一种聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯三层共挤上吹薄膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯三层共挤上 吹薄膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002] PP密度小、机械性能好、耐高温、具有优良的化学稳定性，适合于挤出、注塑、吹塑、 纺丝，但在熔体强度方面存在缺陷，这主要是由于普通型PP在熔融状态下不具备应变硬化 的特点。所以PP在这些领域的应用一直受到了限制。解决方法是开发高熔体强度PP，改进 PP的性能，从而扩大PP的应用领域。
[0003] -般PP树脂由于熔体强度低，冷却时间长，透明度差，所以很少在传统的为PE设 计的吹塑设备上加工。PP吹膜技术一般采用下吹法水冷工艺进行，来实现非常迅速的熔体 冷却。PP和PE双层复合薄膜，一般使用胶粘剂粘合方法，加工成本较高。将PP材料硬度大 的特点和PE材料亮度高、柔韧的特点相结合，采用多层共挤技术生产出两种特性结合的薄 膜是近期吹膜发展的趋势。三层共挤PE/PP/PE吹塑薄膜，同时包含了聚乙烯和聚丙烯的优 点，如具有高透明、耐低温、高强度、耐揉搓的综合性能，且性能又优于单纯的聚乙烯膜和聚 丙烯膜，主要应用于药品、食品、化妆品及电子产品等的热收缩包装。考虑到环保和使用安 全问题，该种薄膜又符合美国FDA标准，是一种无毒环保型的热收缩材料。使用多层共挤吹 膜技术生产薄膜，替代双层粘合剂复合薄膜，可减去粘合剂和粘合工序，降低成本，同时通 过增加多种塑料间的相容性，提高多层不同塑料之间的结合强度，提高薄膜质量，使多层复 合塑料薄膜具有优异的高阻隔性能、高拉伸强度、抗撕裂、抗穿刺的多种功能。克服PE拉伸 强度低，阻隔性低的缺点；通过选择无规丙烯一乙烯共聚型PP，提高PP的韧性以及与PE的 相容性；综合PE的柔韧性和共聚型PP的高强度、高阻隔性能、高透明度，获得高阻隔性能、 高拉伸强度、抗撕裂、抗穿刺、高透光率的复合塑料薄膜。同时，多层共挤吹塑技术具有非常 高的工艺要求，多种塑料加工温度不一致，熔融指数和熔体强度存在差异，不同内中外三层 物料流动性不一致，容易导致薄膜在模头处出现合膜线开裂，无法成膜；薄膜还要克服易褶 皱、易收缩、厚薄不均匀、鱼眼晶斑缺陷等加工过程中容易出现的各种问题。
[0004] 因此，针对PP的脆性严重、熔体强度低的缺点国内外在积极地开展改性研究，采 用将丙烯与乙烯共聚改性的方法提高PP的韧性是目前的一种高技术手段，如何获得既有 高韧性，又可热收缩，同时具有透明性的PP树脂是制备包装薄膜的要求，生产的多层复合 可热收缩薄膜主要可用于啤酒、饮料、矿泉水等的包装材料，达到高强度、抗拉伸、低成本的 包装目的。
[0005] 可热收缩薄膜一般为按这样的方式使用的薄膜：将要包裹的单一物体或要包裹的 包括多个物体的聚集体首先用该可热收缩薄膜包裹，然后将薄膜加热使其收缩。这种可热 收缩薄膜一般要求在低于薄膜熔点的温度下收缩并且呈现高热收缩率，要求薄膜具有高刚 性并且拉伸加工性能优异。目前收缩膜大多采用聚氯乙烯（PVC)、或聚偏二氯乙烯（PVDC) 做阻隔层，但PVC、PVDC属于热敏性聚合物，对高温极为敏感，所以加工比较困难，而且含有 氯离子单体，对塑化挤出及模头、机械的腐蚀性很强，同时对臭氧层的破坏较大。
[0006] 申请号为200480026080. 2的中国发明专利研究了 PP吹塑薄膜，该PP吹塑薄膜成 分包括有包括α-成核剂铝-羟基-双[2, 2'-亚甲基-(4, 6-二叔丁基苯基）磷酸酯]，所 发明的多层吹塑薄膜包括至少两层，其中至少一层包含PP组合物，和至少一层包含乙烯聚 合物。
