一种双向拉伸聚丙烯高模量薄膜用母料及其生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种双向拉伸聚丙締高模量薄膜用母料及其生产工艺。
【背景技术】
[0002] 双向拉伸聚丙締薄膜（BOPP)-般为多层共挤薄膜，是由聚丙締颗粒经共挤形成 片材后，再经纵横两个方向的拉伸而制得的。双向拉伸聚丙締薄膜具有质轻、无毒、无臭、 防潮、机械强度高，尺寸稳定性好、印刷性能良好、透明性好等优点，广泛应用于食品、糖果、 香烟、茶叶、果汁、牛奶、纺织品等的包装，有"包装皇后"的美称。BOPP薄膜应用之广、污染 之低W及对森林自然资源的保护，使其成为比纸张和聚氯己締（PVC)更受人欢迎的包装材 料。其制造工艺简易可靠、价格合理又使它成为比双向拉伸聚醋炬OPET)薄膜和双向拉伸 巧龙炬OPA)薄膜更为普遍使用的包装材料。
[0003] 在双向拉伸聚丙締炬OP巧薄膜的生产过程中，为了改善聚丙締薄膜的某些性能， 往往需要在树脂中添加具有部分功能的助剂。但是，由于纯的添加剂通常为液体、糊状物或 粉料，而且一般添加量较少，因此在生产聚丙締薄膜的过程中直接加入助剂很难混合均匀， 从而导致聚丙締薄膜生产质量不稳定。
[0004] 针对上述问题，目前常用的做法是将较多种类的功能助剂预先与聚丙締原材料均 匀混合制成"母料"，在聚丙締薄膜生产前再将母料与原材料按一定比例均匀混合进行挤出 生产。
[0005] 目前市场上用的较多的BOPP母料是抗静电母料、抗粘连母料、珠光母料、抗老化 母料、消光母料等，而用于高挺括度烟膜、电工膜、高透膜的BOPP母料较少。该种高挺括度 的BOPP薄膜用母料需要加入刚性助剂，从而提高薄膜的模量、热收缩性和光泽度，W满足 高档包装用薄膜的性能要求。而现有的BOPP薄膜挺度较小，光泽度、热收缩性较差。如中 国发明专利申请CN102321303A公开了一种抗静电增挺母料及其生产工艺，文中提到的既 能抗静电又能增挺的母料具体组分包括；聚丙締55~65份、玻璃微珠1~5份、氨化石油树脂 締姪20~25份、抗静电剂17~25份。该配方生产的母料具有抗静电增挺的效果，但是其使用 的玻璃微珠为无机填料，未经过表面处理，与基体材料相容性不好，在挤出造粒的过程中容 易分散不均，导致母料质量波动较大。中国发明专利申请CN102382360A公开了一种15微米 BOPP收缩烟膜专用增刚母料，通过选择巧和C9石油树脂混合并加入一定比例的相容剂，使 生产出的增刚母料达到高效稳定的质量。该方法生产的增刚母料在短时间内能保持高透明 性，但在拉伸成膜的过程中及作为烟膜的后期使用过程中容易热氧老化变色，影响产品外 观。中国发明专利申请CN102153810A公开了一种PP膜增挺剂，该方法生产的PP膜增挺剂 由聚丙締50%、巧石油树脂49. 5%、抗氧剂0. 5%混合后挤出而成，其中巧石油树脂主要赋 予薄膜较好的热稳定性能和爽滑性能，对薄膜的挺度增加影响不大，而且在拉伸成膜时需 要再次加入多种功能助剂，增加了二次生产工艺，增大了生产成本。
[0006] 另一方面，对于双向拉伸聚丙締高模量薄膜，尤其是香烟包装膜，由于其采用高速 自动化包装设备，对膜有着高模量、低摩擦系数、高透明度（即低雾度）的要求。
[0007]因此，开发一种双向拉伸聚丙締高模量薄膜用母料，使得由其制备的薄膜具有高 模量、高热收缩率、低雾度等特点，满足高速自动化包装设备的使用要求，具有积极的现实 意义。
【发明内容】
[000引本发明的发明目的是提供一种双向拉伸聚丙締高模量薄膜用母料及其生产工艺。
[0009] 为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种双向拉伸聚丙締高模量薄 膜用母料，W质量计，包括如下组分： 均聚聚丙締 50~60% ; 增挺剂 40~50〇/〇; 抗氧剂 0. 2~1. 0〇/〇; 笼型聚倍半硅氧烷0.5~5%; 所述均聚聚丙締的烙体流动速率为1~10 g/lOmin ; 所述增挺剂选自C5氨化石油树脂、C9氨化石油树脂中的一种或两种； 所述笼型聚倍半硅氧烷的粒径为0. 5~10 nm。
