CN114539652B - 黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料及其制备方法。所述黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料包括聚乙烯主料、聚烯烃辅料、黑滑石粉、偶联剂、表面改性剂以及助剂；所述助剂至少包括相容剂；所述黑滑石粉至少经过所述偶联剂与表面改性剂的表面改性处理。本发明所提供的黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料利用黑滑石中共存的有机共轭分子的特性，降低了滑石表面极性，提高了黑滑石与有机高分子材料之间的相容性，使得所述黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料同时兼具低成本、高强度、抗菌以及高遮光度的特性。

Description

黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子改性材料技术领域，尤其涉及一种黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料及其制备方法。
背景技术
中国既是世界上最大的滑石生产国，出口国，也是滑石最大的消费国。尤其是江西广丰黑滑石矿床最为著名，其已探明储量已超亿吨之多，是世界上已发现的最大的滑石矿床，因此被称为“黑滑石之乡”。
滑石粉是改性塑料重要的原料之一。滑石粉独特的片状结构可以使塑料刚性显著提高，即弯曲强度和模量等显著高于未填充的基料，使填充改性塑料的热变形温度明显提高，从而为要求高刚性的塑料材料及制品(如汽车保险杠)加工制造带来可行性。
目前用于塑料工业的滑石一般是色泽好、纯度高的白滑石，其价格日益上涨也造成改性塑料原材料成本的增加，并且，白滑石在应用于吹膜材料，尤其是聚乙烯吹膜材料时，还具有所获得的吹膜材料的拉伸强度、断裂伸长率、弹性模量和屈服强度均较低的缺点。
在白滑石日益紧缺的时代，对色泽外观要求不高的吹塑制品，例如环卫袋、垃圾袋、快递袋等，利用黑滑石的特性在改性塑料中的应用显得十分必要。这不仅可以促进黑滑石绿色环保开发、使塑料加工行业得到性价比高的改性原材料，还可以提高吹塑制品的力学拉伸强度以及热合强度，并改善其遮光强度。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料及其制备方法，解决现有技术中，白滑石改性的吹膜材料成本较高、拉伸强度、断裂伸长率、弹性模量和屈服强度均较低的问题。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
第一方面，本发明提供一种黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料，黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料包括聚乙烯主料、聚烯烃辅料、黑滑石粉、偶联剂、表面改性剂以及助剂；
所述助剂至少包括相容剂；
所述黑滑石粉至少经过所述偶联剂与表面改性剂的表面改性处理。
在一些优选的实施方案中，所述黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料具体包括按照重量份数计的如下组分：
聚乙烯主料55-95份、聚烯烃辅料1-20份、黑滑石粉3-40份、偶联剂0.05-2.5份、表面改性剂0.05-2.5份以及相容剂0.5-10份。
在一些优选的实施方案中，所述黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料还包括以重量份数计的如下组分：
润湿助剂0.1-3份、润滑剂0.01-0.5份、分散剂0.1-2份以及抗氧剂0.1-1份。
第二方面，本发明还提供上述黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料的制备方法，包括：
利用偶联剂与表面改性剂的组合对黑滑石粉末进行表面改性处理，制得表面改性后的黑滑石粉末；
使表面改性后的所述黑滑石粉末与聚乙烯主料、助剂以及聚烯烃辅料均匀混合得到混合物；
于140-230℃下将所述混合物挤出成型并冷却后，得到黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料。
基于上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：
本发明所提供的黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料利用黑滑石中共存的有机共轭分子的特性，降低了滑石表面极性，提高了黑滑石与有机高分子材料之间的相容性，使得所述黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料同时兼具低成本、高强度、抗菌以及高遮光度的特性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使本领域技术人员能够更清楚地了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合详细附图说明如后。
附图说明
图1是本发明一典型实施方案提供的黑滑石(2000目)改性聚乙烯吹膜级复合材料吹膜成型后的薄膜图片；
图2是本发明一典型实施方案提供的现有技术中的白滑石聚乙烯吹膜级复合材料吹膜成型过程图；
图3是本发明一典型实施方案提供的现有技术中的黑滑石(3000目)改性聚乙烯吹膜级复合材料吹膜成型过程图。
图4是本发明一典型实施方案提供的黑滑石(2000目)改性聚乙烯吹膜级复合材料吹膜成型后的成品图片；
图5是本发明一典型实施方案提供的黑滑石(2000目)改性聚乙烯吹膜级复合材料颗粒图片。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
黑滑石虽然表面覆盖有机物分子层，但是其主要成分上仍然是滑石组分，整体结构极性较大且与聚烯烃成分相容性不佳，当黑滑石粉末添加量较高的情况下，容易出现复合材料的综合力学性能，包括断裂伸长率、延展性以及拉伸强度等下降的现象，而且也容易出现粉末团聚现象，导致薄膜加工过程中的破膜或者薄膜手感粗糙，因此，将黑滑石直接应用于聚乙烯吹膜级复合材料中会面临诸多问题而无法实施。
为了解决上述存在的问题，本发明的发明人对黑滑石进行了深入研究，通过二维核磁谱图以及拉曼光谱等表征手段发现，黑滑石表面并没有‘类石墨结构’的碳质，而是表面残留有机共轭分子，该分子含有酚羟基及其衍生物，为中心对称结构，且具有满足休克尔规律的有机共轭生色基团，整体上该有机结构可以降低滑石表面的极性，提高与有机高分子材料的相容性，并配合表面改性以及相容剂的协同作用，使得黑滑石能够充分地与聚乙烯结合，能够大量节约成本，而且还具有高强度、高遮光、可抑菌的特性。
本发明实施例提供一种黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料，黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料包括聚乙烯主料、聚烯烃辅料、黑滑石粉、偶联剂、表面改性剂以及助剂；所述助剂至少包括相容剂；所述黑滑石粉至少经过所述偶联剂与所述表面改性剂的表面改性处理。
