乙烯-醋酸乙烯共聚物、30wt％马来酸酐接枝聚乙烯和10wt％苯乙烯-丁二烯-苯乙烯组成，乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯共聚单体的含量为38wt％，马来酸酐接枝聚乙烯的接枝率为0.8wt％，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯在200℃，5.0kg载荷下的熔体流动速率为0.45g/10min；聚4-甲基-1-戊烯的熔点为221℃，抗氧剂由质量比为1:1的抗氧剂1010(酚类抗氧剂)和抗氧剂168(亚磷酸酯类抗氧剂)复配，热稳定剂为硬脂酸锌，阻燃剂为氢氧化镁无机添加型阻燃剂，紫外吸收剂为质量比为1:1的UV-0和UV-944复配，PPA为市售的含氟聚合物加工助剂；
(2)将上述原料混合均匀，得到混合物，将混合物；
(3)将上述混合物经吹膜加工得到基膜，将基膜进行二次拉伸、热定型，得到薄膜，其中，吹膜拉伸设备为常规的强力交叉膜生产设备，二次拉伸和热定型采用筒膜拉伸的方法进行；
(4)将上述薄膜沿着与薄膜纵向拉伸方向夹角为45°的方向进行螺旋切割，得到多张膜片；
(5)将2张所述膜片以90°的夹角采用热复合的方法进行交叉复合，得到聚乙烯强力交叉膜，其中，该聚乙烯强力交叉膜的微观结构如图1所示。
实施例2
除了将步骤(1)的原料配方变为表1中实施例2对应的配方，其余步骤与实施例1相同(即具体的原料选择也相同)。
实施例3
除了将步骤(1)的原料配方变为表1中实施例3对应的配方，其余步骤与实施例1相同(即具体的原料选择也相同)。
实施例4
除了将步骤(1)的原料配方变为表1中实施例4对应的配方，其余步骤与实施例1相同(即具体的原料选择也相同)。
实施例5
除了将步骤(1)的原料配方变为表1中实施例5对应的配方，且选用的具体原料变为：高密度聚乙烯共混物由80wt％高密度聚乙烯A和20wt％高密度聚乙烯B组成，高密度聚乙烯A在190℃，2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.3g/10min，重均分子量为185000g/mol，高密度聚乙烯B在190℃，2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.06g/10min，重均分子量为243000g/mol；改性树脂由60wt％乙烯-醋酸乙烯共聚物、30wt％马来酸酐接枝聚乙烯和10wt％苯乙烯-丁二烯-苯乙烯组成，乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯共聚单体的含量为38wt％，马来酸酐接枝聚乙烯的接枝率为0.8wt％，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯在200℃，5.0kg载荷下的熔体流动速率为0.45g/10min；聚4-甲基-1-戊烯的熔点为221℃，其余步骤与实施例1相同。
实施例6
除了将步骤(1)的原料配方变为表1中实施例6对应的配方，且选用的具体原料变为：高密度聚乙烯共混物由70wt％高密度聚乙烯A和30wt％高密度聚乙烯B组成，高密度聚乙烯A在190℃，2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.2g/10min，重均分子量为120000g/mol，高密度聚乙烯B在190℃，2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.02g/10min，重均分子量为200000g/mol；改性树脂由60wt％乙烯-醋酸乙烯共聚物和40wt％马来酸酐接枝聚乙烯组成，乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯共聚单体的含量为10wt％，马来酸酐接枝聚乙烯的接枝率为1.5wt％，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯在200℃，5.0kg载荷下的熔体流动速率为5g/10min；聚4-甲基-1-戊烯的熔点为215℃，抗氧剂为抗氧剂1010，热稳定剂为硬脂酸锌，阻燃剂为氢氧化镁无机添加型阻燃剂，紫外吸收剂为质量比为紫外吸收剂UV-531复配，PPA为市售的含氟聚合物加工助剂，其余步骤与实施例1相同。
实施例7
