CN116478477A - 一种直线易撕聚丙烯组合物薄膜及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及食品包装技术领域，尤其涉及一种直线易撕聚丙烯组合物薄膜及其制备方法和应用。本发明提供了一种聚丙烯组合物薄膜，按照质量份数计，制备原料包括丙烯聚合物60～90份、丙烯ɑ‑烯烃共聚物10～40份和乙烯ɑ‑烯烃共聚物0.5～5份。所述聚丙烯组合物薄膜可以同时满足易撕裂开封性、良好的高温蒸煮性、热封强度和优异的耐低温冲击性的要求。
Description
技术领域
本发明涉及食品包装技术领域，尤其涉及一种直线易撕聚丙烯组合物薄膜及其制备方法和应用。
背景技术
众所周知，引起食品腐败常见的细菌有假单胞菌和弧菌，两者均不耐热；肠细菌在60℃下加热30分钟均死亡，乳酸菌有些品种可耐65℃下30分钟的加热；芽孢杆菌一般可耐95～100℃，加热数分钟，少数能耐120℃下20分钟的加热；除了细菌外，食品中还存在大量的真菌，包括毛霉、酵母等；另外光线、氧气、温度、水分和pH值等均可引起食品的腐败，但主要因素是微生物。因此，采用高温蒸煮杀灭微生物是食品长时间保存的重要方法。
对于高温蒸煮杀菌来说，通常情况下高温蒸煮的温度大约为100～140℃，但现有技术中，用于制备包装袋的高温蒸煮薄膜无法同时满足易开封性、良好的高温蒸煮性、热封强度和优异的耐低温冲击性的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种直线易撕聚丙烯组合物薄膜及其制备方法和应用，所述聚丙烯组合物薄膜可以同时满足易撕裂开封性、良好的高温蒸煮性、热封强度和优异的耐低温冲击性的要求。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种聚丙烯组合物薄膜，按照质量份数计，制备原料包括丙烯聚合物60～90份、丙烯ɑ-烯烃共聚物10～40份和乙烯ɑ-烯烃共聚物0.5～5份。
优选的，所述聚丙烯组合物薄膜在190℃的熔体质量流动速率为0.01～2g/10min。
优选的，所述丙烯聚合物为聚丙烯酸树脂。
优选的，所述丙烯ɑ-烯烃共聚物的极端粘度为2.5～4.5dl/g；
所述丙烯ɑ-烯烃共聚物中丙烯基的质量百分含量为65～80％。
优选的，所述乙烯ɑ-烯烃共聚物的密度为0.865～0.910g/cm3。
优选的，所述聚丙烯组合物薄膜的制备原料还包括助剂；
所述助剂的质量为所述丙烯聚合物、丙烯ɑ-烯烃共聚物和乙烯ɑ-烯烃共聚物总质量的质量百分含量为1～5％。
优选的，所述助剂包括抗氧化剂、耐热稳定剂、润滑剂、抗静电剂、吸收剂、抗阻塞剂、成核剂、颜料和染料中的一种或几种。
优选的，所述抗氧化剂包括酚类抗氧化剂、有机磷酸盐抗氧化剂、硫醚抗氧化剂和阻滞胺抗氧化剂中的一种或几种；
所述抗阻塞剂包括氧化铝、二氧化硅、聚甲基丙烯酸酯和硅树脂中的一种或几种；
所述润滑剂包括双酰胺、脂肪酸金属盐和聚烯烃蜡中的一种或几种；
所述成核剂包括二苯二甲酰胺山梨醇、松香成核剂和铝基成核剂中的一种或几种。
本发明还提供了上述技术方案所述聚丙烯组合物薄膜的制备方法，包括以下步骤：
采用流延法或吹膜法，将丙烯聚合物、丙烯ɑ-烯烃共聚物和乙烯ɑ-烯烃共聚物混合后成膜，得到所述聚丙烯组合物薄膜。
本发明还提供了上述技术方案所述聚丙烯组合物薄膜或上述技术方案所述制备方法制备得到的聚丙烯组合物薄膜在包装领域中的应用。