其中，聚乙烯是通过乙烯加成聚合而成的高分子材料，具有较高的分子量。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70～-100℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性能优良；但聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的，耐热老化性差。聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度。聚乙烯主料的的可选分类至少包括：(1)LDPE：低密度聚乙烯、高压聚乙烯；(2)LLDPE：线形低密度聚乙烯；(3)MDPE：中密度聚乙烯、双峰树脂；(4)HDPE：高密度聚乙烯、低压聚乙烯；(5)UHMWPE：超高密度聚乙烯；(6)改性聚乙烯：CPE、交联聚乙烯(PEX)；(7)乙烯共聚物：乙烯-丙烯共聚物(塑料)、EVA、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其它烯烃(如辛烯POE、环烯烃)的共聚物、乙烯-不饱和酯共聚物(EAA、EMAA、EEA、EMA、EMMA、EMAH)。
在一些实施方案中，所述黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料具体包括按照重量份数计的如下组分：聚乙烯主料55-95份、聚烯烃辅料1-20份、黑滑石粉3-40份、偶联剂0.05-2.5份、表面改性剂0.05-2.5份以及相容剂0.5-10份。
在一些实施方案中，所述黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料还包括以重量份数计的如下组分：润湿助剂0.1-3份、润滑剂0.01-0.5份、分散剂0.1-2份以及抗氧剂0.1-1份。
在一些实施方案中，所述聚乙烯主料包括吹膜级的低密度聚乙烯、吹膜级的线形低密度聚乙烯和吹膜级的高密度聚乙烯中的一种或两种以上的组合。
在一些实施方案中，所述黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料中的聚乙烯主料的含量为60-90份，进一步优选为65-85份。
在一些实施方案中，所述聚烯烃辅料包括低密度聚乙烯、线形低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚丁烯、POE、茂金属聚乙烯、OBC中的一种或两种以上的组合。聚烯烃辅料不仅限于吹塑级，还可以是挤出级、注塑级以及吸塑级等。
在一些实施方案中，所述黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料中的聚烯烃辅料的含量为2-15份，进一步优选为3-10份。
其中，聚乙烯主料以及聚烯烃辅料可以是颗粒形态，也可以是粉末形态，优选为粉末形态，粉末形态易于与其他物料混合均匀。聚乙烯主料以及聚烯烃辅料可以是新料，也可以是回收料。
在一些实施方案中，所述黑滑石粉的颗粒尺寸为1000-5000目，优选为1500-3500目，进一步地优选为2000-2500目。
其中，所述黑滑石粉，主要是产自中国的中南和西南地区巨大储量的黑滑石资源，且以江西广丰黑滑石矿床最为典型，通过气流磨、雷蒙磨，配合干法以及湿法研磨等方法进行微细化加工。广丰黑滑石矿地处江西省上饶市广丰区境内，少部分矿脉位于上饶市玉山县境内，主要出露于震旦系上统灯影组(551Ma到-542Ma，埃迪卡拉纪和寒武纪分界)中段，矿石主要具有鲕粒结构。所述的黑滑石与白滑石[Mg3Si4O10(OH)2]十分相近，其中杂质元素如Fe，Al等含量极少。黑滑石的红外吸收光谱特征与白滑石也极为相近，因此，从矿物的微观形貌、化学成分和晶体结构来看，黑滑石与白滑石并无显著差别。其区别主要在于，黑滑石晶体中层间存在着单层或者多层的“有机共轭小分子层”。
在一些实施方案中，所述偶联剂包括钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂、铝钛复合型偶联剂以及硬脂酸钙中的一种或两种以上的组合。
其中铝钛复合型偶联剂，兼具铝酸酯和钛酸酯偶联剂的特性。例如，OL TA 1618(本发明实施例中简称为TA-1618)是一种铝钛复合型偶联剂，由于双金属中心原子结构的特点，OL-AT1618较纯钛酸酯、铝酸酯等传统偶联剂效果更佳。
在一些实施方案中，所述偶联剂选自钛酸酯偶联剂，进一步优选为：异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酰基)钛酸酯、二(二辛基焦磷酰基)合氧乙酸酯钛、二(二辛基焦磷酰基)乙撑钛酸酯、异丙基二(甲基丙烯酰基)异硬脂酰基钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酰基)钛酸酯、异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、异丙基三(正乙氨基—乙氨基)钛酸酯中的一种或两种以上的组合。所述的铝酸酯偶联剂常用的可选范围有：铝酸三异丙酯[Al(OC3H7-i)3]n、铝酸三苄酯[Al(OC6H5CH2)3]n。铝酸酯偶联剂的可选品种分为：SG-Al821(二硬脂酰氧异丙基铝酸酯)、DL-411、DL-411AF、DL-411D、DL-411DF、防沉降性铝酸酯ASA。
在一些实施方案中，所述黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料中，偶联剂含量为0.1-1.5份，进一步地优选为0.2-1.2份。
在一些实施方案中，所述表面改性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐、十二烷基苯磺酸钠、α-烯烃磺酸盐、松香酸钠、十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠、十二烷基苯磺酸钠、十四烷基苯磺酸钠、琥珀酸二异辛酯磺酸钠阿拉伯胶粉、十六烷基苯磺酸钠以及十八烷基苯磺酸钠中的一种或两种以上的组合。
所述的表面改性剂，主要是指表面活性剂以及少部分其他助剂，其中表面活性剂指那些具有很强表面活性、能使液体的表面张力显著下降的物质。表面活性剂的分类方法很多，根据疏水基结构进行分类，分直链、支链、芳香链、含氟长链等；根据亲水基进行分类，分为羧酸盐、硫酸盐、季铵盐、PEO衍生物、内酯等；有些研究者根据其分子构成的离子性分成离子型、非离子型等，还有根据其水溶性、化学结构特征、原料来源等各种分类方法。
在一些实施方案中，所述黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料中，表面改性剂为0.1-1.5份，进一步地优选为0.2-1.2份。
在一些实施方案中，所述相容剂包括分子结构为星型或线性的SBS、SEBS以及SIS中的一种或两种以上的组合，所述相容剂可选地进行充油或非充油。
其中，所述相容剂，主要为丁苯橡胶(SBR)，SBR是产量最大的合成橡胶，占合成橡胶总量的55％，70％用于轮胎。按合成方法分为乳聚(1933年由德国的Farben公司生产)和溶聚(60年代投入工业化生产，发展较快)SBR两大类，采用丁二烯与苯乙烯共聚而成。丁苯橡胶，是一种耗量最大的通用橡胶，应用广泛，除要求耐油、耐热、耐特种介质等特殊情况外的一般场合均可使用。主要用于轮胎工业，另外还用于运输带的覆盖胶，输水胶管，胶鞋大底，胶辊，防水橡胶制品，胶布制品、微孔海绵制品、防震制品等。丁苯橡胶的种类包括但不仅限于：SBS、SEBS、SIS，结构可以是线性也可以是星型结构，也可以充油或者非充油。采用选择性加氢的方式制成SEBS可以改善SBS的稳定性。所谓的选择性加氢是指主要对聚丁二烯段加氢(加氢度一般大于90％)，而对聚苯乙烯(PS)段不加氢(加氢度小于10％)。SBS加氢后生成的SEBS属于聚苯乙烯类热塑性弹性体。在常温下，SEBS的PS段为硬塑性嵌段、乙烯/丁烯(EB)段为弹性嵌段，这两种嵌段在热力学上彼此是不相容的，从而产生了两相结构，呈微观相分离状态。SEBS主链上的高饱和性使其具有优良的稳定性、耐热性、耐氧化性、耐候性和耐溶剂性，其实际应用比普通的线型SBS和星型SBS更为广泛。
在一些实施方案中，所述相容剂选自线性SEBS，进一步地优选为线性SEBS15/85、线性SEBS25/75、SEBS30/70以及线性SEBS40/60中的一种或两种以上的组合。
在一些实施方案中，所述润湿助剂包括白油、油酸、大豆油以及石蜡油中的一种或两种以上的组合。
