一种增韧工程用复合膜的制作方法

本发明是关于工程多层塑料膜
技术领域：
，特别是关于一种增韧工程用复合膜。
背景技术：
：聚丙烯薄膜广泛应用于食品、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。聚丙烯薄膜应用之广、污染之低以及对森林自然资源的保护，使其成为比纸张和聚氯乙烯(pvc)更受人欢迎的包装材料。现有技术cn106432762b公开了一种聚烯烃薄膜及其制备方法，将聚烯烃树脂置于溶剂中，控制温度在聚烯烃树脂的溶胀温度下进行溶胀处理；过滤后加入抗氧剂，经过双螺杆挤出机在170℃230℃挤出，在室温90℃冷却，拉伸，用萃取剂萃取后在110℃130℃拉伸，100℃128℃定形，制备得到聚烯烃薄膜。公开于该
背景技术：
部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种增韧工程用复合膜，其能够克服现有技术的缺点。为实现上述目的，本发明提供了一种增韧工程用复合膜，该增韧工程用复合膜从内至外依次具有第一复合层、第二复合层、第三复合层、第四复合层以及第五复合层，增韧工程用复合膜是由如下方法制备的：提供二元共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、线性低密度聚乙烯lldpe、玻璃纤维、碳纤维、三氧化二铝、三氧化二锑以及加工助剂，其中，加工助剂至少包括爽滑剂和抗氧剂；将二元共聚聚丙烯、线性低密度聚乙烯lldpe、碳纤维、三氧化二铝、加工助剂以及甲基硅油混合并进行高速搅拌，得到原料a；将原料a投入螺杆挤出机a，以得到聚合物熔体a；将均聚聚丙烯、线性低密度聚乙烯lldpe、玻璃纤维、碳纤维、三氧化二锑、加工助剂以及甲基硅油混合并进行高速搅拌，得到原料b；将原料b投入螺杆挤出机b，以得到聚合物熔体b；将二元共聚聚丙烯、玻璃纤维、三氧化二铝、三氧化二锑、加工助剂以及甲基硅油混合并进行高速搅拌，得到原料c；将原料c投入螺杆挤出机c，以得到聚合物熔体c；其中，从螺杆挤出机挤出的聚合物熔体a、聚合物熔体b以及聚合物熔体c被导入叠层器中，聚合物熔体a、聚合物熔体b以及聚合物熔体c之后通过压延机压延成增韧工程用复合膜，其中，第一复合层、第二复合层、第三复合层、第四复合层以及第五复合层中的每一个复合层从内至外依次均具有聚合物熔体a形成的层、聚合物熔体b形成的层以及聚合物熔体c形成的层。在一优选的实施方式中，在原料a中，以重量份计，二元共聚聚丙烯占100-150份，线性低密度聚乙烯lldpe占20-30份，碳纤维占5-10份，三氧化二铝占3-6份，加工助剂占2-4份。在一优选的实施方式中，在原料b中，以重量份计，均聚聚丙烯占100-150份，线性低密度聚乙烯lldpe占30-40份，玻璃纤维占3-5份，碳纤维占3-5份，三氧化二锑占3-6份，加工助剂占2-4份。在一优选的实施方式中，在原料c中，以重量份计，二元共聚聚丙烯占100-150份，玻璃纤维占5-10份，三氧化二铝占1-3份，三氧化二锑占1-3份，加工助剂占2-4份。在一优选的实施方式中，将原料a投入螺杆挤出机a，以得到聚合物熔体a具体工艺为：挤出机第一区温度为180-190℃，挤出机第二区温度为190-200℃，挤出机第三区温度为200-210℃，模头温度为200-210℃，螺杆转速为40-80rpm。在一优选的实施方式中，将原料b投入螺杆挤出机b，以得到聚合物熔体b具体工艺为：挤出机第一区温度为150-160℃，挤出机第二区温度为195-205℃，挤出机第三区温度为205-210℃，挤出机第四区温度为210-220℃，模头温度为200-210℃，螺杆转速为40-80rpm。在一优选的实施方式中，将原料c投入螺杆挤出机c，以得到聚合物熔体c具体工艺为：挤出机第一区温度为155-165℃，挤出机第二区温度为190-200℃，挤出机第三区温度为205-210℃，挤出机第四区温度为215-220℃，模头温度为205-210℃，螺杆转速为40-80rpm。