CN115991909A - 一种聚丙烯复合薄膜及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于薄膜领域，涉及一种聚丙烯复合薄膜及其制备方法和应用。所述聚丙烯复合薄膜包括至少一层由聚丙烯组合物A形成的薄膜层A和至少一层由聚丙烯组合物B形成的薄膜层B，其中聚丙烯组合物A包括聚丙烯a和任选的聚烯烃弹性体b，聚丙烯组合物B包括无规聚丙烯x、聚烯烃弹性体y和聚丙烯接枝物z。本发明制备的聚丙烯复合薄膜同时具有良好的电绝缘性能、抗冲性能、光学性能和拉伸性能，而且在较低的热封温度下具有很好的热封强度。
Description
技术领域
本发明属于薄膜领域，具体地，涉及一种聚丙烯复合薄膜及其制备方法和应用。
背景技术
聚丙烯作为一种简单结构的高分子塑料，具有出色的电气绝缘性能和较高的熔点，聚丙烯薄膜作为绝缘膜包装材料有望适应更加严苛的工作环境。聚丙烯薄膜通常可由流延和双向拉伸等方法制得，但均聚聚丙烯原料制备的聚丙烯薄膜通常冲击强度较低。提高聚丙烯薄膜冲击性能的方法，可以使用嵌段抗冲聚丙烯制备薄膜，或向聚丙烯中加入聚烯烃弹性体，但以上方法制备的薄膜通常具有较高的雾度。也可以同时向薄膜中添加成核剂，通过细化薄膜中的晶体来降低薄膜的雾度，但这种方法会导致冲击性能的下降，同时部分类型的成核剂也会降低高温应用环境下材料的电绝缘性能。
为了提高薄膜的抗冲性能和韧性，还可通过多层共挤的方法制备薄膜，如CN101913279A就采用了三层共挤的方法制备复合薄膜，薄膜中层为按1:10-1:3比例共混的弹性体和PP，由弹性体提供较好的抗冲击性能，但这种方法在弹性体含量较高的情况下存在难以分散均匀的可能，而且在多层共挤的过程中，各层间原料流变性能的不同，往往会影响薄膜的均匀度，继而影响到薄膜的光学和力学性能。
因此，需要开发一种兼具电绝缘性能、机械性能和光学性能的薄膜。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的聚丙烯薄膜很难同时具备较好的光学性能、抗冲性能和电绝缘性能的问题，提供了一种聚丙烯复合薄膜及其制备方法。本发明的聚丙烯薄膜同时具有良好的抗冲性能、光学性能、拉伸性能和抗绝缘性能，而且在较低的热封温度下具有良好的热封强度。
本发明的第一方面提供一种聚丙烯复合薄膜，所述聚丙烯复合薄膜包括至少一层由聚丙烯组合物A形成的薄膜层A和至少一层由聚丙烯组合物B形成的薄膜层B，其中聚丙烯组合物A包括聚丙烯a和任选的聚烯烃弹性体b，聚丙烯组合物B包括无规聚丙烯x、聚烯烃弹性体y和聚丙烯接枝物z。
本发明的第二方面提供上述聚丙烯复合薄膜的制备方法，包括：将用于形成各层的原料组合物在任选的造粒过程后挤出流延形成所述复合薄膜。
本发明的第三方面提供上述聚丙烯复合薄膜在包装材料领域中的应用。
本发明制备的聚丙烯复合薄膜同时具有良好的电绝缘性能、抗冲性能、光学性能和拉伸性能，而且在较低的热封温度下具有很好的热封强度。所述薄膜的纵向(MD)拉伸强度≥40MPa，优选纵向(MD)拉伸强度≥55MPa；薄膜雾度≤5.5％，优选薄膜雾度≤2.6％；摆锤冲击强度≥0.8J，优选摆锤冲击强度≥1.9J；150℃下的热封强度≥17N/15mm，优选150℃下的热封强度≥20N/15mm；体积电阻率≥1.8×1015Ω·m，优选体积电阻率≥2.0×1015Ω·m。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供一种聚丙烯复合薄膜，所述聚丙烯复合薄膜包括至少一层由聚丙烯组合物A形成的薄膜层A和至少一层由聚丙烯组合物B形成的薄膜层B，其中聚丙烯组合物A包括聚丙烯a和任选的聚烯烃弹性体b，聚丙烯组合物B包括无规聚丙烯x、聚烯烃弹性体y和聚丙烯接枝物z。
根据本发明的一些实施方式，所述聚丙烯复合薄膜具有以下特征中的至少一种：纵向(MD)拉伸强度≥40MPa，优选纵向(MD)拉伸强度≥55MPa；薄膜雾度≤5.5％，优选薄膜雾度≤2.6％；摆锤冲击强度≥0.8J，优选摆锤冲击强度≥1.9J；150℃下的热封强度≥17N/15mm，优选150℃下的热封强度≥20N/15mm；体积电阻率≥1.8×1015Ω·m，优选体积电阻率≥2.0×1015Ω·m。
根据本发明的一些实施方式，所述聚丙烯a可以为均聚聚丙烯和/或聚丙烯接枝物z。优选地，所述均聚聚丙烯a在230℃，2.16kg载荷下的熔体质量流动速率为2-15g/10min，等规度大于97％，分子量分布Mw/Mn为4.5-7.0。符合上述特征的均聚聚丙烯可商购获得。如青岛炼化牌号为PPH-FA03的均聚聚丙烯。或者可以通过本领域常规的方法制备。
根据本发明的一些实施方式，所述聚丙烯接枝物z包括衍生自共聚聚丙烯的结构单元和衍生自苯乙烯类单体的结构单元；以聚丙烯接枝物z的重量为基准，所述聚丙烯接枝物z中衍生自苯乙烯类单体且处于接枝态的结构单元的含量为0.5-14wt％，优选为1-7.5wt％，更优选为1.5-5wt％。
本发明中，所述“结构单元”意指其为聚丙烯接枝物的一部分，其形式并不受限。具体地，“衍生自共聚聚丙烯的结构单元”是指由共聚聚丙烯形成的产物，其既包括“基团”形式的，也包括“聚合物”形式的。“衍生自苯乙烯类单体的结构单元”是指由苯乙烯类单体形成的产物，其既包括“基团”形式的，也包括“单体”形式的，还包括“聚合物”形式的。所述“结构单元”可以是重复的单元，也可以是非重复的独立单元。
本发明中，“处于接枝态”的衍生自苯乙烯类单体的结构单元是指与共聚聚丙烯形成共价连接(接枝)的衍生自苯乙烯类单体的结构单元。
本发明中，共聚聚丙烯的“共聚单体”的含义为本领域技术人员公知，是指与丙烯共聚的单体。
根据本发明的优选实施方式，所述聚丙烯接枝物z由共聚聚丙烯和苯乙烯类单体经固相接枝反应制得。本发明的接枝反应是自由基聚合反应，因此，所述“处于接枝态”是指反应物经过自由基聚合后，与另一反应物形成连接的状态。所述连接既包括直接的连接，也包括间接的连接。
在接枝反应过程中，苯乙烯类单体可聚合形成一定量的未接枝的聚合物。本发明的聚丙烯接枝物z既包括由共聚聚丙烯和苯乙烯类单体经接枝反应直接制得的产物(粗品)，也包括将该产物进行进一步纯化得到的接枝改性聚丙烯纯品。
根据本发明的优选实施方式，所述聚丙烯接枝物z在230℃，2.16kg载荷下的熔体质量流动速率为0.01-30g/10min，优选为0.05-20g/10min，进一步优选为0.1-10g/10min，更优选为0.2-8g/10min。
本发明所述的苯乙烯类单体可以是任何能够通过自由基进行聚合的单体苯乙烯类化合物，可选自具有式I所示结构的单体、具有式II所示结构的单体和具有式III所示结构的单体中的至少一种；
式I中，R1、R2、R3各自独立地选自H、取代或未取代的C1-C6的烷基；R4-R8各自独立地选自H、卤素、羟基、氨基、磷酸基、磺酸基、取代或未取代的C1-C12的烷基、取代或未取代的C3-C12的环烷基、取代或未取代的C1-C12的烷氧基、取代或未取代的C1-C12的酯基、取代或未取代的C1-C12的胺基，所述取代的基团选自卤素、羟基、氨基、磷酸基、磺酸基、C1-C12的烷基、C3-C12的环烷基、C1-C12的烷氧基、C1-C12的酯基、C1-C12的胺基；优选地，R1、R2、R3各自独立地选自H、取代或未取代的C1-C3的烷基，R4-R8各自独立地选自H、卤素、羟基、氨基、取代或未取代的C1-C6的烷基、取代或未取代的C1-C6的烷氧基；