其中，所述润湿助剂主要用于当主料聚乙烯为颗粒形态时，先采用润湿助剂润湿颗粒，再将粉末加入其中，得到粉末包裹颗粒的混合物，通过螺旋上料器，可以易于加入螺杆的漏斗中。白油，包括型号(3#、5#、15#、26#、32#、36#、46#、68#等)常用的有工业级白油、化妆品级白油。矿物油作为复杂的碳氢化合物，主要包括直链、支链烷烃和烷基取代的环烷烃(MOSH)以及烷基取代的芳香烃(MOAH)两大类，另外还含有极少量无烷基取代的多环芳烃以及含硫、含氮化合物。一般情况下，食品级的白油(液体石蜡)基本全是MOSH，而工业级的矿物油中含有很高含量的MOSH和15％～35％的MOAH。环氧大豆油为多种脂肪酸酯组成：环氧亚油酸酯(51～57％)、环氧油酸酯(32～36％)，环氧棕榈酸酯(2.4～6.8％)等的混合物。当聚乙烯主料为粉末状态时，可以不添加润滑助剂。
在一些实施方案中，所述润滑剂包括硬脂酸钙、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸单甘油酯、硬脂酸三甘油酯、石蜡、芥酸酰胺、油酸酰胺、高级脂肪醇类润滑剂、皂类润滑剂、聚乙烯蜡以及乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或两种以上的组合。
其中，所述的润滑剂常用的有硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺等；很多石蜡类物质可作为润滑剂，如天然石蜡，液体石蜡(白油)，微晶石蜡等；低分子量的聚合物也广泛地用做润滑剂，如聚乙烯蜡、低分子量聚丙烯。
在一些实施方案中，所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂626、抗氧剂1178以及抗氧剂168中的一种或两种以上的组合；优选为抗氧剂1010。但不限于此，上述抗氧剂是本发明的优选实施方式，所述的抗氧剂还可以包括抗氧剂1076、抗氧剂CA、抗氧剂164、抗氧剂DNP、抗氧剂DLTP、抗氧剂TNP、抗氧剂TPP、抗氧剂MB、抗氧剂264等。
本发明实施例还提供一种上述黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料的制备方法，包括如下步骤：
利用偶联剂与表面改性剂的组合对黑滑石粉末进行表面改性处理，制得表面改性后的黑滑石粉末。
使表面改性后的所述黑滑石粉末与聚乙烯主料、助剂以及聚烯烃辅料均匀混合得到混合物。
于140-210℃下将所述混合物挤出成型并冷却后，得到黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料。
在一些实施方案中，所述制备方法具体可以包括如下步骤：
先将所述聚乙烯主料、聚烯烃辅料、相容剂以及润湿助剂均匀混合后，再加入表面改性后的所述黑滑石粉末、润滑剂以及抗氧剂继续均匀混合得到所述混合物。
在一些典型的实施案例中，上述黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料的制备方法可以采用如下实施方案进行实施：
将高速混合机升温至70-100℃，加入事先经80-130℃，1-5小时干燥的黑滑石粉末，加入偶联剂和表面改性剂，经100-600r/min均匀混合处理5-30分钟后，得到表面改性的黑滑石粉末，密封贮存。
另在常温下，将聚乙烯主料、聚烯烃辅料以及相容剂加入高速混合机后并加入润湿助剂，在高速混合机内室温条件下，50-300转/min混合1-10分钟后，加入上述表面改性的黑滑石粉、润滑剂和抗氧剂，并于200-600r/min下经过5-30分钟混合均匀，得到的混合物。
上述混合物经螺旋上料器加入双螺杆下料漏斗中，于140-230℃，经5-20A螺杆主机电流，用双螺杆机挤出，经过水冷或者风冷，得到黑滑石粉改性聚乙烯复合材料，该材料可用于吹塑机进行吹塑成型，得到黑滑石改性的聚乙烯薄膜。
下面通过若干具体实施例以使本领域技术人员充分了解本发明的技术构思，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
且如无特殊说明，本发明实施例所用物料、填料、改性剂以及各类助剂均可以通过商购获得。
实施例1
本实施例提供一种黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将高速混合机升温至120℃，加入事先经130℃，1小时干燥的黑滑石粉末，加入偶联剂，经290r/min混合处理15分钟，加入表面改性剂，再经690r/min混合处理19分钟后，得到表面改性黑滑石粉末，密封贮存；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
序号 滑石 偶联剂 表面改性剂
实施例1 2000目黑滑石 TA-1618 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠
实际添加量 2kg 20g 20g
2)常温下，将聚乙烯主料、聚烯烃辅料以及相容剂加入高速混合机后，在高速混合机内在室温(20-30℃，下同)条件下，360转/min混合15分钟后，加入步骤1)得到的表面改性黑滑石粉、相容剂和助剂，并于600r/min下继续经过30分钟混合均匀，得到混合物；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
Figure BDA0003487072960000091
3)将步骤2)得到的混合物，经螺旋上料器加入双螺杆下料漏斗中，于160℃-170℃-180℃-190℃-200℃-210℃-190℃-170℃-170℃，经20A螺杆主机电流挤出，经过水冷或者风冷，得到黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料制备过程中，有轻微异味，所形成的复合材料颗粒中间有气泡孔洞，纯黑色，表面磨砂。
该复合材料可用于吹塑机进行吹塑成型，得到黑滑石改性聚乙烯薄膜，并对该黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料进行材料性能及加工过程能耗测试，所测得的数据如下表所示：
Figure BDA0003487072960000092
实施例2
本实施例提供一种黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将高速混合机升温至115℃，加入事先经126℃，1.5小时干燥的黑滑石粉末，加入偶联剂，经330r/min混合处理13分钟，加入表面改性剂，再经675r/min混合处理17分钟后，得到表面改性黑滑石粉末，密封贮存；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
Figure BDA0003487072960000093
2)常温下，将聚乙烯主料、聚烯烃辅料以及相容剂加入高速混合机后并加入润湿助剂，在高速混合机内在室温条件下，275r/min混合14分钟后，加入步骤1)得到的表面改性黑滑石粉、相容剂和助剂，并于580r/min下继续经过29分钟混合均匀，得到混合物；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
Figure BDA0003487072960000101
3)将步骤2)得到的混合物，经螺旋上料器加入双螺杆下料漏斗中，于155℃-165℃-180℃-190℃-200℃-205℃-190℃-170℃-160℃，经19A螺杆主机电流挤出，经过水冷或者风冷，得到黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料，所形成的复合材料颗粒中间有气泡孔洞，纯黑色，表面磨砂。
该复合材料可用于吹塑机进行吹塑成型，得到黑滑石改性聚乙烯薄膜，并对该黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料进行材料性能及加工过程能耗测试，所测得的数据如下表所示：
