CN113801440A - 一种包装缠绕膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种包装缠绕膜，其特征在于，是以如下按重量份计的组分为原料制备而成的：废弃热塑性弹性体TPEE 25‑35份，废弃聚芳恶二唑纤维4‑7份，端乙烯基丁腈橡胶10‑15份，松香聚醚磺酸盐2‑4份，季戊四醇四‑3‑巯基丙酸酯0.5‑1.5份，1‑烯丙基‑3‑甲基氯化咪唑0.5‑1.0份，引发剂0.2‑0.4份，五氧化二磷0.1‑0.2份，环保增塑剂0.2‑0.5份。本发明还提供了一种包装缠绕膜的制备方法。本发明提供的包装缠绕膜综合性能和性能稳定性好，拉伸强度和抗撕裂强度高，抗穿透性能和自粘性能佳。
Description
技术领域
本发明涉及包装技术领域，尤其涉及一种包装缠绕膜及其制备方法。
背景技术
包装缠绕膜是在常温下利用机械拉伸装置或手工将薄膜强行拉伸所产生的变形应力，将货物裹紧便于运输，贮藏的一种包装方式，是目前国际上非常常见的一种包装形式。它能使整堆货物堆垛稳固不松散，从而减少运输中的破损，还能起到防尘防潮的作用。包装缠绕膜由于具有拉伸性能好，耐撕裂，抗穿透性强，透明度高，自粘性佳以及回缩率高，包装紧密，不会松散等特点，被广泛用于化工原料、化肥、食品、机电产品、轻纺制品等单件或托盘包装和其他捆扎包装。
目前市场上的包装缠绕膜主要采用PE作为原材料，这种材料生产成本较高，生产工艺产生的废料较多，给企业的生产造成的浪费较大，另外其还存在成分单一，缠绕膜材料的拉伸强度和抗撕裂强度较低，不能较好地应用于包装产品中，使用时相互粘连的情况比较严重，在缠绕膜生产过程中，薄膜生产不稳定，产品质量不均，抗老化性能、性能稳定性和综合性能有待进一步提高的技术问题。
例如，申请号为201410404449.4的中国专利文献涉及一种聚异戊二烯复合缠绕膜材料及其制备方法，所述的聚异戊二烯复合缠绕膜材料由以下成分按照重量比组成：聚异戊二烯19-28份、玻璃纤维6-13份、聚氯乙烯13-18份、聚乙烯醇8-14份、聚丙烯4-6份、聚对苯二甲酸乙二醇酯3-7份、聚酯纤维2-5份。制备方法包括机械混合、高温挤压、流延等步骤。制备得到的聚异戊二烯复合缠绕膜材料克服了常规缠绕膜材料拉伸性能较低的问题，提高了缠绕膜的拉伸性能和抗撕裂强度。然而，由于各成分之间的相容性问题，导致材料性能稳定性不佳，在长期使用、运输和储存过程中易发生外渗现象，机械力学性能有待进一步改善。
本领域仍然需要一种综合性能和性能稳定性好，拉伸强度和抗撕裂强度高，抗穿透性能和自粘性能佳的包装缠绕膜。
发明内容
为了解决背景技术中叙述的问题，本发明提供一种综合性能和性能稳定性好，拉伸强度和抗撕裂强度高，抗穿透性能和自粘性能佳的包装缠绕膜；同时，本发明还提供了一种所述包装缠绕膜的制备方法，该制备方法简单，操作方便，对设备依赖性和反应条件要求不高，耗能低，制备效率高。
本发明采用的技术方案为，一种包装缠绕膜，其特征在于，是以如下按重量份计的组分为原料制备而成的：
废弃热塑性弹性体TPEE 25-35份，
废弃聚芳恶二唑纤维 4-7份，
端乙烯基丁腈橡胶 10-15份，
松香聚醚磺酸盐 2-4份，
季戊四醇四-3-巯基丙酸酯 0.5-1.5份，
1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑 0.5-1.0份，
引发剂 0.2-0.4份，
五氧化二磷 0.1-0.2份，
环保增塑剂 0.2-0.5份。
作为一种优选实施方式，所述废弃热塑性弹性体TPEE选自牌号为EM550的热塑性弹性体TPEE、牌号为EM630的热塑性弹性体TPEE中的至少一种废弃后的产品。
作为一种优选实施方式，所述废弃聚芳恶二唑纤维为宝德纶短纤维废弃后的产品；其平均直径为1-3μm，长径比为20-30。
作为一种优选实施方式，所述端乙烯基丁腈橡胶为VTBN1300X33LC，美国CVC特种化学品有限公司产品。