式II中，R1、R2、R3各自独立地选自H、取代或未取代的C1-C6的烷基；R4-R10各自独立地选自H、卤素、羟基、氨基、磷酸基、磺酸基、取代或未取代的C1-C12的烷基、取代或未取代的C3-C12的环烷基、取代或未取代的C1-C12的烷氧基、取代或未取代的C1-C12的酯基、取代或未取代的C1-C12的胺基，所述取代的基团选自卤素、羟基、氨基、磷酸基、磺酸基、C1-C12的烷基、C3-C12的环烷基、C1-C12的烷氧基、C1-C12的酯基、C1-C12的胺基；优选地，R1、R2、R3各自独立地选自H、取代或未取代的C1-C3的烷基，R4-R10各自独立地选自H、卤素、羟基、氨基、取代或未取代的C1-C6的烷基、取代或未取代的C1-C6的烷氧基，所述取代的基团选自卤素、羟基、氨基、C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基；
式III中，R1’、R2’、R3’各自独立地选自H、取代或未取代的C1-C6的烷基；R4’-R10’各自独立地选自H、卤素、羟基、氨基、磷酸基、磺酸基、取代或未取代的C1-C12的烷基、取代或未取代的C3-C12的环烷基、取代或未取代的C1-C12的烷氧基、取代或未取代的C1-C12的酯基、取代或未取代的C1-C12的胺基，所述取代的基团选自卤素、羟基、氨基、磷酸基、磺酸基、C1-C12的烷基、C3-C12的环烷基、C1-C12的烷氧基、C1-C12的酯基、C1-C12的胺基；优选地，R1’、R2’、R3’各自独立地选自H、取代或未取代的C1-C3的烷基，R4’-R10’各自独立地选自H、卤素、羟基、氨基、取代或未取代的C1-C6的烷基、取代或未取代的C1-C6的烷氧基，所述取代的基团选自卤素、羟基、氨基、C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基。
优选地，所述苯乙烯类单体可选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、1-乙烯基萘、2-乙烯基萘、单取代或多取代的苯乙烯，单取代或多取代的α-甲基苯乙烯、单取代或多取代的1-乙烯基萘和单取代或多取代的2-乙烯基萘中的至少一种；所述取代的基团优选选自卤素，羟基，氨基，磷酸基，磺酸基，C1-C8的直链烷基、C3-C8的支链烷基或环烷基、C1-C6的直链烷氧基，C3-C8的支链烷氧基或环状烷氧基、C1-C8的直链酯基、C3-C8的支链酯基或环状酯基、C1-C8的直链胺基以及C3-C8的支链胺基或环状胺基中的至少一种。
更优选地，所述苯乙烯类单体选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯和4-甲基苯乙烯中的至少一种。
根据本发明，共聚聚丙烯为含有乙烯或高级α-烯烃的丙烯共聚物或者其混合物。具体地，所述共聚聚丙烯的共聚单体选自除丙烯外的C2-C8的α-烯烃中的至少一种。所述除丙烯外的C2-C8的α-烯烃包括但不限于：乙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚烯和1-辛烯中的至少一种，优选为乙烯和/或1-丁烯，进一步优选地，所述共聚聚丙烯由丙烯和乙烯组成。
根据本发明，除上述组成特征以外，所述共聚聚丙烯还具有以下特征中的至少一种：共聚单体含量为0.5-30mol％，优选为4-25mol％；二甲苯可溶物含量为2-80wt％，优选为18-75wt％，进一步优选为30-70wt％；可溶物中共聚单体含量为10-70wt％，优选为10-50wt％，进一步优选为20-35wt％；可溶物与聚丙烯的特性粘数比为0.3-5，优选为0.5-3，更优选为0.8-1.3；在230℃，2.16kg载荷下的熔体质量流动速率为0.01-60g/10min，优选为0.05-35g/10min，进一步优选为0.5-15g/10min；熔融温度Tm为100℃以上，优选为110-180℃，进一步优选为120-170℃；重均分子量为20×104-60×104g/mol。
本发明所述共聚聚丙烯可以是任意可商业获得的适于本发明的聚丙烯粉料，也可以通过文献中记载的常用聚合工艺生产得到。例如参考CN101679557A、CN101058654A所述方法制备。
本发明的所述聚丙烯接枝物z可通过包括以下步骤的方法制备得到：在惰性气体存在下，使包括共聚聚丙烯和苯乙烯类单体的反应混合物进行固相接枝反应，得到所述聚丙烯接枝物。
本发明的固相接枝反应可参考本领域常规的各种方法进行，如，在接枝用单体的存在下在共聚聚丙烯上形成活性接枝点，或者先在共聚聚丙烯上形成活性接枝点接着用接枝用单体进行处理。接枝点可通过自由基引发剂处理形成，或进行高能电离辐射或微波处理来形成。在聚合物中作为化学或辐射处理的结果而产生的自由基在聚合物上形成接枝点并在这些点上引发单体聚合。
优选地，通过自由基引发剂引发接枝点并进一步进行接枝反应。在这种情况下，所述反应混合物还包括自由基引发剂；进一步优选地，所述自由基引发剂选自过氧化物类自由基引发剂和/或偶氮类自由基引发剂。
其中，所述过氧化物类自由基引发剂优选选自过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化月桂酰、过氧化十二酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙基酯、过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯和过氧化二碳酸二环己基酯中的至少一种；所述偶氮类自由基引发剂优选为偶氮二异丁腈和/或偶氮二异庚腈。
更优选地，通过过氧化物类自由基引发剂引发接枝点并进一步进行接枝反应。
此外，本发明的接枝反应也可以通过CN106543369A、CN104499281A、CN102108112A、CN109251270A、CN1884326A和CN101492517B中描述的方法进行。
在满足上述产品特征的前提下，本发明对接枝反应中各组分的用量没有特别的限定，具体地，所述自由基引发剂与苯乙烯类单体的质量比可以为0.1-10:100，优选为0.5-5:100。所述苯乙烯类单体与所述共聚聚丙烯的质量比可以为0.5-16:100，优选为1-12:100，进一步优选为2-10:100。
本发明对接枝反应的工艺条件也没有特别的限定，具体地，所述接枝反应的温度可以为30-130℃，优选为60-120℃；时间可以为0.5-10h，优选为1-5h。
本发明中，所述“反应混合物”包括加入到接枝反应体系中的所有物料，物料可以一次性加入，也可以在反应的不同阶段加入。
本发明的反应混合物中还可以包括分散剂，所述分散剂优选为水或氯化钠的水溶液。所述分散剂的质量用量优选为共聚聚丙烯质量的50-300％。
本发明的反应混合物中还可以包括界面剂，所述界面剂为对聚烯烃具有溶胀作用的有机溶剂，优选为对共聚聚丙烯具有溶胀作用的下述有机溶剂中的至少一种：醚类溶剂、酮类溶剂、芳烃类溶剂、烷烃类溶剂；更优选为下述有机溶剂中的至少一种：氯代苯、多氯代苯、C6以上的烷烃或环烷烃、苯、C1-C4烷基取代苯、C2-C6脂肪醚、C3-C6脂肪酮、十氢萘；进一步优选为下述有机溶剂中的至少一种：苯、甲苯、二甲苯、氯苯、四氢呋喃、乙醚、丙酮、己烷、环己烷、十氢萘、庚烷。所述界面剂的质量含量优选为共聚聚丙烯质量的1-30％，进一步优选为10-25％。