Figure BDA0003487072960000102
实施例3
本实施例提供一种黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将高速混合机升温至112℃，加入事先经122℃，2小时干燥的黑滑石粉末，加入偶联剂，经315r/min混合处理17分钟，再经620r/min混合处理16分钟后，再加入表面改性剂，继续经315r/min混合处理17分钟，再经620r/min混合处理16分钟后，得到表面改性黑滑石粉末，密封贮存；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
序号 滑石 偶联剂 表面改性剂
实施例3 2000目黑滑石 TA-1618 十八烷基苯磺酸钠
实际添加量 2kg 40g 9.6g
2)常温下，将聚乙烯主料、聚烯烃辅料以及相容剂加入高速混合机后并加入润湿助剂，在高速混合机内在室温条件下，250转/min混合13分钟后，加入步骤1)得到的表面改性的黑滑石粉、相容剂和其他的助剂，并于550r/min下继续经过28分钟混合均匀，得到混合物；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
Figure BDA0003487072960000111
3)将步骤2)得到的混合物，经螺旋上料器加入双螺杆下料漏斗中，于153℃-160℃-175℃-188℃-200℃-205℃-188℃-173℃-160℃，经18A螺杆主机电流挤出，经过水冷或者风冷，得到黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料制备所形成的复合材料颗粒中间有气泡孔洞，纯黑色，表面磨砂。
该复合材料可用于吹塑机进行吹塑成型，得到黑滑石改性聚乙烯薄膜，并对该黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料进行材料性能及加工过程能耗测试，所测得的数据如下表所示：
Figure BDA0003487072960000112
实施例4
本实施例提供一种黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将高速混合机升温至110℃，加入事先经120℃，2.5小时干燥的黑滑石粉末，加入偶联剂，经305r/min混合处理16分钟，再经580r/min混合处理15分钟后，再加入表面改性剂，经305r/min混合处理16分钟，再经580r/min混合处理15分钟后，得到表面改性黑滑石粉末，密封贮存；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
Figure BDA0003487072960000113
Figure BDA0003487072960000121
2)常温下，将聚乙烯主料、聚烯烃辅料以及相容剂加入高速混合机后并加入润湿助剂，在高速混合机内在室温条件下，245转/min混合12分钟后，加入步骤1)得到的表面改性的黑滑石粉、相容剂和其他的助剂，并于540r/min下继续经过27分钟混合均匀，得到混合物；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
Figure BDA0003487072960000122
3)将步骤2)得到的混合物，经螺旋上料器加入双螺杆下料漏斗中，于151℃-158℃-170℃-185℃-200℃-205℃-188℃-173℃-160℃，经17A螺杆主机电流挤出，经过水冷或者风冷，得到黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料制备过程中，有轻微异味，所形成的复合材料颗粒中间有气泡孔洞，纯黑色，表面磨砂。
该复合材料可用于吹塑机进行吹塑成型，得到黑滑石改性聚乙烯薄膜，并对该黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料进行材料性能及加工过程能耗测试，所测得的数据如下表所示：
Figure BDA0003487072960000123
实施例5
本实施例提供一种黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将高速混合机升温至108℃，加入事先经115℃，2.8小时干燥的黑滑石粉末，加入偶联剂，经190r/min混合处理14分钟，再经570r/min混合处理14分钟后，再加入表面改性剂，继续经190r/min混合处理14分钟，再经570r/min混合处理14分钟后，，得到表面改性黑滑石粉末，密封贮存；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
Figure BDA0003487072960000124
Figure BDA0003487072960000131
2)常温下，将聚乙烯主料、聚烯烃辅料以及相容剂加入高速混合机后并加入润湿助剂，在高速混合机内在室温条件下，245转/min混合12分钟后，加入步骤1)得到的表面改性的黑滑石粉、相容剂和其他的助剂，并于540r/min下继续经过27分钟混合均匀，得到混合物；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
Figure BDA0003487072960000132
3)将步骤2)得到的混合物，经螺旋上料器加入双螺杆下料漏斗中，于150℃-155℃-170℃-183℃-197℃-202℃-185℃-175℃-165℃，经16A螺杆主机电流挤出，经过水冷或者风冷，得到黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料制备过程中，有轻微异味，所形成的复合材料颗粒中间有气泡孔洞，纯黑色，表面磨砂。
该复合材料可用于吹塑机进行吹塑成型，得到黑滑石改性聚乙烯薄膜，并对该黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料进行材料性能及加工过程能耗测试，所测得的数据如下表所示：
Figure BDA0003487072960000133
实施例6
本实施例提供一种黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将高速混合机升温至105℃，加入事先经113℃，3小时干燥的黑滑石粉末，加入偶联剂，经185r/min混合处理13分钟，再经560r/min混合处理13分钟后，再加入表面改性剂，经185r/min混合处理13分钟，再经560r/min混合处理13分钟后，得到表面改性黑滑石粉末，密封贮存；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
序号 滑石 偶联剂 表面改性剂
实施例6 2000目黑滑石 TA-1618 十八烷基苯磺酸钠
实际添加量 2kg 32g 55g
2)常温下，将聚乙烯主料、聚烯烃辅料以及相容剂加入高速混合机后并加入润湿助剂，在高速混合机内在室温条件下，240转/min混合11分钟后，加入步骤1)得到的表面改性的黑滑石粉、相容剂和其他的助剂，并于530r/min下继续经过26分钟混合均匀，得到混合物；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
Figure BDA0003487072960000141
3)将步骤2)得到的混合物，经螺旋上料器加入双螺杆下料漏斗中，于148℃-153℃-168℃-180℃-195℃-202℃-188℃-173℃-165℃，经16.5A螺杆主机电流挤出，经过水冷或者风冷，得到黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料制备过程中，有轻微异味，所形成的复合材料颗粒中间有气泡孔洞，纯黑色，表面磨砂。