在一优选的实施方式中，其中，第一复合层、第二复合层、第三复合层、第四复合层与第五复合层的厚度比为1：(1.2-1.3)：(1.35-1.45)：(1.1-1.2)：(0.9-1)。在一优选的实施方式中，其中，第一复合层、第二复合层、第三复合层、第四复合层以及第五复合层中的每一个复合层中的聚合物熔体a形成的层、聚合物熔体b形成的层以及聚合物熔体c形成的层的厚度比为1：(0.8-0.9)：(0.7-0.75)。与现有技术相比，本发明具有如下优点，聚丙烯薄膜是一种非常常见的材料，其研究历史已经长达数十年。目前单层或者两到四层的聚丙烯薄膜的强度和各项性能已经达到材料极限，再想进一步提高这种简单结构材料的强度几乎是难以实现的，同时简单的聚丙烯成分的改变已经难以较大的改善聚丙烯的各项性能指标。有鉴于现有技术的问题和瓶颈，本发明提出了一种具有复杂多层结构的聚丙烯薄膜，本发明的薄膜具有丰富的内层结构，多层结构之间通过组分的设计具有相互配合的性能关系，本发明的膜结构具有较好的力学性能。附图说明图1是根据本发明一实施方式的方法流程图。图2是根据本发明一实施方式的结构示意图。图3是根据本发明一实施方式的薄膜表面的原子力显微镜照片。具体实施方式下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。叠层器的结构是本领域公知的(例如北京化工大学就公开了很多关于叠层器设计的文献，本领域技术人员或者生产者可以直接向北京化工大学购买或者定制叠层器)，本申请不再赘述。聚合物的加工助剂的种类是本领域公知的，本申请不再一一列举，为了实验结果可以比较的目的，本申请实施例以及对比例中仅仅使用爽滑剂和抗氧剂作为加工助剂(爽滑剂和抗氧剂种类参见现有技术cn107599576b中的介绍)，为了结果可以比较的目的，本申请实施例以及对比例的膜厚度均为50微米，但是本申请的产品的厚度显然可以随意调整。图1是根据本发明一实施方式的方法流程图。如图所示，本发明的增韧工程用复合膜的制备方法包括如下步骤：步骤101：提供二元共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、线性低密度聚乙烯lldpe、玻璃纤维、碳纤维、三氧化二铝、三氧化二锑以及加工助剂，其中，加工助剂至少包括爽滑剂和抗氧剂；步骤102：将二元共聚聚丙烯、线性低密度聚乙烯lldpe、碳纤维、三氧化二铝、加工助剂以及甲基硅油混合并进行高速搅拌，得到原料a；步骤103：将原料a投入螺杆挤出机a，以得到聚合物熔体a；步骤104：将均聚聚丙烯、线性低密度聚乙烯lldpe、玻璃纤维、碳纤维、三氧化二锑、加工助剂以及甲基硅油混合并进行高速搅拌，得到原料b；步骤105：将原料b投入螺杆挤出机b，以得到聚合物熔体b；步骤106：将二元共聚聚丙烯、玻璃纤维、三氧化二铝、三氧化二锑、加工助剂以及甲基硅油混合并进行高速搅拌，得到原料c；步骤107：将原料c投入螺杆挤出机c，以得到聚合物熔体c，其中，从螺杆挤出机挤出的聚合物熔体a、聚合物熔体b以及聚合物熔体c被导入叠层器中，聚合物熔体a、聚合物熔体b以及聚合物熔体c之后通过压延机压延成增韧工程用复合膜。图2是根据本发明一实施方式的结构示意图。如图所示，本发明的增韧工程用复合膜从内至外依次包括第一复合层201、第二复合层202、第三复合层203、第四复合层204以及第五复合层205，其中，各个复合层中的每一个复合层从内至外依次均具有聚合物熔体a形成的层、聚合物熔体b形成的层以及聚合物熔体c形成的层(其中，以第一复合层201为例，第一复合层201从内至外依次均具有聚合物熔体a形成的层201a、聚合物熔体b形成的层201b以及聚合物熔体c形成的层201c)。