本发明的反应混合物中还可以包括有机溶剂，作为溶解固体自由基引发剂的溶剂，所述有机溶剂优选包括C2-C5醇类、C2-C4醚类和C3-C5酮类中的至少一种，更优选包括C2-C4醇类、C2-C3醚类和C3-C5酮类中的至少一种，最优选为乙醇、乙醚和丙酮中的至少一种。所述有机溶剂的质量含量优选为共聚聚丙烯质量的1-35％。
如上所述，本发明的所述聚丙烯接枝物z既包括由共聚聚丙烯和接枝单体经接枝反应直接制得的产物(粗品)，也包括将该产物进行进一步纯化得到的接枝改性聚丙烯纯品，因此，本发明的制备方法中，可任选的包括对粗品进行纯化的步骤。所述纯化可采用本领域常规的各种方法，如抽提法。
本发明对所述接枝反应的接枝效率没有特别的限定，但是较高的接枝效率更有利于通过一步接枝反应即得到所需性能的聚丙烯接枝物。因此，优选控制所述接枝反应的接枝效率为30-100％，进一步优选为35-80％。所述接枝效率的概念为本领域技术人员公知，是指接枝上的接枝单体的量/反应投料的接枝单体的总量。
本发明的所述惰性气体可以为本领域常用的各种惰性气体，包括但不限于氮气、氩气。
根据本发明的一些实施方式，所述聚烯烃弹性体b为乙烯与α烯烃的弹性体共聚物，其中所述α烯烃优选为C3-C12的α烯烃，更优选选自丙烯、1-丁烯、1-己烯和1-辛烯中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述聚烯烃弹性体y为乙烯与α烯烃的弹性体共聚物，其中所述α烯烃优选为C3-C12的α烯烃，更优选选自丙烯、1-丁烯、1-己烯和1-辛烯中的至少一种。
符合上述特征的聚烯烃弹性体可商购获得。例如，埃克森公司牌号为6102的聚烯烃弹性体、三井公司牌号为DF640的聚烯烃弹性体、埃克森公司牌号为EXACT3139的聚烯烃弹性体。或者可以通过本领域常规的方法制备。
根据本发明的一些实施方式，所述无规聚丙烯x为丙烯与乙烯和/或丁烯的共聚物，即为丙烯与乙烯的共聚物、丙烯与丁烯的共聚物、以及丙烯与乙烯和丁烯的共聚物中的至少一种，优选选自乙烯-丙烯-丁烯三元无规共聚物、丙烯-乙烯二元无规共聚物、丙烯-丁烯二元无规共聚物中的至少一种。
所述无规聚丙烯x在230℃，2.16kg载荷下的熔体质量流动速率优选为2-10g/10min。
符合上述特征的无规聚丙烯可商购获得。如，燕山石化牌号为F5006的无规聚丙烯、上海石化牌号为F500EPS的无规聚丙烯、上海石化牌号为F800EPS的无规聚丙烯。或者可以通过本领域常规的方法制备。
根据本发明的一些实施方式，以聚丙烯组合物A的总重量为基准，所述聚丙烯组合物A包括50-100wt％的聚丙烯a和0-50wt％的聚烯烃弹性体b。
根据本发明的优选实施方式，以聚丙烯组合物A的总重量为基准，所述聚丙烯组合物A包括75-95wt％的聚丙烯a和5-25wt％的聚烯烃弹性体b。
组合物中弹性体或者聚丙烯接枝物中含有橡胶相，为薄膜提供了良好的冲击性能，同时由于均聚聚丙烯的均聚相部分大分子链段较为规整，在薄膜制备过程中发生了结晶和取向，为薄膜提供了良好的力学性能。经本发明人研究，根据本发明提供的组合物组成，橡胶相能够均匀分布于薄膜中，且橡胶相的大小能够既满足折光率的要求，因此能够得到光学性能良好的薄膜，使薄膜同时具有良好的冲击性能和光学性能；同时在此配比下，薄膜具有良好的力学性能。聚丙烯接枝物因接枝改性也使得其电绝缘性能显著提高，具有出色的电气绝缘特性，配合不同的加工助剂可使得薄膜具出色的电绝缘性能或抗静电性能。
根据本发明的一些实施方式，以聚丙烯组合物B的总重量为基准，所述聚丙烯组合物B包括50-90wt％的无规聚丙烯x、5-40wt％的聚烯烃弹性体y和2-40wt％的聚丙烯接枝物z。
根据本发明的优选实施方式，以聚丙烯组合物B的总重量为基准，所述聚丙烯组合物B包括60-85wt％的无规聚丙烯x、5-20wt％的聚烯烃弹性体y和5-20wt％的聚丙烯接枝物z。
经本发明人研究，当聚丙烯组合物B采取此配比，并且复合薄膜中的表层由聚丙烯组合物B制造时，能够大大提高薄膜的冲击性能，并进一步提高光学性能，同时还能够使薄膜具有良好的热封性能。
根据本发明的一些实施方式，以聚丙烯组合物A的总重量为100重量份计，所述聚烯烃弹性体b的重量份数计为Wb，以聚丙烯组合物B的总重量为100重量份计，所述聚烯烃弹性体y的重量份数计为Wy，Wb和Wy的比值为6:1-1:4，例如可以是5.5:1、5:1、4.5:1、4:1、3.5:1、3:1、2.5:1、2:1、1.5:1、1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5以及它们之间的任意值。
根据本发明的优选实施方式，Wb和Wy的比值为4:1-1:4。
经本发明人研究，进行双层或多层薄膜共挤时，当Wb和Wy的比值处于本发明所述范围内时，薄膜的冲击性能和光学性能可以进一步提高，而且同时挤出过程也会更加平稳。
根据本发明的一些实施方式，在230℃下、2.16kg载荷作用下，所述聚丙烯组合物A的熔体质量流动速率为2-10g/10min，优选为3-8g/10min。
根据本发明的一些实施方式，在230℃下、2.16kg载荷作用下，所述聚丙烯组合物B的熔体质量流动速率为3-10g/10min，优选为4-8g/10min。
当聚丙烯组合物A和聚丙烯组合物B的熔体质量流动速率在上述范围内时，能够使得薄膜制备过程更加平稳，从而保证薄膜具有更好的均匀性、力学性能和光学性能。
本发明所述复合薄膜可以为双层结构，还可为三层或三层以上膜层结构，其他层可以与薄膜层A或薄膜层B成分相同，也可以与薄膜层A或薄膜层B成分不同，还可以由聚丙烯组合物A和聚丙烯组合物B混合而成。当聚丙烯复合薄膜为三层以上结构时，所述薄膜层B优选作为表层，如包括薄膜层A、薄膜层B、薄膜层C的三层薄膜，B层与C层可分别位于A层两侧。
根据本发明的一些实施方式，所述聚丙烯复合薄膜中，其他膜层厚度之和与所述薄膜层A的厚度之比为1:4-2:1，例如可以是1:4、1:3.5、1:3、1:2.5、1:2、1:1.5、1:1、1.5:1、2:1以及它们之间的任意值。
根据本发明的优选实施方式，所述聚丙烯复合薄膜中，其他膜层厚度之和与所述薄膜层A的厚度之比为1:2-1:1。在此比例下，复合薄膜具有较好的力学性能。
本发明中，为了提高所述复合薄膜在加工时的性能，优选所述复合薄膜中还含有抗氧剂和/或润滑剂。
本发明中，所述抗氧剂可以为本领域常用的各种抗氧剂，没有特别限定。例如可以为抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂168、硫酯类抗氧剂(如DLTP、DSTP)等。以聚丙烯组合物A或聚丙烯组合物B的总量为100重量份计，所述抗氧剂的含量可以为0.1-0.8重量份，优选为0.2-0.4重量份。
本发明中，所述润滑剂优选为PEG类润滑剂和/或单甘酯类润滑剂。以聚丙烯组合物A或聚丙烯组合物B的总量为100重量份计，所述润滑剂的含量为0.01-0.5重量份，优选为0.05-0.2重量份。
根据本发明，为了提高所述复合薄膜的其他性能(如稳定性、抗静电性等)，所述复合薄膜优选还含有成膜助剂。所述成膜助剂可以选自抗卤素剂、光稳定剂、热稳定剂、着色剂、填料、爽滑剂、抗粘剂(防粘剂)和抗静电剂中的至少一种。所述成膜助剂的具体种类可以为本领域常规的选择，本发明对此没有特别限定。