作为一种优选实施方式，所述松香聚醚磺酸盐为按申请号201711335006.4（该文以引用的方式插入本文作为本发明的一部分）的中国发明专利实施例1的方法制成的松香聚醚磺酸盐。
作为一种优选实施方式，所述引发剂为异丙苯过氧化氢、过氧化甲乙酮、过氧化二碳酸二异丙酯、偶氮二异丁腈中的至少一种。
作为一种优选实施方式，所述环保增塑剂为柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯、环氧大豆油中的至少一种。
本发明还公开了上述包装缠绕膜的制备方法，是通过如下步骤实现的：按重量份将所有原料混合均匀后，加入双螺杆挤压机中挤压挤出，再将熔体通过流延机流延成膜，冷却至20-30℃后用卷包机进行卷包，卷包后得到包装缠绕膜。
作为一种优选实施方式，所述挤压挤出的工艺参数为：螺杆长径比为20:1-30:1，挤压挤出温度，第一区280-285℃，第二区285-290℃，第三区290-295℃，第四区295-300℃；所述流延成型的流延温度290-305℃。
具体实施方式
下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明。
一种包装缠绕膜，其特征在于，是以如下按重量份计的组分为原料制备而成的：
废弃热塑性弹性体TPEE 25-35份，
废弃聚芳恶二唑纤维 4-7份，
端乙烯基丁腈橡胶 10-15份，
松香聚醚磺酸盐 2-4份，
季戊四醇四-3-巯基丙酸酯 0.5-1.5份，
1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑 0.5-1.0份，
引发剂 0.2-0.4份，
五氧化二磷 0.1-0.2份，
环保增塑剂 0.2-0.5份。
作为一种优选实施方式，所述废弃热塑性弹性体TPEE选自牌号为EM550的热塑性弹性体TPEE、牌号为EM630的热塑性弹性体TPEE中的至少一种废弃后的产品。
作为一种优选实施方式，所述废弃聚芳恶二唑纤维为宝德纶短纤维废弃后的产品；其平均直径为1-3μm，长径比为20-30。
作为一种优选实施方式，所述端乙烯基丁腈橡胶为VTBN1300X33LC，美国CVC特种化学品有限公司产品。
作为一种优选实施方式，所述松香聚醚磺酸盐为按申请号201711335006.4（该文以引用的方式插入本文作为本发明的一部分）的中国发明专利实施例1的方法制成的松香聚醚磺酸盐。
作为一种优选实施方式，所述引发剂为异丙苯过氧化氢、过氧化甲乙酮、过氧化二碳酸二异丙酯、偶氮二异丁腈中的至少一种。
作为一种优选实施方式，所述环保增塑剂为柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯、环氧大豆油中的至少一种。
本发明还公开了上述包装缠绕膜的制备方法，是通过如下步骤实现的：按重量份将所有原料混合均匀后，加入双螺杆挤压机中挤压挤出，再将熔体通过流延机流延成膜，冷却至20-30℃后用卷包机进行卷包，卷包后得到包装缠绕膜。
作为一种优选实施方式，所述挤压挤出的工艺参数为：螺杆长径比为20:1-30:1，挤压挤出温度，第一区280-285℃，第二区285-290℃，第三区290-295℃，第四区295-300℃；所述流延成型的流延温度290-305℃。
本发明的有益效果是：
1、本发明采用的包装缠绕膜的制备方法，该制备方法简单，操作方便，对设备依赖性和反应条件要求不高，耗能低，制备效率高。
2、本发明提供的包装缠绕膜，综合性能和性能稳定性好，拉伸强度和抗撕裂强度高，抗穿透性能和自粘性能佳。
3、本发明提供的包装缠绕膜，采用废弃资源再利用，实现变废为宝，起到节能环保的目的。
4、本发明提供的包装缠绕膜，通过各组分原料的选取，它们之间在成膜过程中通过化学键相互连接，形成三维网络结构，改善了它们之间的相容性，提高了其性能稳定性和综合性能；特别是对机械力学性能有明显增强作用。