实施例1增韧工程用复合膜从内至外依次具有第一复合层、第二复合层、第三复合层、第四复合层以及第五复合层，增韧工程用复合膜是由如下方法制备的：提供二元共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、线性低密度聚乙烯lldpe、玻璃纤维、碳纤维、三氧化二铝、三氧化二锑以及加工助剂，其中，加工助剂至少包括爽滑剂和抗氧剂；将二元共聚聚丙烯、线性低密度聚乙烯lldpe、碳纤维、三氧化二铝、加工助剂以及甲基硅油混合并进行高速搅拌，得到原料a；将原料a投入螺杆挤出机a，以得到聚合物熔体a；将均聚聚丙烯、线性低密度聚乙烯lldpe、玻璃纤维、碳纤维、三氧化二锑、加工助剂以及甲基硅油混合并进行高速搅拌，得到原料b；将原料b投入螺杆挤出机b，以得到聚合物熔体b；将二元共聚聚丙烯、玻璃纤维、三氧化二铝、三氧化二锑、加工助剂以及甲基硅油混合并进行高速搅拌，得到原料c；将原料c投入螺杆挤出机c，以得到聚合物熔体c；其中，从螺杆挤出机挤出的聚合物熔体a、聚合物熔体b以及聚合物熔体c被导入叠层器中，聚合物熔体a、聚合物熔体b以及聚合物熔体c之后通过压延机压延成增韧工程用复合膜，其中，第一复合层、第二复合层、第三复合层、第四复合层以及第五复合层中的每一个复合层从内至外依次均具有聚合物熔体a形成的层、聚合物熔体b形成的层以及聚合物熔体c形成的层。在原料a中，以重量份计，二元共聚聚丙烯占100份，线性低密度聚乙烯lldpe占20份，碳纤维占5份，三氧化二铝占3份，加工助剂占2份。在原料b中，以重量份计，均聚聚丙烯占100份，线性低密度聚乙烯lldpe占30份，玻璃纤维占3份，碳纤维占3份，三氧化二锑占3份，加工助剂占2份。在原料c中，以重量份计，二元共聚聚丙烯占100份，玻璃纤维占5份，三氧化二铝占1份，三氧化二锑占1份，加工助剂占2份。将原料a投入螺杆挤出机a，以得到聚合物熔体a具体工艺为：挤出机第一区温度为180℃，挤出机第二区温度为190℃，挤出机第三区温度为200℃，模头温度为200℃，螺杆转速为40rpm。将原料b投入螺杆挤出机b，以得到聚合物熔体b具体工艺为：挤出机第一区温度为150℃，挤出机第二区温度为195℃，挤出机第三区温度为205℃，挤出机第四区温度为210℃，模头温度为200℃，螺杆转速为40rpm。将原料c投入螺杆挤出机c，以得到聚合物熔体c具体工艺为：挤出机第一区温度为155℃，挤出机第二区温度为190℃，挤出机第三区温度为205℃，挤出机第四区温度为215℃，模头温度为205℃，螺杆转速为40rpm。其中，第一复合层、第二复合层、第三复合层、第四复合层与第五复合层的厚度比为1：1.2：1.35：1.1：0.9。其中，第一复合层、第二复合层、第三复合层、第四复合层以及第五复合层中的每一个复合层中的聚合物熔体a形成的层、聚合物熔体b形成的层以及聚合物熔体c形成的层的厚度比为1：0.8：0.7。实施例2增韧工程用复合膜从内至外依次具有第一复合层、第二复合层、第三复合层、第四复合层以及第五复合层，增韧工程用复合膜是由如下方法制备的：提供二元共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、线性低密度聚乙烯lldpe、玻璃纤维、碳纤维、三氧化二铝、三氧化二锑以及加工助剂，其中，加工助剂至少包括爽滑剂和抗氧剂；将二元共聚聚丙烯、线性低密度聚乙烯lldpe、碳纤维、三氧化二铝、加工助剂以及甲基硅油混合并进行高速搅拌，得到原料a；将原料a投入螺杆挤出机a，以得到聚合物熔体a；将均聚聚丙烯、线性低密度聚乙烯lldpe、玻璃纤维、碳纤维、三氧化二锑、加工助剂以及甲基硅油混合并进行高速搅拌，得到原料b；将原料b投入螺杆挤出机b，以得到聚合物熔体b；将二元共聚聚丙烯、玻璃纤维、三氧化二铝、三氧化二锑、加工助剂以及甲基硅油混合并进行高速搅拌，得到原料c；将原料c投入螺杆挤出机c，以得到聚合物熔体c；其中，从螺杆挤出机挤出的聚合物熔体a、聚合物熔体b以及聚合物熔体c被导入叠层器中，聚合物熔体a、聚合物熔体b以及聚合物熔体c之后通过压延机压延成增韧工程用复合膜，其中，第一复合层、第二复合层、第三复合层、第四复合层以及第五复合层中的每一个复合层从内至外依次均具有聚合物熔体a形成的层、聚合物熔体b形成的层以及聚合物熔体c形成的层。