本发明提供了一种聚丙烯组合物薄膜，按照质量份数计，制备原料包括丙烯聚合物60～90份、丙烯ɑ-烯烃共聚物10～40份和乙烯ɑ-烯烃共聚物0.5～5份。所述丙烯聚合物可以提高薄膜的耐热性，所述丙烯ɑ-烯烃共聚物可以提高薄膜的强度，所述乙烯ɑ-烯烃共聚物可以提高薄膜的热封性，通过调整上述三种物质的比例可以使薄膜同时满足易开封性、良好的高温蒸煮性、热封强度和优异的耐低温冲击性的要求。
附图说明
图1为本发明采用流延法制备聚丙烯组合物薄膜的流延机的结构示意图；
图2为本发明采用吹膜法制备聚丙烯组合物薄膜的吹膜机的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种聚丙烯组合物薄膜，按照质量份数计，制备原料包括丙烯聚合物60～90份、丙烯ɑ-烯烃共聚物10～40份和乙烯ɑ-烯烃共聚物0.5～5份。
在本发明中，若无特殊说明，所有制备原料均为本领域技术人员熟知的市售产品。
按照质量份数计，本发明所述聚丙烯组合物薄膜的制备原料包括丙烯聚合物60～90份，优选为65～85份，更优选为70～80份，最优选为73～76份。在本发明中，所述丙烯聚合物优选为聚丙烯酸树脂；所述聚丙烯酸树脂的型号优选为巨正源T03、中煤榆林L5E89或泰国石化HP400K。
以所述丙烯聚合物的重量份数为基准，本发明所述聚丙烯组合物薄膜的制备原料包括丙烯ɑ-烯烃共聚物10～40份，优选为15～35份，更优选为20～30份，最优选为24～27份。在本发明中，所述丙烯ɑ-烯烃共聚物的极端粘度优选为2.5～4.5dl/g，更优选为3.0～4.0dl/g，最优选为3.3～3.7dl/g；所述丙烯ɑ-烯烃共聚物中丙烯基的质量百分含量优选为65～80％，更优选为68～76％，最优选为72～75％。在本发明中，所述丙烯ɑ-烯烃共聚物的型号优选为博禄208CF或TOTAL CF330。
以所述丙烯聚合物的重量份数为基准，本发明所述聚丙烯组合物薄膜的制备原料包括乙烯ɑ-烯烃共聚物0.5～5份，优选为1～4份，更优选为2～3份。在本发明中，所述乙烯ɑ-烯烃共聚物的密度优选为0.865～0.910g/cm3。在本发明中，所述乙烯ɑ-烯烃共聚物的型号优选为中石化TF1007、茂名石化4809或广西石化L5D98。
在本发明中，所述聚丙烯组合物薄膜在190℃的熔体质量流动速率优选为0.01～2g/10min，更优选为0.3～1.6g/10min，最优选为0.8～1.2g/10min。
在本发明中，所述聚丙烯组合物薄膜的制备原料还优选包括助剂；所述助剂的质量为所述丙烯聚合物、丙烯ɑ-烯烃共聚物和乙烯ɑ-烯烃共聚物总质量的质量百分含量优选为1～5％，更优选为2～4％，最优选为2.5～3.5％。
在本发明中，所述助剂优选包括抗氧化剂、耐热稳定剂、润滑剂、抗静电剂、抗阻塞剂和成核剂中的一种或几种；当所述助剂为上述具体选择中的两种以上时，本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定，按任意配比进行混合即可。
在本发明中，所述抗氧化剂包括酚类抗氧化剂、有机磷酸盐抗氧化剂、硫醚抗氧化剂和阻滞胺抗氧化剂中的一种或几种；当所述抗氧化剂为上述具体选择中的两种以上时，本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定，按任意配比进行混合即可。
在本发明中，所述耐热稳定剂优选为康斯坦普ST3003。