5、本发明提供的包装缠绕膜，通过松香聚醚磺酸盐、烯丙基-3-甲基氯化咪唑的添加，能增强包装缠绕膜的自粘性；采用环保增塑剂，且无需添加对环境有污染的稳定剂，使用更加绿色环保，综合性能更好。
实施例
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述。
实施例1
一种包装缠绕膜，其特征在于，是以如下按重量份计的组分为原料制备而成的：
废弃热塑性弹性体TPEE 25份，
废弃聚芳恶二唑纤维 4份，
端乙烯基丁腈橡胶 15份，
松香聚醚磺酸盐 4份，
季戊四醇四-3-巯基丙酸酯 1.5份，
1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑 1.0份，
引发剂 0.4份，
五氧化二磷 0.2份，
环保增塑剂 0.5份。
所述废弃热塑性弹性体TPEE为牌号为EM550的热塑性弹性体TPEE废弃后的产品；所述废弃聚芳恶二唑纤维为宝德纶短纤维废弃后的产品；其平均直径为1μm，长径比为20。
所述端乙烯基丁腈橡胶为VTBN1300X33LC，美国CVC特种化学品有限公司产品；所述引发剂为异丙苯过氧化氢；所述环保增塑剂为柠檬酸三丁酯。
所述包装缠绕膜的制备方法，是通过如下步骤实现的：按重量份将所有原料混合均匀后，加入双螺杆挤压机中挤压挤出，再将熔体通过流延机流延成膜，冷却至20℃后用卷包机进行卷包，卷包后得到包装缠绕膜；所述挤压挤出的工艺参数为：螺杆长径比为20:1，挤压挤出温度，第一区280℃，第二区285℃，第三区290℃，第四区295℃；所述流延成型的流延温度290℃。
实施例2
一种包装缠绕膜，其特征在于，是以如下按重量份计的组分为原料制备而成的：
废弃热塑性弹性体TPEE 27份，
废弃聚芳恶二唑纤维 5份，
端乙烯基丁腈橡胶 11份，
松香聚醚磺酸盐 2.5份，
季戊四醇四-3-巯基丙酸酯 0.7份，
1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑 0.6份，
引发剂 0.25份，
五氧化二磷 0.12份，
环保增塑剂 0.3份。
所述废弃热塑性弹性体TPEE选自牌号为EM630的热塑性弹性体TPEE废弃后的产品；所述废弃聚芳恶二唑纤维为宝德纶短纤维废弃后的产品；其平均直径为1.5μm，长径比为22；所述端乙烯基丁腈橡胶为VTBN1300X33LC，美国CVC特种化学品有限公司产品；所述引发剂为过氧化甲乙酮；所述环保增塑剂为柠檬酸三辛酯。
所述包装缠绕膜的制备方法，是通过如下步骤实现的：按重量份将所有原料混合均匀后，加入双螺杆挤压机中挤压挤出，再将熔体通过流延机流延成膜，冷却至22℃后用卷包机进行卷包，卷包后得到包装缠绕膜；所述挤压挤出的工艺参数为：螺杆长径比为23:1，挤压挤出温度，第一区282℃，第二区287℃，第三区292℃，第四区297℃；所述流延成型的流延温度293℃。
实施例3
一种包装缠绕膜，其特征在于，是以如下按重量份计的组分为原料制备而成的：
废弃热塑性弹性体TPEE 30份，
废弃聚芳恶二唑纤维 5.5份，
端乙烯基丁腈橡胶 13份，
松香聚醚磺酸盐 3份，
季戊四醇四-3-巯基丙酸酯 1份，
1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑 0.7份，
引发剂 0.3份，
五氧化二磷 0.15份，
环保增塑剂 0.35份。
所述废弃热塑性弹性体TPEE选自牌号为EM550的热塑性弹性体TPEE废弃后的产品；所述废弃聚芳恶二唑纤维为宝德纶短纤维废弃后的产品；其平均直径为2μm，长径比为25；所述端乙烯基丁腈橡胶为VTBN1300X33LC，美国CVC特种化学品有限公司产品；所述引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯；所述环保增塑剂为环氧大豆油。