[0010] 上文中，所述笼型聚倍半硅氧烷是现有技术，其英文名称polyhe化al oligomeric silsesquioxane，简称 POSS，通式为巧Si〇3/2)n。
[0011] 上述母料主要用于BOPP薄膜的巧层。
[0012] 优选的，所述均聚聚丙締的烙体流动速率为2~5 g/lOmin。
[0013] 上述技术方案中，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂264、抗氧剂 164、抗氧剂DNP中的一种。
[0014] 本发明的机理如下；笼型聚倍半硅氧烷具有=维的无机-有机杂化结构，且具有 较高的抗氧化性和抗水性，配合抗氧剂使用能提高聚丙締的抗氧老化能力。此外，笼型聚倍 半硅氧烷具有很高的模量和硬度，与增挺剂有协同作用，加入笼型聚倍半硅氧烷，可W在减 少氨化石油树脂用量的情况下使B0PP薄膜具有高挺括度，同时由于氨化石油树脂对B0PP 薄膜的雾度有影响，减少了氨化石油树脂的用量，有效的降低了 B0PP薄膜的雾度。
[0015] 此外，由于笼型聚倍半硅氧烷带有有机基团，与基体树脂具有良好的混溶性，在聚 合物烙体中可W分散均匀，因此不需要对笼型聚倍半硅氧烷进行表面处理，节省了生产工 艺。同时，纳米笼型聚倍半硅氧烷具有典型的纳米粒子的量子尺寸效应，具有较强综合性 能；笼型聚倍半硅氧烷的娃氧骨架组成无机内核，可W赋予基体材料良好的热稳定性、抗氧 性等性能。
[0016] 本发明同时请求保护一种双向拉伸聚丙締高模量薄膜用母料的生产工艺，包括如 下步骤：将上述的各组分物充分混合；将混合均匀的物料投入到已预热到170~210°C的双 螺杆挤出机中，烙体挤出后冷却、切粒、干燥，即可得到所述双向拉伸聚丙締高模量薄膜用 母料。
[0017] 上述技术方案中，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为100~150 r/min。
[0018] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点： 1.本发明配置了一种双向拉伸聚丙締高模量薄膜用母料，通过使用氨化石油树脂和 笼型聚倍半硅氧烷协同增挺，有效的提高了 B0PP薄膜的挺括度，同时使B0PP薄膜具有低雾 度、高光泽的特点，使其能够满足高速自动化包装设备的使用要求，具有积极的现实意义； 2. 本发明采用抗氧剂和笼型聚倍半硅氧烷共同起到了抗氧老化作用，相比于单独使用 抗氧剂，具有时效长、效果好的特点； 3. 本发明采用笼型聚倍半硅氧烷，不仅可W改善薄膜的耐高温性能，降低薄膜的高温 摩擦系数；而且由于纳米笼型聚倍半硅氧烷在聚丙締烙体中分散均匀，能够起到无机纳米 填料的作用，能够降低聚丙締烙体的黏度，提高加工性能，解决了现有技术中常规纳米填料 由于体积小、比表面积大、与聚合物烙体相容性差而造成的聚合物烙体中易团聚导致分散 不均的问题； 4. 实验证明，采用本发明的母料制备的薄膜具有高挺度、高热收缩率、低雾度、高光泽 的特性，适用于高档包装行业； 5. 本发明的生产工艺简便，易于实现，适于推广应用。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合实施例对本发明作进一步描述： 实施例一 称量均聚聚丙締55wt% (台塑宁波生产的2020S，烙体流动速率为3g/10min，维卡软化 点150°C)，C9氨化石油树脂40wt%(美国伊±曼生产的R-1125,环球软化点125°C)，0. 2wt〇/〇 的抗氧剂1010,笼型聚倍半硅氧烷4. 8wt%放于混合机内揽拌lOmin，然后将混合料投入到 挤出机的料斗内，挤出机各段温度在170~210°C之间，螺杆转速150 r/min，烙体经挤出后在 水槽内冷却成型，牵引到切粒机中切粒后干燥。