本发明中，以聚丙烯组合物A或聚丙烯组合物B的总量为100重量份计，所述成膜助剂的含量可以为0.01-0.5重量份，优选为0.05-0.3重量份。
本发明还提供上述聚丙烯复合薄膜的制备方法，包括：将用于形成各层的原料组合物在任选的造粒过程后挤出流延形成所述复合薄膜。
在本发明的制备方法中，粒料造粒的过程通常可以包括：将所述聚丙烯组合物的各组分和任选的抗氧剂、润滑剂与成膜助剂在高速搅拌机中混合均匀，将混合均匀的物料加入至双螺杆挤出机中熔融混合并均匀挤出造粒，烘干，从而得到粒料。其中，所述双螺杆挤出机的加工温度可以控制为170-230℃。
根据本发明的一些实施方式，可以采用挤出流延法对所述粒料进行加工。所述挤出流延法的过程可以包括将所述不同组合物粒料分别送至多台挤出机中，粒料经挤出机模口共挤复合流出后，依次经过流延辊、牵引辊，再经裁边和收卷，从而制得所述复合膜。其中，挤出流延的温度可以控制为170-230℃，流延辊的温度可以为10-50℃。所述挤出流延法制备薄膜的具体过程为本领域常用的选择，在此不再赘述。
所得复合薄膜可以在后续工艺中进行拉伸，例如双向拉伸，从而可有利地进一步改进复合薄膜的力学性能。
根据本发明一种实施方式，将所述聚丙烯组合物A和聚丙烯组合物B造粒后挤出流延并任选地进行拉伸，制得所述聚丙烯复合薄膜。
本发明的所述聚丙烯复合薄膜可用于包装材料领域，如用于同时对薄膜抗冲性能、光学性能和电绝缘性能要求较高的高端包装领域，包括但不限于电池包装、电子产品包装或食品特别是高端食品包装。
以下通过实施例对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，以下所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在以下实施例和对比例中：
薄膜流延设备购自瑞典Labtech公司，型号为LCR400。
所述聚丙烯组合物和薄膜性能按照以下方法进行测试，薄膜测试结果见表1：
(1)熔体质量流动速率(MFR)：按照GB/T 3682-2000中规定的方法进行测定，其中，测试温度为230℃，载荷为2.16kg。
(2)薄膜拉伸强度：按照GB/T 1040.3-2006中规定的方法进行测定。
(3)薄膜摆锤冲击强度：按照GB/T 8809-2015中规定的方法进行测定。
(4)薄膜雾度：按照GB/T 2410-2008中规定的方法进行测定。
(5)薄膜热封强度：按照QB/T 2358中规定的方法进行测定。制样时，热封温度为150℃，热封压力为0.2MPa，热封时间为3s。
(6)共聚聚丙烯中共聚单体含量：通过定量傅里叶变换红外(FTIR)光谱测定共聚单体的含量。通过定量核磁共振(NMR)光谱对确定的共聚单体含量的相关性进行校准。所述基于定量13C-NMR光谱所得结果的校准方法按照本领域的常规方法进行。
(7)共聚聚丙烯中二甲苯可溶物含量、可溶物中共聚单体含量及可溶物/共聚聚丙烯的特性粘数比：用Polymer Char公司的CRYST-EX仪器进行测试。使用三氯苯溶剂，升温至150℃进行溶解，恒温90min，取样测试，再降温至35℃，恒温70min，取样测试。
(8)共聚聚丙烯重均分子量：用高温GPC测定，采用Polymer Laboratory公司的PL-GPC 220型凝胶渗透色谱，试样用1,2,4-三氯苯溶解，浓度为1.0mg/ml。测试温度150℃，溶液流速为1.0ml/min。以聚苯乙烯的分子量作为内参来制定标准曲线，根据流出时间计算样品的分子量及分子量分布。
(9)熔融温度Tm：采用差示扫描量热仪对材料的熔融过程和结晶过程进行分析。具体操作为：在氮气保护下，将5～10mg样品从20℃至200℃采用三段式升降温测量方法进行测量，以热流量的变化反映材料的熔融和结晶过程，从而计算熔融温度Tm。
(10)接枝效率GE、参数M1：将2-4g接枝产物放入索氏提取器中，用乙酸乙酯抽提24小时，除去未反应的单体及其均聚物，得到纯的接枝产物，烘干称重，计算参数M1及接枝效率GE。
参数M1代表所述聚丙烯接枝物z中衍生自苯乙烯类单体的结构单元的含量，本发明中，M1的计算公式如下：
以上公式中，w0是PP基体的质量；w1是接枝产物抽提前的质量；w2是接枝产物抽提后的质量；w3是加入苯乙烯的质量。
(11)体积电阻率：按照GB/T 1410-2006中规定的方法进行测定。
(12)等规度：通过13C NMR测定，采用瑞士Bruker公司的型号为AVANCE III的核磁共振波谱仪(NMR)测定400MHz下丙烯聚合物的核磁碳谱(13C-NMR)，其中，溶剂为氘代邻二氯苯，样品浓度为250mg样品/2.5mL溶剂。为防止样品在溶解及数据采集过程中氧化降解，在样品中加入2mg的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚抗氧剂(简称BHT)。140℃溶解试样，采集13C-NMR，测试温度125℃，探测头规格10毫米，90°脉冲，采样时间AQ为5秒，延迟时间D1为1秒，扫描次数6000次。以二单元组等规[mm]的含量作为等规度。
(13)分子量分布(Mw/Mn)：通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定，采用英国PolymerLaboratories公司生产的型号为PL-GPC 220的凝胶渗透色谱仪结合IR5型红外检测器测定，其中，凝胶渗透色谱仪中的色谱柱为3根串联的Plgel 10μm MIXED-B柱，溶剂和流动相均为1,2,4-三氯苯(含0.3g/1000mL的抗氧剂2,6-二叔丁基对甲酚)，柱温为150℃，流速为1.0mL/min，采用PL公司生产EasiCal PS-1窄分布聚苯乙烯标样进行普适标定。
制备例1
选取具有以下特征的基础共聚聚丙烯粉料：共聚单体乙烯含量18.1wt％，二甲苯可溶物含量48.7wt％，可溶物中共聚单体含量31.9wt％，可溶物/共聚聚丙烯特性粘数比0.89，重均分上子量为34.3×104g/mol，在230℃，2.16kg载荷下的MFR为1.21g/10min，Tm＝143.4℃，筛分除去小于40目的细粉。称取上述基础共聚聚丙烯粉料2.0kg，加入到带有机械搅拌的10L反应釜中，密闭反应系统，氮气置换除氧。加入2g过氧化二苯甲酰和100g苯乙烯，搅拌混合60min，40℃溶胀4小时，升温至95℃，反应4小时。反应结束后，氮气吹扫降温，得到聚丙烯-g-苯乙烯C1，其熔体质量流动速率为0.75g/10min，M1为2.91％，接枝效率为61％。
制备例2
选取具有以下特征的基础共聚聚丙烯粉料：共聚单体乙烯含量4.8wt％，二甲苯可溶物含量19.2wt％，可溶物中共聚单体含量17.6wt％，可溶物/共聚聚丙烯特性粘数比1.04，重均分子量为29.2×104g/mol，在230℃，2.16kg载荷下的MFR为5.37g/10min，Tm＝163.3℃，筛分除去小于40目的细粉。称取上述基础共聚聚丙烯粉料2.0kg，加入到带有机械搅拌的10L反应釜中，密闭反应系统，氮气置换除氧。将4.0g过氧化二苯甲酰溶解于100g丙酮中，将所得丙酮溶液加入到反应体系中，升温至40℃，氮气吹扫30min除去丙酮，再加入对甲基苯乙烯100g，搅拌混合30min，60℃溶胀1小时，升温至100℃，反应1小时。反应结束后，氮气吹扫降温，得到聚丙烯-g-对甲基苯乙烯C2，其熔体质量流动速率为3.98g/10min，M1为2.48％，接枝效率为52％。