除了将步骤(1)的原料配方变为表1中实施例7对应的配方，且选用的具体原料变为：高密度聚乙烯共混物由90wt％高密度聚乙烯A和10wt％高密度聚乙烯B组成，高密度聚乙烯A在190℃，2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.8g/10min，重均分子量为350000g/mol，高密度聚乙烯B在190℃，2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.12g/10min，重均分子量为400000g/mol；改性树脂由50wt％乙烯-醋酸乙烯共聚物、30wt％马来酸酐接枝聚乙烯和20wt％苯乙烯-丁二烯-苯乙烯组成，乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯共聚单体的含量为45wt％，马来酸酐接枝聚乙烯的接枝率为0.5wt％，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯在200℃，5.0kg载荷下的熔体流动速率为0.1g/10min；聚4-甲基-1-戊烯的熔点为230℃，抗氧剂由质量比为2:1的抗氧剂1010(酚类抗氧剂)和抗氧剂168(亚磷酸酯类抗氧剂)复配，热稳定剂为硬脂酸锌，阻燃剂为氢氧化镁无机添加型阻燃剂，紫外吸收剂为质量比为1:2的UV-9和UV-622复配，PPA为市售的含氟聚合物加工助剂，其余步骤与实施例1相同。
对比例1
除了将步骤(1)的原料配方变为表1中对比例1对应的配方，其余步骤与实施例1相同。
对比例2
除了将步骤(1)的原料配方变为表1中对比例2对应的配方，其余步骤与实施例2相同。
对比例3
除了将步骤(1)中选用的具体原料中的聚乙烯共混物变为纯高密度聚乙烯A，高密度聚乙烯A在190℃，2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.3g/10min，重均分子量为185000g/mol，其余步骤与实施例3相同，也即，原料配方也相同。
对比例4
除了将步骤(1)的原料配方变为表1中对比例4对应的配方，其余步骤与实施例1相同。
对比例5
除了将步骤(1)的原料配方变为表1中对比例5对应的配方，其余步骤与实施例1相同。
对比例6
除了将步骤(1)的原料配方中的聚4-甲基-1-戊烯变为聚丙烯，其余步骤与实施例1相同，可以理解的是，选用的具体原料也需要将聚4-甲基-1-戊烯的相关部分删除。
将实施例以及对比例制得的聚乙烯强力交叉膜进行性能测试，其结果如下表2所示(其中，低温柔性测试参照GB/T328.14-2016进行，测试温度-25℃。)。
表2性能测试结果
Figure BDA0003224244330000131
Figure BDA0003224244330000141
由表2可以看出，本发明提供的聚乙烯强力交叉膜具有高强度、高韧性，高耐热性，高剥离强度的显著性能优势，同时保持良好的低温柔性。由实施例1-4可以看出，提高改性树脂的含量可以提高强力交叉膜的断裂伸长率和剥离强度，即产品韧性和粘结性提升；提高聚4-甲基-1-戊烯的含量可以降低强力交叉膜的热收缩率，即产品耐热性提升，避免出现受热翘曲等缺陷。
对比例1中未引入改性树脂和聚4-甲基-1-戊烯，强力交叉膜的拉伸强度、断裂伸长率和剥离强度显著降低，热收缩率提高；对比例2中未添加改性树脂，对比例2制得的强力交叉膜的剥离强度、拉伸强度和断裂伸长率均降低，此外，对比实施例2和对比例2可以看出，虽然两者聚4-甲基-1-戊烯的添加量一样，但对比例2的热收缩率更高，效果较差，这可能是因为改性树脂能提高聚4-甲基-1-戊烯与高密度聚乙烯的相容性；对比例3与实施例3相比，将高密度聚乙烯共聚物替换成了高密度聚乙烯A，对比例3在进行强力交叉膜制备过程中膜泡的稳定性较差，在进行二次拉伸过程中的温度窗口窄，且各项性能指标均低于实施例3，说明本发明采用的高密度聚乙烯共混物比普通的高密度聚乙烯的效果好；对比例4中改性树脂的添加量超出了本发明提供的范围值，增加改性树脂的含量尽管可以提高制得的聚乙烯强力交叉膜的的断裂伸长率和剥离强度但是却使得拉伸强度降低，热收缩率增加；对比例5中的聚4-甲基-1-戊烯的添加量超出了本发明提供的范围值，增加聚4-甲基-1-戊烯尽管可以进一步降低强力交叉膜的热收缩率，但是拉伸强度以及加工过程中的膜泡稳定性均相应变差；对比例6与实施例1相比，将聚4-甲基-1-戊烯替换成了聚丙烯，虽然制得的强力交叉膜的耐热性能与普通聚乙烯交叉膜相比，有了一定的提高，但其低温柔性降低，在-25℃时会有裂纹。