在原料a中，以重量份计，二元共聚聚丙烯占150份，线性低密度聚乙烯lldpe占30份，碳纤维占10份，三氧化二铝占6份，加工助剂占4份。在原料b中，以重量份计，均聚聚丙烯占150份，线性低密度聚乙烯lldpe占40份，玻璃纤维占5份，碳纤维占5份，三氧化二锑占6份，加工助剂占4份。在原料c中，以重量份计，二元共聚聚丙烯占150份，玻璃纤维占10份，三氧化二铝占3份，三氧化二锑占3份，加工助剂占4份。将原料a投入螺杆挤出机a，以得到聚合物熔体a具体工艺为：挤出机第一区温度为190℃，挤出机第二区温度为200℃，挤出机第三区温度为210℃，模头温度为210℃，螺杆转速为80rpm。将原料b投入螺杆挤出机b，以得到聚合物熔体b具体工艺为：挤出机第一区温度为160℃，挤出机第二区温度为205℃，挤出机第三区温度为210℃，挤出机第四区温度为220℃，模头温度为210℃，螺杆转速为80rpm。将原料c投入螺杆挤出机c，以得到聚合物熔体c具体工艺为：挤出机第一区温度为165℃，挤出机第二区温度为200℃，挤出机第三区温度为210℃，挤出机第四区温度为220℃，模头温度为210℃，螺杆转速为80rpm。其中，第一复合层、第二复合层、第三复合层、第四复合层与第五复合层的厚度比为1：1.3：1.45：1.2：1。其中，第一复合层、第二复合层、第三复合层、第四复合层以及第五复合层中的每一个复合层中的聚合物熔体a形成的层、聚合物熔体b形成的层以及聚合物熔体c形成的层的厚度比为1：0.9：0.75。实施例3增韧工程用复合膜从内至外依次具有第一复合层、第二复合层、第三复合层、第四复合层以及第五复合层，增韧工程用复合膜是由如下方法制备的：提供二元共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、线性低密度聚乙烯lldpe、玻璃纤维、碳纤维、三氧化二铝、三氧化二锑以及加工助剂，其中，加工助剂至少包括爽滑剂和抗氧剂；将二元共聚聚丙烯、线性低密度聚乙烯lldpe、碳纤维、三氧化二铝、加工助剂以及甲基硅油混合并进行高速搅拌，得到原料a；将原料a投入螺杆挤出机a，以得到聚合物熔体a；将均聚聚丙烯、线性低密度聚乙烯lldpe、玻璃纤维、碳纤维、三氧化二锑、加工助剂以及甲基硅油混合并进行高速搅拌，得到原料b；将原料b投入螺杆挤出机b，以得到聚合物熔体b；将二元共聚聚丙烯、玻璃纤维、三氧化二铝、三氧化二锑、加工助剂以及甲基硅油混合并进行高速搅拌，得到原料c；将原料c投入螺杆挤出机c，以得到聚合物熔体c；其中，从螺杆挤出机挤出的聚合物熔体a、聚合物熔体b以及聚合物熔体c被导入叠层器中，聚合物熔体a、聚合物熔体b以及聚合物熔体c之后通过压延机压延成增韧工程用复合膜，其中，第一复合层、第二复合层、第三复合层、第四复合层以及第五复合层中的每一个复合层从内至外依次均具有聚合物熔体a形成的层、聚合物熔体b形成的层以及聚合物熔体c形成的层。在原料a中，以重量份计，二元共聚聚丙烯占120份，线性低密度聚乙烯lldpe占25份，碳纤维占7份，三氧化二铝占4份，加工助剂占3份。在原料b中，以重量份计，均聚聚丙烯占120份，线性低密度聚乙烯lldpe占35份，玻璃纤维占4份，碳纤维占4份，三氧化二锑占5份，加工助剂占3份。在原料c中，以重量份计，二元共聚聚丙烯占120份，玻璃纤维占7份，三氧化二铝占2份，三氧化二锑占2份，加工助剂占3份。