制备例3
选取具有以下特征的基础共聚聚丙烯粉料：共聚单体乙烯含量9.3wt％，二甲苯可溶物含量21.0wt％，可溶物中共聚单体含量35.4wt％，可溶物/共聚聚丙烯特性粘数比1.68，重均分子量为30.4×104g/mol，在230℃，2.16kg载荷下的MFR为5.69g/10min，Tm＝163.0℃，筛分除去小于40目的细粉。称取上述基础共聚聚丙烯粉料2.0kg，加入到带有机械搅拌的10L反应釜中，密闭反应系统，氮气置换除氧。加入7.0g过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯和200g苯乙烯，搅拌混合60min，60℃溶胀1小时，升温至90℃，反应4小时。反应结束后，氮气吹扫降温，得到聚丙烯-g-苯乙烯C3，其熔体质量流动速率为6.37g/10min，M1为4.74％，接枝效率为52％。
实施例1
本实施例用于说明本发明提供的聚丙烯复合薄膜的制备。
(1)聚丙烯组合物A的制备：
组分a为牌号为PPH-FA03的均聚聚丙烯，购自青岛炼化，熔体质量流动速率为3.1g/10min，等规度为98％，分子量分布Mw/Mn为4.7；组分b为牌号为6102的聚烯烃弹性体，购自埃克森公司，为乙烯-丙烯共聚物，乙烯结构单元含量为16wt％。将上述制得的各组分按配比进行称重并混合，其中组分a的质量份数Wa为80重量份，组分b的质量份数Wb为20重量份。然后加入润滑剂(所述润滑剂为瑞士科莱恩公司生产的PEG润滑剂，分子量10000，且以上述组分a和组分b的质量之和为100重量份计，润滑剂的加入量为0.1重量份)，之后将混合物加入到高速搅拌器中混合均匀，再将混合好的物料加入到W&P公司制造的双螺杆挤出机的喂料器中，物料经由喂料器进入双螺杆中，加工过程中螺杆的温度保持在160-230℃之间，经螺杆熔融混合均匀、挤出、造粒并烘干，得到聚丙烯组合物A粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRA＝3.5g/10min。
(2)聚丙烯组合物B的制备：
组分x为牌号为F5006的无规聚丙烯，购自燕山石化，为乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物，熔体质量流动速率为5.2g/10min；组分y为牌号为6102的聚烯烃弹性体，购自埃克森公司，为乙烯-丙烯共聚物，乙烯结构单元含量为16wt％；组分z为聚丙烯-g-苯乙烯C1。将上述制得的各组分按配比进行称重并混合，其中组分x的质量份数Wx为85重量份，组分y的质量份数Wy为5重量份，组分z的质量份数Wz为10重量份。Wb：Wy为4:1。其他步骤同步骤(1)，最终得到聚丙烯组合物B粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRB＝4.64g/10min。
(3)复合薄膜的制备：
将上述步骤(1)和步骤(2)制得的聚丙烯组合物A和聚丙烯组合物B粒料进行干燥，之后将聚丙烯组合物A加入多层挤出流延机的芯层挤出机中，将聚丙烯组合物B加入多层挤出流延机的上表层挤出机中，其中，所述上表层挤出机中加入无机防粘剂(二氧化硅，下同)，防粘剂与聚丙烯组合物粒料的重量比为0.2:100。在流延过程中，将流延急冷辊温度设定为30℃，收卷，制成复合薄膜，其由上表层(薄膜层B)和芯层(薄膜层A)构成。薄膜厚度为50μm，其中薄膜层B和薄膜层A的厚度比为1:2。
实施例2
本实施例用于说明本发明提供的聚丙烯复合薄膜的制备。
(1)聚丙烯组合物A的制备：
组分a为聚丙烯-g-对甲基苯乙烯C2；组分b为牌号为DF640的聚烯烃弹性体，购自三井公司，为乙烯-1-丁烯共聚物，丁烯结构单元含量为32wt％。将上述制得的各组分按配比进行称重并混合，其中组分a的质量份数Wa为95重量份，组分b的质量份数Wb为5重量份。然后加入润滑剂(所述润滑剂为瑞士科莱恩公司生产的PEG润滑剂，分子量10000，且以上述组分a和组分b的质量之和为100重量份计，润滑剂的加入量为0.1重量份)，之后将混合物加入到高速搅拌器中混合均匀，再将混合好的物料加入到W&P公司制造的双螺杆挤出机的喂料器中，物料经由喂料器进入双螺杆中，加工过程中螺杆的温度保持在160-230℃之间，经螺杆熔融混合均匀、挤出、造粒并烘干，得到聚丙烯组合物A粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRA＝3.96g/10min。
(2)聚丙烯组合物B的制备：
组分x为牌号为F500EPS的无规聚丙烯，购自上海石化，为乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物，熔体质量流动速率为5.3g/10min；组分y为牌号为DF640的聚烯烃弹性体，购自三井公司，为乙烯-1-丁烯共聚物，丁烯结构单元含量为32wt％；组分z为聚丙烯-g-对甲基苯乙烯C2。将上述制得的各组分按配比进行称重并混合，其中组分x的质量份数Wx为60重量份，组分y的质量份数Wy为20重量份，组分z的质量份数Wz为20重量份。Wb：Wy为1:4。其他步骤同步骤(1)，最终得到聚丙烯组合物B粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRB＝4.70g/10min。
(3)复合薄膜的制备：
将上述步骤(1)和步骤(2)制得的聚丙烯组合物A和聚丙烯组合物B粒料进行干燥，之后将聚丙烯组合物A加入多层挤出流延机的芯层挤出机中，将聚丙烯组合物B加入多层挤出流延机的上表层挤出机和下表层挤出机中，其中，所述上、下表层挤出机中加入无机防粘剂(二氧化硅，下同)，防粘剂与聚丙烯组合物粒料的重量比均为0.2:100。在流延铸片过程中，将流延急冷辊温度设定为30℃，收卷，制成复合薄膜，其由上、下表层(薄膜层B)和芯层(薄膜层A)构成。薄膜厚度为50μm，其中上、下表层厚度之和与芯层的厚度比为1:1。
实施例3
本实施例用于说明本发明提供的聚丙烯复合薄膜的制备。
(1)聚丙烯组合物A的制备：
组分a为聚丙烯-g-苯乙烯C3；组分b为牌号为EXACT3139的聚烯烃弹性体，购自埃克森公司，为乙烯-1-辛烯共聚物，辛烯结构单元含量为14wt％。将上述制得的各组分按配比进行称重并混合，其中组分a的质量份数Wa为85重量份，组分b的质量份数Wb为15重量份。然后加入润滑剂(所述润滑剂为瑞士科莱恩公司生产的PEG润滑剂，分子量10000，且以上述组分a和组分b的质量之和为100重量份计，润滑剂的加入量为0.1重量份)，之后将混合物加入到高速搅拌器中混合均匀，再将混合好的物料加入到W&P公司制造的双螺杆挤出机的喂料器中，物料经由喂料器进入双螺杆中，加工过程中螺杆的温度保持在160-230℃之间，经螺杆熔融混合均匀、挤出、造粒并烘干，得到聚丙烯组合物A粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRA＝7.36g/10min。
(2)聚丙烯组合物B的制备：