[0020] 制备得到的母料的理化性能见表1。
[0021] 实施例二 称量聚丙締55wt% (台塑宁波生产的2020S，烙体流动速率为3g/10min，维卡软化点 150°C)，C9氨化石油树脂44. 3wt% (美国伊±曼生产的R-1125,环球软化点125°C)，0. 2wt〇/〇 的抗氧剂1010,笼型聚倍半硅氧烷0. 5wt%放于混合机内揽拌lOmin，然后将混合料投入到 挤出机的料斗内，挤出机各段温度在170~210°C之间，螺杆转速15化/min,烙体经挤出后在 水槽内冷却成型，牵引到切粒机中切粒后干燥。
[0022] 制备得到的母料的理化性能见表1。
[0023] 实施例S 称量聚丙締55wt% (台塑宁波生产的2020S，烙体流动速率为3g/10min，维卡软化点 150°C)，C9氨化石油树脂42wt%(美国伊±曼生产的R-1125,环球软化点125°C)，0. 2wt%的 抗氧剂1010,笼型聚倍半硅氧烷2. 8wt%放于混合机内揽拌lOmin，然后将混合料投入到挤 出机的料斗内，挤出机各段温度在170~210°C之间，螺杆转速15化/min,烙体经挤出后在水 槽内冷却成型，牵引到切粒机中切粒后干燥。
[0024] 制备得到的母料的理化性能见表1。
[0025] 表1增挺母料理化性能
【主权项】
1. 一种双向拉伸聚丙烯高模量薄膜用母料，其特征在于，以质量计，包括如下组分： 均聚聚丙烯 50~60% ; 增挺剂 40~50% ; 抗氧剂 0· 2~1· 0% ; 笼型聚倍半硅氧烷〇. 5~5%; 所述均聚聚丙稀的恪体流动速率为1~1〇 g/l〇min ; 所述增挺剂选自C5氢化石油树脂、C9氢化石油树脂中的一种或两种； 所述笼型聚倍半硅氧烷的粒径为〇. 5~10 nm。
2. 根据权利要求1所述的双向拉伸聚丙烯高模量薄膜用母料，其特征在于：所述均聚 聚丙烯的熔体流动速率为2~5 g/10min。
3. 根据权利要求1所述的双向拉伸聚丙烯高模量薄膜用母料，其特征在于：所述抗氧 剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂264、抗氧剂164、抗氧剂DNP中的一种。
4. 一种双向拉伸聚丙烯高模量薄膜用母料的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤： 将权利要求1所述的各组分物充分混合；将混合均匀的物料投入到已预热到170~210°C的 双螺杆挤出机中，熔体挤出后冷却、切粒、干燥，即可得到所述双向拉伸聚丙烯高模量薄膜 用母料。
5. 根据权利要求4所述的双向拉伸聚丙烯高模量薄膜用母料的生产工艺，其特征在 于：所述双螺杆挤出机的螺杆转速为100~150 r/min。
【专利摘要】本发明公开了一种双向拉伸聚丙烯高模量薄膜用母料，以质量计，包括如下组分：均聚聚丙烯50~60%；增挺剂0~50%；抗氧剂0.2~1.0%；笼型聚倍半硅氧烷0.5~5%；所述笼型聚倍半硅氧烷的粒径为0.5~10nm。本发明通过使用氢化石油树脂和笼型聚倍半硅氧烷协同增挺，有效的提高了BOPP薄膜的挺括度，同时使BOPP薄膜具有低雾度、高光泽的特点，使其能够满足高速自动化包装设备的使用要求，具有积极的现实意义。
【IPC分类】C08J3-22, C08K5-134, C08K5-549, C08L57-02, C08L23-12
【公开号】CN104672607
【申请号】CN201410839121
【发明人】罗吉江, 符书臻
【申请人】苏州度辰新材料有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月30日