该复合材料可用于吹塑机进行吹塑成型，得到黑滑石改性聚乙烯薄膜，并对该黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料进行材料性能及加工过程能耗测试，所测得的数据如下表所示：
Figure BDA0003487072960000142
实施例7
本实施例提供一种黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将高速混合机升温至100℃，加入事先经100℃，3小时干燥的黑滑石粉末，加入偶联剂，经180r/min混合处理12分钟，再经550r/min混合处理12分钟后，再加入表面改性剂，经180r/min混合处理12分钟，再经550r/min混合处理12分钟后，得到表面改性黑滑石粉末，密封贮存；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
序号 滑石 偶联剂 表面改性剂
实施例7 2000目黑滑石 TA-1618 十八烷基苯磺酸钠
实际添加量 2kg 30g 9g
2)常温下，将聚乙烯主料、聚烯烃辅料以及相容剂加入高速混合机后并加入润湿助剂，在高速混合机内在室温条件下，230转/min混合10分钟后，加入步骤1)得到的表面改性的黑滑石粉、相容剂和其他的助剂，并于530r/min下继续经过25分钟混合均匀，得到混合物；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
Figure BDA0003487072960000151
3)将步骤2)得到的混合物，经螺旋上料器加入双螺杆下料漏斗中，于178℃-183℃-188℃-190℃-195℃-205℃-188℃-173℃-165℃，经15.8A螺杆主机电流挤出，经过水冷或者风冷，得到黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料制备形成的复合材料颗粒中间有气泡孔洞，纯黑色，表面磨砂。
该复合材料可用于吹塑机进行吹塑成型，得到黑滑石改性聚乙烯薄膜，并对该黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料进行材料性能及加工过程能耗测试，所测得的数据如下表所示：
Figure BDA0003487072960000152
实施例8
本实施例提供一种黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将高速混合机升温至95℃，加入事先经95℃，4小时干燥的黑滑石粉末，加入偶联剂，经175r/min混合处理11分钟，再经540r/min混合处理11分钟后，再加入表面改性剂，经175r/min混合处理11分钟，再经540r/min混合处理11分钟后，得到表面改性黑滑石粉末，密封贮存；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
序号 滑石 偶联剂 表面改性剂
实施例8 2000目黑滑石 TA-1618 十八烷基苯磺酸钠
实际添加量 2kg 28 18g
2)常温下，将聚乙烯主料、聚烯烃辅料以及相容剂加入高速混合机后并加入润湿助剂，在高速混合机内在室温条件下，220转/min混合9分钟后，加入步骤1)得到的表面改性的黑滑石粉、相容剂和其他的助剂，并于520r/min下继续经过24分钟混合均匀，得到混合物；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
Figure BDA0003487072960000161
3)将步骤2)得到的混合物，经螺旋上料器加入双螺杆下料漏斗中，于158℃-167℃-178℃-180℃-195℃-202℃-185℃-170℃-165℃，经15.6A螺杆主机电流挤出，经过水冷或者风冷，得到黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料制备过程中，有轻微异味，所形成的复合材料颗粒中间有气泡孔洞，纯黑色，表面磨砂。
该复合材料可用于吹塑机进行吹塑成型，得到黑滑石改性聚乙烯薄膜，并对该黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料进行材料性能及加工过程能耗测试，所测得的数据如下表所示：
Figure BDA0003487072960000162
实施例9
本实施例提供一种黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将高速混合机升温至90℃，加入事先经93℃，4小时干燥的黑滑石粉末，加入偶联剂，经170r/min混合处理10分钟，再加入表面改性剂，再经530r/min混合处理10分钟后，得到表面改性黑滑石粉末，密封贮存；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
Figure BDA0003487072960000163
Figure BDA0003487072960000171
2)常温下，将聚乙烯主料、聚烯烃辅料以及相容剂加入高速混合机后并加入润湿助剂，在高速混合机内在室温条件下，210转/min混合8分钟后，加入步骤1)得到的表面改性的黑滑石粉、相容剂和其他的助剂，并于510r/min下继续经过23分钟混合均匀，得到混合物；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
Figure BDA0003487072960000172
3)将步骤2)得到的混合物，经螺旋上料器加入双螺杆下料漏斗中，于156℃-165℃-176℃-178℃-193℃-200℃-183℃-172℃-163℃，经15.5A螺杆主机电流挤出，经过水冷或者风冷，得到黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料制备过程中，有轻微异味，所形成的复合材料颗粒中间有气泡孔洞，纯黑色，表面磨砂。
该复合材料可用于吹塑机进行吹塑成型，得到黑滑石改性聚乙烯薄膜，并对该黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料进行材料性能及加工过程能耗测试，所测得的数据如下表所示：
Figure BDA0003487072960000173
实施例10
本实施例提供一种黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将高速混合机升温至85℃，加入事先经90℃，5小时干燥的黑滑石粉末，加入偶联剂，经165r/min混合处理9分钟，再经520r/min混合处理9分钟后，再加入表面改性剂，经165r/min混合处理9分钟，再经520r/min混合处理9分钟后，得到表面改性黑滑石粉末，密封贮存；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
序号 滑石 偶联剂 表面改性剂
实施例10 2000目黑滑石 TA-1618 十二烷基苯磺酸钠
实际添加量 2kg 25g 13g
2)常温下，将聚乙烯主料、聚烯烃辅料以及相容剂加入高速混合机后并加入润湿助剂，在高速混合机内在室温条件下，205转/min混合7分钟后，加入步骤1)得到的表面改性的黑滑石粉、相容剂和其他的助剂，并于500r/min下继续经过22分钟混合均匀，得到混合物；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
Figure BDA0003487072960000181
3)将步骤2)得到的混合物，经螺旋上料器加入双螺杆下料漏斗中，于157℃-166℃-177℃-180℃-195℃-205℃-185℃-176℃-164℃，经15.3A螺杆主机电流挤出，经过水冷或者风冷，得到黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料制备过程中，有轻微异味，所形成的复合材料颗粒中间有气泡孔洞，纯黑色，表面磨砂。