在本发明中，所述润滑剂优选包括双酰胺、脂肪酸金属盐和聚烯烃蜡中的一种或几种；所述双酰胺优选包括乙烯双硬脂酰胺和/或油酸酰胺；所述脂肪酸金属盐优选包括硬脂酸钙、硬脂酸锌和蒙太酸金属盐中的一种或几种；所述聚烯烃蜡优选包括聚乙烯蜡和/或聚丙烯蜡；当所述润滑剂为上述具体选择中的两种以上时，本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定，按任意配比进行混合即可。
在本发明中，所述抗静电剂优选为康斯坦普AT4082。
在本发明中，所述抗阻塞剂优选包括氧化铝、二氧化硅、聚甲基丙烯酸酯和硅树脂中的一种或几种，当所述抗阻塞剂为上述具体选择中的两种以上时，本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定，按任意配比进行混合即可。
在本发明中，所述成核剂优选包括二苯二甲酰胺山梨醇、松香成核剂和铝基成核剂中的一种或几种，当所述成核剂为上述具体选择中的两种以上时，本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定，按任意配比进行混合即可。
本发明还提供了上述技术方案所述聚丙烯组合物薄膜的制备方法，包括以下步骤：
采用流延法或吹膜法，将丙烯聚合物、丙烯ɑ-烯烃共聚物和乙烯ɑ-烯烃共聚物混合后成膜，得到所述聚丙烯组合物薄膜。
本发明对所述流延法(在如图1所示流延机中进行)或吹膜法(在如图1所示吹膜机中进行)制备聚丙烯组合物薄膜的具体过程没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。
在本发明中，当所述制备原料中包括助剂时，所述所述聚丙烯组合物薄膜的制备方法，优选包括以下步骤：采用流延法或吹膜法，将丙烯聚合物、丙烯ɑ-烯烃共聚物、乙烯ɑ-烯烃共聚物和助剂混合后成膜，得到所述聚丙烯组合物薄膜。
在本发明中，所述聚丙烯组合物薄膜的厚度优选为10～500μm，更优选为30～200μm，最优选为40～100μm。
本发明还提供了上述技术方案所述聚丙烯组合物薄膜或上述技术方案所述制备方法制备得到的聚丙烯组合物薄膜在包装领域中的应用。
在本发明中，所述聚丙烯组合物薄膜优选通过制备得到包装膜应用于包装领域。在本发明中，所述包装膜优选为食品包装膜；所述食品包装膜优选为蒸煮食品的包装膜。本发明对所述应用的方法没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方法进行即可。
下面结合实施例对本发明提供的直线易撕聚丙烯组合物薄膜及其制备方法和应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
制备原料：丙烯聚合物65份(型号为质量比为8:2的巨正源T03和中煤榆林L5E89，在190℃的熔体质量流动速率(MFR)为3.5g/10min)；
丙烯ɑ-烯烃共聚物28份(型号为博禄208CF，在190℃的熔体质量流动速率(MFR)为7g/10min)；
乙烯ɑ-烯烃共聚物7份(型号为中石化TF1007，密度为0.91g/cm3，在190℃的熔体质量流动速率(MFR)为8g/10min)；
制备方法：
将丙烯聚合物、丙烯ɑ-烯烃共聚物和乙烯ɑ-烯烃共聚物混合后送入如图1所述的流延机，230℃熔化，从T-模具基础成薄膜状，然后通过与30℃的金属辊接触冷却凝固后收卷，形成厚度为70μm的聚丙烯组合物薄膜。
实施例2
制备原料：丙烯聚合物60份(型号为质量比为2.5:7.5的巨正源T03(在190℃的熔体质量流动速率(MFR)为3g/10min)和中煤榆林L5E89在190℃的熔体质量流动速率(MFR)为3.5g/10min)；