将原料a投入螺杆挤出机a，以得到聚合物熔体a具体工艺为：挤出机第一区温度为185℃，挤出机第二区温度为195℃，挤出机第三区温度为205℃，模头温度为205℃，螺杆转速为60rpm。将原料b投入螺杆挤出机b，以得到聚合物熔体b具体工艺为：挤出机第一区温度为155℃，挤出机第二区温度为200℃，挤出机第三区温度为208℃，挤出机第四区温度为215℃，模头温度为205℃，螺杆转速为60rpm。将原料c投入螺杆挤出机c，以得到聚合物熔体c具体工艺为：挤出机第一区温度为160℃，挤出机第二区温度为195℃，挤出机第三区温度为208℃，挤出机第四区温度为218℃，模头温度为208℃，螺杆转速为60rpm。其中，第一复合层、第二复合层、第三复合层、第四复合层与第五复合层的厚度比为1：1.25：1.3：1.15：0.95。其中，第一复合层、第二复合层、第三复合层、第四复合层以及第五复合层中的每一个复合层中的聚合物熔体a形成的层、聚合物熔体b形成的层以及聚合物熔体c形成的层的厚度比为1：0.85：0.72。测试实施例1-3的穿刺强度以及热封强度，测试方法与现有技术cn107599576b保持一致。测试结果见下表。表1穿刺强度热封强度实施例118.930.1实施例219.729.4实施例319.529.8对比例1原料a、b、c都是二元共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、线性低密度聚乙烯lldpe、碳纤维、三氧化二铝、三氧化二锑以及加工助剂。其它参数与实施例3一致。对比例2原料a、b、c都是二元共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、线性低密度聚乙烯lldpe、玻璃纤维、三氧化二锑以及加工助剂。其它参数与实施例3一致。对比例3增韧工程用复合膜由内至外依次包括第一复合层、第二复合层、第三复合层、第四复合层、第五复合层以及第六复合层。其它参数与实施例3一致。对比例4在原料a中，以重量份计，二元共聚聚丙烯占200份，线性低密度聚乙烯lldpe占20份，碳纤维占5份，三氧化二铝占3份，加工助剂占2份。其它参数与实施例3一致。对比例5在原料b中，以重量份计，均聚聚丙烯占200份，线性低密度聚乙烯lldpe占20份，玻璃纤维占1份，碳纤维占1份，三氧化二锑占1份，加工助剂占1份。其它参数与实施例3一致。对比例6在原料c中，以重量份计，二元共聚聚丙烯占200份，玻璃纤维占5份，三氧化二铝占1份，三氧化二锑占1份，加工助剂占2份。其它参数与实施例3一致。对比例7将原料a投入螺杆挤出机a，以得到聚合物熔体a具体工艺为：挤出机第一区温度为200℃，挤出机第二区温度为210℃，挤出机第三区温度为210℃，模头温度为190℃。其它参数与实施例3一致。对比例8将原料b投入螺杆挤出机b，以得到聚合物熔体b具体工艺为：挤出机第一区温度为180℃，挤出机第二区温度为210℃，挤出机第三区温度为215℃，挤出机第四区温度为205℃，模头温度为200℃。其它参数与实施例3一致。对比例9将原料c投入螺杆挤出机c，以得到聚合物熔体c具体工艺为：挤出机第一区温度为180℃，挤出机第二区温度为210℃，挤出机第三区温度为215℃，挤出机第四区温度为210℃，模头温度为210℃。其它参数与实施例3一致。对比例10第一复合层、第二复合层、第三复合层、第四复合层与第五复合层的厚度比为1:1:1:1:1。其它参数与实施例3一致。对比例11第一复合层、第二复合层、第三复合层、第四复合层以及第五复合层中的每一个复合层中的聚合物熔体a形成的层、聚合物熔体b形成的层以及聚合物熔体c形成的层的厚度比为1:1:1。其它参数与实施例3一致。测试对比例1-11的穿刺强度以及热封强度，测试结果见下表。表2前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。当前第1页1 2 3