该复合材料可用于吹塑机进行吹塑成型，得到黑滑石改性聚乙烯薄膜，并对该黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料进行材料性能及加工过程能耗测试，所测得的数据如下表所示：
Figure BDA0003487072960000182
实施例11
本实施例提供一种黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将高速混合机升温至88℃，加入事先经85℃，5小时干燥的黑滑石粉末，加入偶联剂，经160r/min混合处理8分钟，再经510r/min混合处理8分钟后，再加入表面改性剂，经160r/min混合处理8分钟，再经510r/min混合处理8分钟后，得到表面改性黑滑石粉末，密封贮存；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
序号 滑石 偶联剂 表面改性剂
实施例11 3000目黑滑石 异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯 十二烷基苯磺酸钠
实际添加量 2kg 24g 11g
2)常温下，将聚乙烯主料、聚烯烃辅料以及相容剂加入高速混合机后并加入润湿助剂，在高速混合机内在室温条件下，200转/min混合6分钟后，加入步骤1)得到的表面改性的黑滑石粉、相容剂和其他的助剂，并于490r/min下继续经过21分钟混合均匀，得到混合物；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
Figure BDA0003487072960000191
3)将步骤2)得到的混合物，经螺旋上料器加入双螺杆下料漏斗中，于158℃-167℃-178℃-181℃-196℃-206℃-186℃-177℃-167℃，经15.2A螺杆主机电流挤出，经过水冷或者风冷，得到黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料制备过程中，有轻微异味，所形成的复合材料颗粒中间有气泡孔洞，纯黑色，表面磨砂。
该复合材料可用于吹塑机进行吹塑成型，上述复合材料进行吹膜实验的实验数据如下表所示：
Figure BDA0003487072960000192
在进行上述吹薄实验时，主机电流开到20以上，频率3.0以上，风口开大，风机电流10.00左右，可得到无鱼眼，冷却良好，表面光滑，无团聚节点的吹膜成品，可以稳定吹薄，同时，通过调节模头缝隙，能够有效地避免薄厚不均匀。
实施例12
本实施例提供一种黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将高速混合机升温至80℃，加入事先经80℃，6小时干燥的黑滑石粉末，加入偶联剂，经155r/min混合处理7分钟，再经500r/min混合处理7分钟后，再加入表面改性剂，经155r/min混合处理7分钟，再经500r/min混合处理7分钟后，得到表面改性黑滑石粉末，密封贮存；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
序号 滑石 偶联剂 表面改性剂
实施例12 2000目黑滑石 TA-1618 十二烷基苯磺酸钠
实际添加量 1.9kg 20g 11g
2)常温下，将聚乙烯主料、聚烯烃辅料以及相容剂加入高速混合机后并加入润湿助剂，在高速混合机内在室温条件下，190转/min混合5分钟后，加入步骤1)得到的表面改性的黑滑石粉、相容剂和其他的助剂，并于480r/min下继续经过20分钟混合均匀，得到混合物；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
Figure BDA0003487072960000201
3)将步骤2)得到的混合物，经螺旋上料器加入双螺杆下料漏斗中，于154℃-164℃-174℃-184℃-194℃-204℃-184℃-174℃-164℃，经15.1A螺杆主机电流挤出，经过水冷或者风冷，得到黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料制备过程中，有轻微异味，所形成的复合材料颗粒表面光滑，手感细腻，偶有节点，偶有孔洞，孔洞细小，为黑的哑光色。
该复合材料可用于吹塑机进行吹塑成型，得到黑滑石改性聚乙烯薄膜，并对该黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料进行材料性能测试，所测得的数据如下表所示：
Figure BDA0003487072960000202
Figure BDA0003487072960000211
实施例13
本实施例提供一种黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将高速混合机升温至78℃，加入事先经118℃，3小时干燥的黑滑石粉末，加入偶联剂，经150r/min混合处理6分钟，再经490r/min混合处理6分钟后，再加入表面改性剂，经150r/min混合处理6分钟，再经490r/min混合处理6分钟后，得到表面改性黑滑石粉末，密封贮存；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
序号 滑石 偶联剂 表面改性剂
实施例13 2000目黑滑石 TA-1618 十二烷基苯磺酸钠
实际添加量 3.75kg 55g 37g
2)常温下，将聚乙烯主料、聚烯烃辅料以及相容剂加入高速混合机后并加入润湿助剂，在高速混合机内在室温条件下，186转/min混合4分钟后，加入步骤1)得到的表面改性的黑滑石粉、相容剂和其他的助剂，并于470r/min下继续经过19分钟混合均匀，得到混合物；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
Figure BDA0003487072960000212
3)将步骤2)得到的混合物，经螺旋上料器加入双螺杆下料漏斗中，于151℃-161℃-171℃-181℃-191℃-201℃-191℃-171℃-161℃，经15A螺杆主机电流挤出，经过水冷或者风冷，得到黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料制备过程中，有轻微异味，所形成的复合材料颗粒表面光滑，有光泽，偶有节点，切粒均匀，偶有孔洞，孔洞细小，颗粒中间有气泡孔洞，哑光黑色。
该复合材料可用于吹塑机进行吹塑成型，得到黑滑石改性聚乙烯薄膜，并对该黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料进行材料性能测试，所测得的数据如下表所示：
Figure BDA0003487072960000213
Figure BDA0003487072960000221
此外，本实施例提供的改性聚乙烯吹膜级复合材料在吹膜过程中，所制得的吹膜成品表面光滑，可吹大，可吹薄，表面有细小破洞，导致无法吹得更薄，主机电流为6.5A时可稳定吹出，没有脆性开裂。
实施例14
本实施例提供一种黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料的制备方法，尤其是其生产放大的制备方法，包括如下步骤：
1)将高速混合机升温至76℃，加入事先经120℃，4小时干燥的黑滑石粉末，加入偶联剂，经300r/min混合处理5分钟，再经700r/min混合处理10分钟后，再加入表面改性剂，继续经200r/min混合处理5分钟，再经600r/min混合处理10分钟后，得到表面改性黑滑石粉末，密封贮存；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
序号 滑石 偶联剂 表面改性剂
实施例14 2000目黑滑石 TA-1618 十八烷基苯磺酸钠
实际添加量 1.9t 18.6kg 11kg