丙烯ɑ-烯烃共聚物30份(型号为质量比为7.5:2.5的TOTAL CF330(在190℃的熔体质量流动速率(MFR)为5g/10min)和博禄208CF(在190℃的熔体质量流动速率(MFR)为7g/10min))；
乙烯ɑ-烯烃共聚物10份(型号为茂名石化4809，密度为0.91g/cm3，在190℃的熔体质量流动速率(MFR)为8g/10min)；
制备方法：
将丙烯聚合物、丙烯ɑ-烯烃共聚物和乙烯ɑ-烯烃共聚物混合后，以100m/min的速度240℃熔融挤出，流延辊40℃冷却至凝固，得到厚度为50μm的聚丙烯组合物薄膜。
实施例3
制备原料：丙烯聚合物60份(型号为中煤榆林L5E89，在190℃的熔体质量流动速率(MFR)为3.5g/10min)；
丙烯ɑ-烯烃共聚物20份(型号为质量比为2.5:7.5的TOTAL CF330(在190℃的熔体质量流动速率(MFR)为5g/10min)和博禄208CF(在190℃的熔体质量流动速率(MFR)为3.5g/10min))；
乙烯ɑ-烯烃共聚物20份(型号为茂名石化4809，密度为0.91g/cm3，在190℃的熔体质量流动速率(MFR)为8g/10min)；
制备方法：
将丙烯聚合物、丙烯ɑ-烯烃共聚物和乙烯ɑ-烯烃共聚物混合后，以100m/min的速度240℃熔融挤出，流延辊40℃冷却至凝固，得到厚度为50μm的聚丙烯组合物薄膜。
测试例
以市售的流延薄膜(CPP)为对比例1、以市售的流延薄膜(CPE)为对比例2、以市售的双向拉伸(OPP)为对比例3，将实施例1～3所述聚丙烯组合物薄膜和对比例1～3所述薄膜进行薄膜的撕裂性测试(用手撕开薄膜或将样品垂直切割成A-4大小，然后，为了在长度方向上撕裂样品，在样品的中心部分切开3cm；然后，将样品放在平坦的底座上，捏住中心部分3cm部分，用另一只手按住两侧，以1m/min的速度在180度方向上拉样品)和加工性评价(薄膜加工性)：撕裂性评价：〇：没有卡主撕开，△：在拉伸时有伸长撕开，×：有卡主撕不开；加工性评估：〇：在以高速成型条件下能够形成稳定、厚度均匀的薄膜，×：在以稳定的高速成型条件下难以形成稳定、厚度均匀的薄膜；测试结果如表1所示：
表1实施例1～3所述聚丙烯组合物薄膜和对比例1～3所述薄膜的性能参数
| 实施例 | 薄膜加工性 | 直线易撕裂性 |
| 实施例1 | 〇 | 〇 |
| 实施例2 | 〇 | 〇 |
| 实施例3 | 〇 | 〇 |
| 对比例1 | - | △ |
| 对比例2 | - | × |
| 对比例3 | - | × |
其中，“-”表示没有进行测试。
将实施例1～3所述聚丙烯组合物薄膜和对比例1～3所述薄膜进行高温蒸煮性和热封强度的测试，其中高温蒸煮性测试过程为：将实施例1～3所述聚丙烯组合物薄膜和对比例1～3所述薄膜制成袋子备用，然后装入10vol％的饱和食盐水，然后排气封口，将所述袋子放入杀菌锅中加温到121℃，恒温40min，然后保持压力不变进行冷却，然后检测袋子是否有明显变形、破损、分层，封口不为是否有剥离现象；
热封强度测试过程为：分别将两片实施例1～3所述聚丙烯组合物薄膜和对比例1～3所述薄膜叠放蒸汽，离榨边3cm处进行热封(热封条件为：下刀80℃,0.3kPa，1s，(PET膜包围))，将热合后的试片去除取出自然冷却，进行拉力测试(以200mm/min±20mm/min的拉伸速度进行部分玻璃，记录最大荷载)，热封强度的计算公式为：R＝Fmax/A，其中，R为热封强度(单位：N)，Fmax为最大玻璃荷载(单位：N)，A为宽度系数，A＝W/15mm，W为试验宽度；