所述包装缠绕膜的制备方法，是通过如下步骤实现的：按重量份将所有原料混合均匀后，加入双螺杆挤压机中挤压挤出，再将熔体通过流延机流延成膜，冷却至25℃后用卷包机进行卷包，卷包后得到包装缠绕膜；所述挤压挤出的工艺参数为：螺杆长径比为25:1，挤压挤出温度，第一区283℃，第二区288℃，第三区293℃，第四区298℃；所述流延成型的流延温度300℃。
实施例4
一种包装缠绕膜，其特征在于，是以如下按重量份计的组分为原料制备而成的：
废弃热塑性弹性体TPEE 33份，
废弃聚芳恶二唑纤维 6.5份，
端乙烯基丁腈橡胶 14份，
松香聚醚磺酸盐 3.5份，
季戊四醇四-3-巯基丙酸酯 1.3份，
1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑 0.9份，
引发剂 0.35份，
五氧化二磷 0.18份，
环保增塑剂 0.45份。
所述废弃热塑性弹性体TPEE选自牌号为EM550的热塑性弹性体TPEE废弃后的产品；所述废弃聚芳恶二唑纤维为宝德纶短纤维废弃后的产品；其平均直径为2.5μm，长径比为28；所述端乙烯基丁腈橡胶为VTBN1300X33LC，美国CVC特种化学品有限公司产品；所述引发剂为异丙苯过氧化氢、过氧化甲乙酮、过氧化二碳酸二异丙酯、偶氮二异丁腈按质量比1:3:2:2混合而成；所述环保增塑剂为柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯、环氧大豆油按质量比1:3:5混合而成。
所述包装缠绕膜的制备方法，是通过如下步骤实现的：按重量份将所有原料混合均匀后，加入双螺杆挤压机中挤压挤出，再将熔体通过流延机流延成膜，冷却至28℃后用卷包机进行卷包，卷包后得到包装缠绕膜；所述挤压挤出的工艺参数为：螺杆长径比为28:1，挤压挤出温度，第一区284℃，第二区289℃，第三区294℃，第四区299℃；所述流延成型的流延温度303℃。
实施例5
一种包装缠绕膜，其特征在于，是以如下按重量份计的组分为原料制备而成的：
废弃热塑性弹性体TPEE 35份，
废弃聚芳恶二唑纤维 7份，
端乙烯基丁腈橡胶 15份，
松香聚醚磺酸盐 4份，
季戊四醇四-3-巯基丙酸酯 1.5份，
1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑 1.0份，
引发剂 0.4份，
五氧化二磷 0.2份，
环保增塑剂 0.5份。
所述废弃热塑性弹性体TPEE选自牌号EM630的热塑性弹性体TPEE废弃后的产品；所述废弃聚芳恶二唑纤维为宝德纶短纤维废弃后的产品；其平均直径为3μm，长径比为30；所述端乙烯基丁腈橡胶为VTBN1300X33LC，美国CVC特种化学品有限公司产品；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述环保增塑剂为柠檬酸三丁酯
所述包装缠绕膜的制备方法，是通过如下步骤实现的：按重量份将所有原料混合均匀后，加入双螺杆挤压机中挤压挤出，再将熔体通过流延机流延成膜，冷却至30℃后用卷包机进行卷包，卷包后得到包装缠绕膜；所述挤压挤出的工艺参数为：螺杆长径比为30:1，挤压挤出温度，第一区285℃，第二区290℃，第三区295℃，第四区300℃；所述流延成型的流延温度305℃。
对比例1
采用与实施例1基本相同的方法和配方制备包装缠绕膜，不同的是没有添加废弃聚芳恶二唑纤维。
对比例2
采用与实施例1基本相同的方法和配方制备包装缠绕膜，不同的是没有添加端乙烯基丁腈橡胶。
对比例3
采用与实施例1基本相同的方法和配方制备包装缠绕膜，不同的是没有添加松香聚醚磺酸盐。
对比例4
采用与实施例1基本相同的方法和配方制备包装缠绕膜，不同的是没有添加季戊四醇四-3-巯基丙酸酯和烯丙基-3-甲基氯化咪唑。