2)常温下，将聚乙烯主料、聚烯烃辅料以及相容剂加入高速混合机后并加入润湿助剂，在高速混合机内在室温条件下，250转/min混合3分钟后，加入步骤1)得到的表面改性的黑滑石粉、相容剂和其他的助剂，并于500r/min下继续经过15分钟混合均匀，得到混合物；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
Figure BDA0003487072960000222
Figure BDA0003487072960000231
3)将步骤2)得到的混合物，经螺旋上料器加入双螺杆下料漏斗中，于150℃-160℃-170℃-185℃-190℃-210℃-195℃-180℃-175℃，经过主机电流15A经螺杆挤出，得到黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料制备过程中，有轻微异味，所形成的复合材料颗粒表面光滑，手感细腻，颜色深黑。
该复合材料可用于吹塑机进行吹塑成型，得到黑滑石改性聚乙烯薄膜，并对该黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料进行材料性能测试，所测得的数据如下表所示：
Figure BDA0003487072960000232
实施例15
本实施例提供黑滑石以及黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料抗菌性实验，包括下述表格所反映的实验A-E：
Figure BDA0003487072960000233
Figure BDA0003487072960000234
Figure BDA0003487072960000235
Figure BDA0003487072960000241
Figure BDA0003487072960000242
于100ml接种培养基中完成对A、B、C、D、E五组培养基的接种，接种菌为豌豆根瘤菌，菌液浓度为1ml/100ml。
观察到A组无抗菌剂，接种培养基表面出现直径约0.5-2mm的豌豆根瘤菌菌落时间为18小时。
观察到B组黑滑石为抗菌剂的培养基，接种培养基表面出现直径约0.5-2mm的豌豆根瘤菌菌落的时间为64小时
观察到C组黑滑石，采用聚胍和黑滑石联合抗菌剂的培养基，经过180小时后，接种培养基表面出现直径约0.5-2mm的豌豆根瘤菌菌落。
观察到D组黑滑石，采用聚胍和黑滑石联合抗菌剂的培养基，经过240小时接种培养基表面出现直径约0.5-2mm的豌豆根瘤菌菌落。
观察到E组黑滑石，采用聚胍和黑滑石联合抗菌剂的培养基，经过720小时接种培养基表面未出现直径约0.5-2mm的豌豆根瘤菌菌落。
没有抗菌剂的培养基很快长出了菌落；只有黑滑石抗菌剂的培养基经历了较长时间长出了菌落；只有少量聚胍的培养基经历了180小时长出了菌落；聚胍与黑滑石协同的培养基，进一步延长了抗菌的时间；具有高浓度聚胍的培养基可以实现长效抑菌。且类似的结果在黑滑石聚乙烯薄膜中出现，在培养基中添加20％添加量的聚乙烯薄膜，也具有同样的良好的抑菌效果。
实施例16
本对比例提供一种黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将高速混合机升温至100℃，加入事先经120℃，1小时干燥的黑滑石粉末，加入偶联剂和表面活性剂，经200r/min混合处理5分钟，再经600r/min混合处理10分钟后，得到表面改性黑滑石粉末，密封贮存；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
序号 滑石 偶联剂 表面改性剂
对比例1 3000目黑滑石 异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯 α-烯烃磺酸盐
实际添加量 3.2kg 32g 29g
2)常温下，将聚乙烯主料、聚烯烃辅料以及相容剂加入高速混合机后并加入润湿助剂，在高速混合机内在室温条件下，300转/min混合10分钟后，加入步骤1)得到的表面改性的黑滑石粉、相容剂和其他的助剂，并于200r/min下继续经过5分钟混合均匀，得到混合物；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
Figure BDA0003487072960000251
3)将步骤2)得到的混合物，经螺旋上料器加入双螺杆下料漏斗中，于150℃-160℃-170℃-185℃-190℃-210℃-195℃-180℃-175℃，经过主机电流15A经螺杆挤出，通过水冷切粒，得到黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料制备过程中，无轻微异味，所形成的复合材料颗粒中间中间无气泡孔洞，灰色，表面磨砂，该黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料易于冷却，切粒效果佳，颗粒均匀。
上述复合材料的各项性能及制备过程能耗情况如下表所示：
Figure BDA0003487072960000252
实施例17
本对比例提供一种黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料的制备方法，与实施例16基本相同，区别仅在于：所用偶联剂为四正丙基锆酸酯，所制备的复合材料具有与实施例16相似的机械性能和加工能耗。
对比例1
本对比例提供一种白滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将高速混合机升温至88℃，加入事先经120℃，1小时干燥的白滑石粉末，加入偶联剂，经200r/min混合处理5分钟，再经600r/min混合处理10分钟后，得到表面改性白滑石粉末，密封贮存；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
序号 滑石 偶联剂 表面改性剂
对比例2 3000目白滑石 异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯 α-烯烃磺酸盐
实际添加量 3.2kg 32g 29g
2)常温下，将聚乙烯主料、聚烯烃辅料以及相容剂加入高速混合机后并加入润湿助剂，在高速混合机内在室温条件下，300转/min混合10分钟后，加入步骤1)得到的表面改性的黑滑石粉、相容剂和其他的助剂，并于200r/min下继续经过5分钟混合均匀，得到混合物；
该步骤所用物料种类及用量如下表所示：
Figure BDA0003487072960000261
3)将步骤2)得到的混合物，经螺旋上料器加入双螺杆下料漏斗中，于150℃-160℃-170℃-185℃-190℃-210℃-195℃-180℃-175℃，经过主机电流15A经螺杆挤出，通过水冷切粒，得到白滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料制备过程中，无轻微异味，所形成的复合材料颗粒中间中间无气泡孔洞，灰色，表面磨砂。
且该白滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料较难冷却，其中一组实验的主机电流和喂料机转速分别为9.5和11.5，另一组组最高开到8.5和10.4且冷却水槽进行了多次换水才得以冷却，并且第二组切粒时，所切下的颗粒连带部分未切断的表皮，切粒效果较差。
上述复合材料的各项性能及制备过程能耗情况如下表所示：
Figure BDA0003487072960000271
基于上述实施例以及对比例，可以明确，本发明提供的黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料相比于白滑石改性的相同材料，其拉伸强度和屈服强度均有明显的提升，且本发明提供的制备方法相比于白滑石改性的制备方法能够显著降低制备过程中的能耗，再结合黑滑石较为低廉的价格(2000目白滑石2600-3000元每吨，2000目黑滑石800-1000元每吨)，能够显著地降低吹膜级复合材料的制备成本，极大地提升经济效益，同时，还可以明确，本发明提供的黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料具有优良的抗菌性能。