综上所述，本发明提供的聚乙烯强力交叉膜，通过组分及组分之间配比的合理设计，使制得的聚乙烯强力交叉膜的耐热性、拉伸强度、韧性以及层间剥离强度优异，同时能保持其低温柔性，也即，本发明提供的聚乙烯强力交叉膜的综合性能优异，将其应用于防水卷材、标签膜、包装膜等领域时，效果较好；此外，通过组分及组分之间配比的设计，使该聚乙烯强力交叉膜的制备简单、节约成本，利于大规模推广，具有十分良好的工业应用前景。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种聚乙烯强力交叉膜，其特征在于，由多层薄膜经交叉复合形成，每层所述薄膜包括以下组分：高密度聚乙烯共混物、改性树脂和聚4-甲基-1-戊烯；
其中，所述聚4-甲基-1-戊烯为4-甲基-1-戊烯与α-烯烃的共聚物，所述改性树脂包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯、以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯中的至少一种；所述聚乙烯强力交叉膜的组分还包括加工助剂和色母粒，所述聚乙烯强力交叉膜中：所述高密度聚乙烯共混物的质量分数为70~90%、所述改性树脂的质量分数为5~20%、所述聚4-甲基-1-戊烯的质量分数为4~10%、所述加工助剂的质量分数为0.5~3.5%、所述色母粒的质量分数为0.5~1.5%；
所述聚4-甲基-1-戊烯的熔点为215~230℃；
所述高密度聚乙烯共混物由70~90 wt%高密度聚乙烯A和10~30 wt%高密度聚乙烯B组成；
所述高密度聚乙烯A在190℃，2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.2~0.8 g/10min，所述高密度聚乙烯B在190℃，2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.02~0.12 g/10min；和/或，
所述高密度聚乙烯A的重均分子量为120000~350000 g/mol，所述高密度聚乙烯B的重均分子量为200000~400000 g/mol；
所述改性树脂由乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯、以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯组成，其中，乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量分数为40~60%，所述马来酸酐接枝聚乙烯的质量分数为20~40%，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的质量分数不高于20%。
2.如权利要求1所述的聚乙烯强力交叉膜，其特征在于，所述加工助剂包括抗氧剂、热稳定剂、阻燃剂、紫外线吸收剂、PPA助剂中的至少一种。
3.如权利要求1所述的聚乙烯强力交叉膜，其特征在于，所述聚4-甲基-1-戊烯中，所述4-甲基-1-戊烯的摩尔百分比为70~95%。
4.如权利要求1所述的聚乙烯强力交叉膜，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯共聚单体的含量为10~45 wt%；和/或，
所述马来酸酐接枝聚乙烯中，基料为高密度聚乙烯，接枝率0.5~1.5 wt %；和/或，
所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的挥发份≤0.5%，在200℃，5.0 kg载荷下的熔体流动速率为0.1~5 g/10min。
5.一种如权利要求1至4任意一项所述的聚乙烯强力交叉膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将高密度聚乙烯共混物、改性树脂、聚4-甲基-1-戊烯混合均匀，得到混合物；
将所述混合物经吹膜加工得到基膜，将所述基膜进行二次拉伸、热定型，得到薄膜；
将所述薄膜沿着与所述薄膜纵向拉伸方向夹角为30~60°的方向进行螺旋切割，得到多张膜片；
将至少2张所述膜片以85~95°的夹角进行交叉复合，得到聚乙烯强力交叉膜。
6.一种防水卷材，其特征在于，所述防水卷材包括强力交叉膜，所述强力交叉膜为权利要求1至4任意一项所述的聚乙烯强力交叉膜。
7.一种标签膜，其特征在于，所述标签膜包括强力交叉膜，所述强力交叉膜为权利要求1至4任意一项所述的聚乙烯强力交叉膜。
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