组分x为牌号为F800EPS的无规聚丙烯，购自上海石化，为乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物，熔体质量流动速率为8.2g/10min；组分y为牌号为EXACT3139的聚烯烃弹性体，购自埃克森公司，为乙烯-1-辛烯共聚物，辛烯结构单元含量为14wt％；组分z为聚丙烯-g-苯乙烯C3。将上述制得的各组分按配比进行称重并混合，其中组分x的质量份数Wx为85重量份，组分y的质量份数Wy为10重量份，组分z的质量份数Wz为5重量份。Wb：Wy为3:2。其他步骤同步骤(1)，最终得到聚丙烯组合物B粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRB＝8.59g/10min。
(3)复合薄膜的制备：
制备过程同实施例1的步骤(3)。
实施例4
本实施例用于说明本发明提供的聚丙烯复合薄膜的制备。
(1)聚丙烯组合物A的制备：
步骤同实施例1。不同的是，组分a的质量份数Wa为70重量份，组分b的质量份数Wb为30重量份。得到聚丙烯组合物A粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRA＝3.2g/10min。
(2)聚丙烯组合物B的制备：
步骤同实施例1。不同的是，组分x的质量份数Wx为90重量份，组分y的质量份数Wy为5重量份，组分z的质量份数Wz为5重量份。Wb：Wy为6:1。其他步骤同步骤(1)，最终得到聚丙烯组合物B粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRB＝4.87g/10min。
(3)复合薄膜的制备：
步骤同实施例1。薄膜厚度为50μm，其中薄膜层B和薄膜层A的厚度比为1:3。
实施例5
本实施例用于说明本发明提供的聚丙烯复合薄膜的制备。
(1)聚丙烯组合物A的制备：
步骤同实施例3，不同的是，组分a的质量份数Wa为75重量份，组分b的质量份数Wb为25重量份。得到聚丙烯组合物A粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRA＝8.03g/10min。
(2)聚丙烯组合物B的制备：
步骤同实施例3，不同的是，组分x的质量份数Wx为85重量份，组分y的质量份数Wy为13重量份，组分z的质量份数Wz为2重量份。Wb：Wy为25:13。最终得到聚丙烯组合物B粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRB＝8.79g/10min。
(3)复合薄膜的制备：
步骤同实施例2。薄膜厚度为50μm，其中上、下表层厚度之和与芯层的厚度比为2:1。
实施例6
本实施例用于说明本发明提供的聚丙烯复合薄膜的制备。
(1)聚丙烯组合物A的制备：
步骤同实施例3，不同的是，组分a的质量份数Wa为100重量份。得到聚丙烯组合物A粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRA＝6.55g/10min。
(2)聚丙烯组合物B的制备：
步骤同实施例3，不同的是，组分x的质量份数Wx为50重量份，组分y的质量份数Wy为30重量份，组分z的质量份数Wz为20重量份。最终得到聚丙烯组合物B粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRB＝9.27g/10min。
(3)复合薄膜的制备：
步骤同实施例3。薄膜厚度为50μm，其中上表层厚度之和与芯层的厚度比为1:4。
实施例7
本实施例用于说明本发明提供的聚丙烯复合薄膜的制备。
(1)聚丙烯组合物A的制备：
步骤同实施例1。不同的是，组分a的质量份数Wa为100重量份。得到聚丙烯组合物A粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRA＝3.1g/10min。
(2)聚丙烯组合物B的制备：
步骤同实施例1。不同的是，组分x的质量份数Wx为50重量份，组分y的质量份数Wy为20重量份，组分z的质量份数Wz为30重量份。其他步骤同步骤(1)，最终得到聚丙烯组合物B粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRB＝3.43g/10min。
(3)复合薄膜的制备：
步骤同实施例1。薄膜厚度为50μm，其中薄膜层B和薄膜层A的厚度比为1:3。
实施例8
按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，在聚丙烯组合物A的制备中，组分a的质量份数Wa为100重量份。最终得到聚丙烯组合物A粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRA＝3.1g/10min。
实施例9
按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，在聚丙烯组合物A的制备中，组分a的质量份数Wa为50重量份，组分b的质量份数Wb为50重量份。Wb：Wy为10:1。最终得到聚丙烯组合物A粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRA＝3.5g/10min。
实施例10
按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，在聚丙烯组合物B的制备中，组分x的质量份数Wx为40重量份，组分y的质量份数Wy为30重量份，组分z的质量份数Wz为30重量份。Wb：Wy为2:3。得到聚丙烯组合物B粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRB＝3.20g/10min。
实施例11
按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，在聚丙烯组合物B的制备中，组分x的质量份数Wx为50重量份，组分y的质量份数Wy为40重量份，组分z的质量份数Wz为10重量份。Wb：Wy为1:2。得到聚丙烯组合物B粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRB＝3.88g/10min。
实施例12
按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，在聚丙烯组合物B的制备中，组分x的质量份数Wx为50重量份，组分y的质量份数Wy为10重量份，组分z的质量份数Wz为40重量份。Wb：Wy为2:1。得到聚丙烯组合物B粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRB＝3.20g/10min。
实施例13
按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，在聚丙烯组合物A的制备中，组分a的质量份数Wa为99重量份，组分b的质量份数Wb为1重量份。Wb：Wy为1:5。最终得到聚丙烯组合物A粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRA＝3.2g/10min。
实施例14