应当理解，上述实施例仅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 (18)

1.一种黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料，其特征在于，包括按照重量份数计的聚乙烯主料65-85份、聚烯烃辅料3-10份、黑滑石粉3-40份、偶联剂0.05-2.5份、表面改性剂0.05-2.5份以及助剂；
所述助剂至少包括相容剂0.5-10份、润湿助剂0.1-3份、润滑剂0.01-0.5份、分散剂0.1-2份以及抗氧剂0.1-1份；
所述黑滑石粉至少经过所述偶联剂与表面改性剂的表面改性处理；
所述聚乙烯主料包括吹膜级的低密度聚乙烯、线形低密度聚乙烯和高密度聚乙烯中的一种或两种以上的组合；所述聚烯烃辅料包括低密度聚乙烯、线形低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚丁烯、POE、茂金属聚乙烯、OBC中的一种或两种以上的组合；所述黑滑石粉的颗粒尺寸为2000-2500目。
2.根据权利要求1所述的黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料，其特征在于，所述偶联剂包括钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂、铝钛复合型偶联剂以及硬脂酸钙中的一种或两种以上的组合。
3.根据权利要求2所述的黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料，其特征在于，所述偶联剂选自钛酸酯偶联剂。
4.根据权利要求3所述的黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料，其特征在于，所述偶联剂选自异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酰基)钛酸酯、二(二辛基焦磷酰基)合氧乙酸酯钛、二(二辛基焦磷酰基)乙撑钛酸酯、异丙基二(甲基丙烯酰基)异硬脂酰基钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酰基)钛酸酯、异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯以及异丙基三(正乙氨基—乙氨基)钛酸酯中的一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求2所述的黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料，所述黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料中偶联剂的含量为0.1-1.5份。
6.根据权利要求5所述的黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料，所述黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料中偶联剂的含量为0.2-1.2份。
7.根据权利要求1所述的黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料，其特征在于，所述表面改性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐、十二烷基苯磺酸钠、α-烯烃磺酸盐、松香酸钠、十四烷基苯磺酸钠、琥珀酸二异辛酯磺酸钠、 阿拉伯胶粉、十六烷基苯磺酸钠以及十八烷基苯磺酸钠中的一种或两种以上的组合。
8.根据权利要求7所述的黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料，其特征在于，所述黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料中表面改性剂的含量为0.1-1.5份。
9.根据权利要求8所述的黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料，其特征在于，所述黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料中表面改性剂的含量为0.2-1.2份。
10.根据权利要求1所述的黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料，其特征在于，所述相容剂包括分子结构为星型或线性的SBS、SEBS以及SIS中的一种或两种以上的组合，所述相容剂可选地进行充油或非充油。
11.根据权利要求10所述的黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料，其特征在于，所述相容剂选自线性SEBS。
12.根据权利要求11所述的黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料，其特征在于，所述相容剂为线性SEBS15/85、线性SEBS25/75、SEBS30/70以及线性SEBS40/60中的一种或两种以上的组合。
13.根据权利要求11所述的黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料，其特征在于，所述润湿助剂包括白油、油酸、大豆油以及石蜡油中的一种或两种以上的组合。
14.根据权利要求1所述的黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料，其特征在于，所述润滑剂包括硬脂酸钙、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸单甘油酯、硬脂酸三甘油酯、石蜡、芥酸酰胺、油酸酰胺、高级脂肪醇类润滑剂、皂类润滑剂、聚乙烯蜡以及乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或两种以上的组合。
15.根据权利要求1所述的黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料，其特征在于，所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂626、抗氧剂1178以及抗氧剂168中的一种或两种以上的组合。
16.根据权利要求15所述的黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料，其特征在于，所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂168。
17.权利要求1-16中任一项所述的黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料的制备方法，其特征在于，包括：
利用偶联剂与表面改性剂的组合对黑滑石粉末进行表面改性处理，制得表面改性后的黑滑石粉末；
使表面改性后的所述黑滑石粉末与聚乙烯主料、助剂以及聚烯烃辅料均匀混合得到混合物；
于140-230℃下将所述混合物挤出成型并冷却后，得到黑滑石改性聚乙烯吹膜级复合材料。
18.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，具体包括：
先将所述聚乙烯主料、聚烯烃辅料、相容剂以及润湿助剂均匀混合后，再加入表面改性后的所述黑滑石粉末、润滑剂以及抗氧剂继续均匀混合得到所述混合物。
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