测试结果如表2所示：
表2测试结果
| 高温蒸煮性(N) | 热封强度(N) | |
| 实施例1 | 13 | 14 |
| 实施例2 | 14 | 15 |
| 实施例3 | 14 | 15 |
| 流延薄膜(CPP) | 4 | 8 |
| 流延薄膜(CPE) | 3 | 6 |
| 双向拉伸(OPP) | 3 | 5 |
由表3可知，本发明所述的聚丙烯组合物薄膜具有易撕裂开封性、良好的高温蒸煮性和热封强度；同时本发明所述聚丙烯组合物薄膜还具有优异的耐低温冲击性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种聚丙烯组合物薄膜，其特征在于，按照质量份数计，制备原料包括丙烯聚合物60～90份、丙烯ɑ-烯烃共聚物10～40份和乙烯ɑ-烯烃共聚物0.5～5份。
2.如权利要求1所述的聚丙烯组合物薄膜，其特征在于，所述聚丙烯组合物薄膜在190℃的熔体质量流动速率为0.01～2g/10min。
3.如权利要求1所述的聚丙烯组合物薄膜，其特征在于，所述丙烯聚合物为聚丙烯酸树脂。
4.如权利要求1所述的聚丙烯组合物薄膜，其特征在于，所述丙烯ɑ-烯烃共聚物的极端粘度为2.5～4.5dl/g；
所述丙烯ɑ-烯烃共聚物中丙烯基的质量百分含量为65～80％。
5.如权利要求1所述的聚丙烯组合物薄膜，其特征在于，所述乙烯ɑ-烯烃共聚物的密度为0.865～0.910g/cm3。
6.如权利要求1～5任一项所述的聚丙烯组合物薄膜，其特征在于，所述聚丙烯组合物薄膜的制备原料还包括助剂；
所述助剂的质量为所述丙烯聚合物、丙烯ɑ-烯烃共聚物和乙烯ɑ-烯烃共聚物总质量的质量百分含量为1～5％。
7.如权利要求6所述的聚丙烯组合物薄膜，其特征在于，所述助剂包括抗氧化剂、耐热稳定剂、润滑剂、抗静电剂、吸收剂、抗阻塞剂、成核剂、颜料和染料中的一种或几种。
8.如权利要求7所述的聚丙烯组合物薄膜，其特征在于，所述抗氧化剂包括酚类抗氧化剂、有机磷酸盐抗氧化剂、硫醚抗氧化剂和阻滞胺抗氧化剂中的一种或几种；
所述抗阻塞剂包括氧化铝、二氧化硅、聚甲基丙烯酸酯和硅树脂中的一种或几种；
所述润滑剂包括双酰胺、脂肪酸金属盐和聚烯烃蜡中的一种或几种；
所述成核剂包括二苯二甲酰胺山梨醇、松香成核剂和铝基成核剂中的一种或几种。
9.权利要求1～8任一项所述聚丙烯组合物薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
采用流延法或吹膜法，将丙烯聚合物、丙烯ɑ-烯烃共聚物和乙烯ɑ-烯烃共聚物混合后成膜，得到所述聚丙烯组合物薄膜。
10.权利要求1～8任一项所述聚丙烯组合物薄膜或权利要求9所述制备方法制备得到的聚丙烯组合物薄膜在包装领域中的应用。
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|---|---|---|---|---|
| US5115030A (en) * | 1988-08-04 | 1992-05-19 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Polypropylene resin composition |
| CN1408756A (zh) * | 2001-09-20 | 2003-04-09 | 东赛璐株式会社 | 热封膜及其用途 |
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