按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，在聚丙烯组合物A的制备中，组分a的质量份数Wa为97.5重量份，组分b的质量份数Wb为2.5重量份。Wb：Wy为1:2。最终得到聚丙烯组合物A粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRA＝3.1g/10min。
实施例15
按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，在聚丙烯组合物A的制备中，组分a的质量份数Wa为95重量份，组分b的质量份数Wb为5重量份。Wb：Wy为1:1。最终得到聚丙烯组合物A粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRA＝3.2g/10min。
实施例16
按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，在聚丙烯组合物A的制备中，组分a的质量份数Wa为90重量份，组分b的质量份数Wb为10重量份。Wb：Wy为2:1。最终得到聚丙烯组合物A粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRA＝3.3g/10min。
实施例17
按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，在聚丙烯组合物A的制备中，组分a的质量份数Wa为75重量份，组分b的质量份数Wb为25重量份。Wb：Wy为5:1。最终得到聚丙烯组合物A粒料，经检测其熔体质量流动速率MFRA＝3.1g/10min。
对比例1
按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，仅使用聚丙烯组合物A挤出流延为单层薄膜，薄膜厚度为50μm。
对比例2
按照实施例2的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，仅使用聚丙烯组合物B挤出流延为单层薄膜，薄膜厚度为50μm。
对比例3
按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，聚丙烯组合物B仅含有组分x。
对比例4
按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，聚丙烯组合物B中仅含有组分x和组分y，其中组分x的质量份数Wx为85重量份，组分y的质量份数Wy为15重量份。
对比例5
按照实施例2的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，聚丙烯组合物B中仅含有组分x和组分z，其中组分x的质量份数Wx为70重量份，组分z的质量份数Wz为30重量份。
表1
从表1中的实施例结果可以得出，本发明的聚丙烯复合薄膜同时具有良好的抗冲性能、光学性能和拉伸性能，而且具有良好的热封强度。本发明薄膜的纵向(MD)拉伸强度≥40MPa，薄膜雾度≤5.5％，摆锤冲击强度≥0.8J，且150℃下的热封强度≥17N/15mm，体积电阻率≥1.8×1015Ω·m。从优选实施例可以看出，该薄膜的纵向(MD)拉伸强度≥55MPa，薄膜雾度≤2.6％，摆锤冲击强度≥1.9J，150℃下的热封强度≥20N/15mm，体积电阻率≥2.0×1015Ω·m。从对比例可以看出，仅采用单层薄膜或者膜层组成配比改变很难达到各种性能的平衡，而且在挤出流延时，膜面不稳定，很难得到厚度均匀的薄膜。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
Claims (19)
1.一种聚丙烯复合薄膜，其特征在于，所述聚丙烯复合薄膜包括至少一层由聚丙烯组合物A形成的薄膜层A和至少一层由聚丙烯组合物B形成的薄膜层B，其中聚丙烯组合物A包括聚丙烯a和任选的聚烯烃弹性体b，聚丙烯组合物B包括无规聚丙烯x、聚烯烃弹性体y和聚丙烯接枝物z。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯复合薄膜，其特征在于，所述聚丙烯复合薄膜具有以下特征中的至少一种：纵向拉伸强度≥40MPa，优选纵向拉伸强度≥55MPa；薄膜雾度≤5.5％，优选薄膜雾度≤2.6％；摆锤冲击强度≥0.8J，优选摆锤冲击强度≥1.9J；150℃下的热封强度≥17N/15mm，优选150℃下的热封强度≥20N/15mm；体积电阻率≥1.8×1015Ω·m，优选体积电阻率≥2.0×1015Ω·m。
3.根据权利要求1-2中任意一项所述的聚丙烯复合薄膜，其特征在于，在230℃下、2.16kg载荷作用下，所述聚丙烯组合物A的熔体质量流动速率为2-10g/10min，优选为3-8g/10min；和/或
在230℃下、2.16kg载荷作用下，所述聚丙烯组合物B的熔体质量流动速率为3-10g/10min，优选为4-8g/10min。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的聚丙烯复合薄膜，其特征在于，所述聚丙烯a为均聚聚丙烯和/或聚丙烯接枝物z；优选地，所述均聚聚丙烯在230℃，2.16kg载荷下的熔体质量流动速率为2-15g/10min，等规度大于97％，分子量分布Mw/Mn为4.5-7.0。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的聚丙烯复合薄膜，其特征在于，所述聚丙烯接枝物z包括衍生自共聚聚丙烯的结构单元和衍生自苯乙烯类单体的结构单元；以聚丙烯接枝物z的重量为基准，所述聚丙烯接枝物z中衍生自苯乙烯类单体且处于接枝态的结构单元的含量为0.5-14wt％，优选为1-7.5wt％，更优选为1.5-5wt％；
优选地，所述聚丙烯接枝物z由共聚聚丙烯和苯乙烯类单体经固相接枝反应制得。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的聚丙烯复合薄膜，其特征在于，所述聚丙烯接枝物z在230℃，2.16kg载荷下的熔体质量流动速率为0.01-30g/10min，优选为0.05-20g/10min，进一步优选为0.1-10g/10min，更优选为0.2-8g/10min。
7.根据权利要求5所述的聚丙烯复合薄膜，其特征在于，所述共聚聚丙烯的共聚单体选自除丙烯外的C2-C8的α-烯烃中的至少一种；和/或，所述共聚聚丙烯具有以下特征中的至少一种：共聚单体含量为0.5-30mol％，优选为4-25mol％；二甲苯可溶物含量为2-80wt％，优选为18-75wt％，进一步优选为30-70wt％；可溶物中共聚单体含量为10-70wt％，优选为10-50wt％，进一步优选为20-35wt％；可溶物与聚丙烯的特性粘数比为0.3-5，优选为0.5-3，更优选为0.8-1.3；在230℃，2.16kg载荷下的熔体质量流动速率为0.01-60g/10min，优选为0.05-35g/10min，进一步优选为0.5-15g/10min；熔融温度Tm为100℃以上，优选为110-180℃，进一步优选为120-170℃；重均分子量为20×104-60×104g/mol。
8.根据权利要求5所述的聚丙烯复合薄膜，其特征在于，所述苯乙烯类单体选自具有式I所示结构的单体、具有式II所示结构的单体和具有式III所示结构的单体中的至少一种；