对上述实施例1-5以及对比例1-4所得包装缠绕膜进行测试，测试方法及测试结果见表1。其中耐老化性能是在80℃×168h热老化后拉伸强度保留率来衡量的。
表1
| 检测项目 | 拉伸强度（MPa） | 耐撕裂力（N） | 耐老化性能（%） |
| 检测方法 | GBT1040-2006 | ISO 9073-4-1989 | - |
| 实施例1 | 30.2 | 44 | 97.8 |
| 实施例2 | 32.3 | 46 | 98.3 |
| 实施例3 | 34.6 | 49 | 98.7 |
| 实施例4 | 35.5 | 51 | 99.0 |
| 实施例5 | 36.3 | 53 | 99.2 |
| 对比例1 | 22.4 | 33 | 94.2 |
| 对比例2 | 25.5 | 37 | 93.3 |
| 对比例3 | 27.1 | 40 | 96.5 |
| 对比例4 | 24.8 | 36 | 93.8 |
据表1可知，本发明各实施例制备得到的包装缠绕膜的拉伸强度、耐老化性能和抗撕裂强度均高于对比例产品，并且可以发现，通过对成分的比例进行优选，实施例5为最佳实施例。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据依据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种包装缠绕膜，其特征在于，是以如下按重量份计的组分为原料制备而成的：
废弃热塑性弹性体TPEE 25-35份，
废弃聚芳恶二唑纤维 4-7份，
端乙烯基丁腈橡胶 10-15份，
松香聚醚磺酸盐 2-4份，
季戊四醇四-3-巯基丙酸酯 0.5-1.5份，
1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑 0.5-1.0份，
引发剂 0.2-0.4份，
五氧化二磷 0.1-0.2份，
环保增塑剂 0.2-0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种包装缠绕膜，其特征在于，所述废弃热塑性弹性体TPEE选自牌号为EM550的热塑性弹性体TPEE、牌号为EM630的热塑性弹性体TPEE中的至少一种废弃后的产品。
3.根据权利要求1所述的一种包装缠绕膜，其特征在于，所述废弃聚芳恶二唑纤维为宝德纶短纤维废弃后的产品；其平均直径为1-3μm，长径比为20-30。
4.根据权利要求1所述的一种包装缠绕膜，其特征在于，所述端乙烯基丁腈橡胶为VTBN1300X33LC，美国CVC特种化学品有限公司产品。
5.根据权利要求1所述的一种包装缠绕膜，其特征在于，所述引发剂为异丙苯过氧化氢、过氧化甲乙酮、过氧化二碳酸二异丙酯、偶氮二异丁腈中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种包装缠绕膜，其特征在于，所述环保增塑剂为柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯、环氧大豆油中的至少一种。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的包装缠绕膜的制备方法，是通过如下步骤实现的：按重量份将所有原料混合均匀后，加入双螺杆挤压机中挤压挤出，再将熔体通过流延机流延成膜，冷却至20-30℃后用卷包机进行卷包，卷包后得到包装缠绕膜。
8.根据权利要求7所述的包装缠绕膜的制备方法，其特征在于，所述挤压挤出的工艺参数为：螺杆长径比为20:1-30:1，挤压挤出温度，第一区280-285℃，第二区285-290℃，第三区290-295℃，第四区295-300℃；所述流延成型的流延温度290-305℃。
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