式I中，R1、R2、R3各自独立地选自H、取代或未取代的C1-C6的烷基；R4-R8各自独立地选自H、卤素、羟基、氨基、磷酸基、磺酸基、取代或未取代的C1-C12的烷基、取代或未取代的C3-C12的环烷基、取代或未取代的C1-C12的烷氧基、取代或未取代的C1-C12的酯基、取代或未取代的C1-C12的胺基，所述取代的基团选自卤素、羟基、氨基、磷酸基、磺酸基、C1-C12的烷基、C3-C12的环烷基、C1-C12的烷氧基、C1-C12的酯基、C1-C12的胺基；优选地，R1、R2、R3各自独立地选自H、取代或未取代的C1-C3的烷基，R4-R8各自独立地选自H、卤素、羟基、氨基、取代或未取代的C1-C6的烷基、取代或未取代的C1-C6的烷氧基；
式II中，R1、R2、R3各自独立地选自H、取代或未取代的C1-C6的烷基；R4-R10各自独立地选自H、卤素、羟基、氨基、磷酸基、磺酸基、取代或未取代的C1-C12的烷基、取代或未取代的C3-C12的环烷基、取代或未取代的C1-C12的烷氧基、取代或未取代的C1-C12的酯基、取代或未取代的C1-C12的胺基，所述取代的基团选自卤素、羟基、氨基、磷酸基、磺酸基、C1-C12的烷基、C3-C12的环烷基、C1-C12的烷氧基、C1-C12的酯基、C1-C12的胺基；优选地，R1、R2、R3各自独立地选自H、取代或未取代的C1-C3的烷基，R4-R10各自独立地选自H、卤素、羟基、氨基、取代或未取代的C1-C6的烷基、取代或未取代的C1-C6的烷氧基，所述取代的基团选自卤素、羟基、氨基、C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基；
式III中，R1’、R2’、R3’各自独立地选自H、取代或未取代的C1-C6的烷基；R4’-R10’各自独立地选自H、卤素、羟基、氨基、磷酸基、磺酸基、取代或未取代的C1-C12的烷基、取代或未取代的C3-C12的环烷基、取代或未取代的C1-C12的烷氧基、取代或未取代的C1-C12的酯基、取代或未取代的C1-C12的胺基，所述取代的基团选自卤素、羟基、氨基、磷酸基、磺酸基、C1-C12的烷基、C3-C12的环烷基、C1-C12的烷氧基、C1-C12的酯基、C1-C12的胺基；优选地，R1’、R2’、R3’各自独立地选自H、取代或未取代的C1-C3的烷基，R4’-R10’各自独立地选自H、卤素、羟基、氨基、取代或未取代的C1-C6的烷基、取代或未取代的C1-C6的烷氧基，所述取代的基团选自卤素、羟基、氨基、C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基；
优选地，所述苯乙烯类单体选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、1-乙烯基萘、2-乙烯基萘、单取代或多取代的苯乙烯，单取代或多取代的α-甲基苯乙烯、单取代或多取代的1-乙烯基萘和单取代或多取代的2-乙烯基萘中的至少一种；所述取代的基团优选选自卤素，羟基，氨基，磷酸基，磺酸基，C1-C8的直链烷基、C3-C8的支链烷基或环烷基、C1-C6的直链烷氧基，C3-C8的支链烷氧基或环状烷氧基、C1-C8的直链酯基、C3-C8的支链酯基或环状酯基、C1-C8的直链胺基以及C3-C8的支链胺基或环状胺基中的至少一种；
更优选地，所述苯乙烯类单体选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯和4-甲基苯乙烯中的至少一种。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的聚丙烯复合薄膜，其特征在于，所述聚烯烃弹性体b和所述聚烯烃弹性体y各自独立地为乙烯与α烯烃的弹性体共聚物，其中所述α烯烃优选为C3-C12的α烯烃，更优选选自丙烯、1-丁烯、1-己烯和1-辛烯中的至少一种。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的聚丙烯复合薄膜，其特征在于，所述无规聚丙烯x为丙烯与乙烯和/或丁烯的共聚物，优选选自乙烯-丙烯-丁烯三元无规共聚物、丙烯-乙烯二元无规共聚物、丙烯-丁烯二元无规共聚物中的至少一种；和/或，所述无规聚丙烯x在230℃，2.16kg载荷下的熔体质量流动速率为2-10g/10min。
11.根据权利要求1-10中任意一项所述的聚丙烯复合薄膜，其特征在于，以聚丙烯组合物A的总重量为基准，所述聚丙烯组合物A包括50-100wt％的聚丙烯a和0-50wt％的聚烯烃弹性体b；优选地，所述聚丙烯组合物A包括75-95wt％的聚丙烯a和5-25wt％的聚烯烃弹性体b。
12.根据权利要求1-11中任意一项所述的聚丙烯复合薄膜，其特征在于，以聚丙烯组合物B的总重量为基准，所述聚丙烯组合物B包括50-90wt％的无规聚丙烯x、5-40wt％的聚烯烃弹性体y和2-40wt％的聚丙烯接枝物z；优选地，所述聚丙烯组合物B包括60-85wt％的无规聚丙烯x、5-20wt％的聚烯烃弹性体y和5-20wt％的聚丙烯接枝物z。
13.根据权利要求1-12中任意一项所述的聚丙烯复合薄膜，其特征在于，以聚丙烯组合物A的总重量为100重量份计，所述聚烯烃弹性体b的重量份数计为Wb，以聚丙烯组合物B的总重量为100重量份计，所述聚烯烃弹性体y的重量份数计为Wy，Wb和Wy的比值为6:1-1:4，优选为4:1-1:4。
14.根据权利要求1-13中任意一项所述的聚丙烯复合薄膜，其特征在于，所述聚丙烯复合薄膜中，其他膜层厚度之和与所述薄膜层A的厚度之比为1:4-2:1，优选为1:2-1:1。
15.根据权利要求1-14中任意一项所述的聚丙烯复合薄膜，其特征在于，当聚丙烯复合薄膜为三层以上结构时，所述薄膜层B为表层。
16.根据权利要求1-15中任意一项所述的聚丙烯复合薄膜，其特征在于，所述聚丙烯组合物A和/或聚丙烯组合物B还包括抗氧剂和/或润滑剂；
优选地，所述抗氧剂选自抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂168和硫酯类抗氧剂中的至少一种；
优选地，以聚丙烯组合物A或聚丙烯组合物B的总量为100重量份计，所述抗氧剂的含量为0.1-0.8重量份，优选为0.2-0.4重量份；
优选地，所述润滑剂为PEG类润滑剂和/或单甘酯类润滑剂；
优选地，以聚丙烯组合物A或聚丙烯组合物B的总量为100重量份计，所述润滑剂的含量为0.01-0.5重量份，优选为0.05-0.2重量份。
17.根据权利要求1-16中任意一项所述的聚丙烯复合薄膜，其特征在于，所述聚丙烯组合物A和/或聚丙烯组合物B还包括成膜助剂，所述成膜助剂优选选自抗卤素剂、光稳定剂、热稳定剂、着色剂、填料、爽滑剂、抗粘剂和抗静电剂中的至少一种；更优选地，以聚丙烯组合物A或聚丙烯组合物B的总量为100重量份计，所述成膜助剂的含量为0.01-0.5重量份，优选为0.05-0.3重量份。
18.权利要求1-17中任意一项所述的聚丙烯复合薄膜的制备方法，包括：将用于形成各层的原料组合物在任选的造粒过程后挤出流延形成所述复合薄膜；任选地，该方法进一步包括将所得复合薄膜进行拉伸，优选双向拉伸。
19.权利要求1-17中任意一项所述的聚丙烯复合薄膜在包装材料领域中的应用；所述包装优选为电池包装、电子产品包装或食品包装。
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