[0007] 申请号为201280038730. X的中国发明专利研究了一种不对称多层吹塑薄膜，所 属薄膜包含至少两个层，一个外含PP层和一个外密封层；所述外PP层包括至少一个PP无 规聚合物；所述密封层包括至少一个具有至少2g/10min的MFiy^ LLDPE ;其中所述薄膜总 厚度的至少18 %来自所述密封层。
[0008] 申请号为201280057959. 8的中国发明专利研究了多层薄膜及其制造方法，公开 了一种具有表面接触芯层的外层A的薄膜，其中外层A包括塑性体，和其中外层A含有不大 于0. lwt%的Mw〈约5. OOX 104g/mol的C4-C10-基聚合物。该发明还公开了控制多层吹塑 薄膜的剥离粘着力的方法。
[0009] 欧洲专利局公开的EP1034076B1论述了一种包装膜，称为可热收缩热塑性多层 膜，其具有由尼龙（PA)制成的耐热外层。然而这5层结构，不具有任何聚烯烃树脂（PO)层 作为将水蒸气隔离在外部的屏蔽层，并且缺乏外PO层将导致特别高的向外卷曲趋势，伴随 以高度弱化的水蒸气屏蔽层以及高度弱化的强度，因为乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH)和PA 均暴露于湿气而不受任何防护。
[0010] 国际专利申请W000/32393中公开了一种多层热收缩膜，所述热收缩膜具有由热 塑聚合物的混合物组成的外层，该外层相对于内层具有较高的熔点，具有高熔点的外层可 以防止烧穿现象的发生。制备的多层热收缩膜具有优异的热密封范围，内层和外层均不需 要交联。但是，这样的包装膜缺乏必要的透明度、光泽度，无法满足各种产品对膜的要求程 度。
[0011][0012][0013][0014] 以上国内外对多层薄膜改性研究，都没有同时采用共聚型PP，并采用三层共挤上 吹法制备PE/PP/PE热收缩薄膜的报道。
【发明内容】
[0015] 为了解决现有的PP熔体强度低、共混增韧后难以保持透明性的问题，本发明提供 了一种聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯三层共挤上吹薄膜及其制备方法。
[0016] 本发明首先提供一种聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯三层共挤上吹薄膜，该上吹薄膜的 内层和外层为乙烯共混物，中间层为丙烯无规共聚物。
[0017] 优选的是，所述的内层、中间层和外层的质量比为（2~4) : (2~6) : (2~4)。
[0018] 优选的是，所述的丙烯无规共聚物包括：丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-乙 烯-1- 丁烯无规共聚物或丙烯-乙烯-1-己烯无规共聚物。
[0019] 优选的是，所述的丙烯-乙烯无规共聚物中丙烯与乙烯的质量比为7 :3。
[0020] 优选的是，所述的丙烯无规共聚物的牌号为K8303。
[0021] 优选的是，所述的乙烯共混物为牌号为7042、1018和IOOAc的共混物。
[0022] 优选的是，所述的内层乙烯共混物中牌号7042、牌号1018和牌号IOOAc的质量比 为 3 :3 :4〇
[0023] 优选的是，所述的外层乙烯共混物中牌号7042、牌号1018和牌号IOOAc的质量比 为 4 :3 :3〇
[0024] 本发明还提供一种聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯三层共挤上吹薄膜的制备方法，包 括：
[0025] 将丙烯无规共聚物加入到三层共挤吹膜机的中间层挤出机料斗中，然后将内层乙 烯共混物和外层乙烯共混物分别加入到三层共挤吹膜机的内外层挤出机料斗中，采用上吹 法吹塑成膜，得到聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯三层共挤上吹薄膜。
[0026] 优选的是，所述的三层共挤吹膜机的设定温度为：外一区：180-210°C，外 二区：180-210 °C，外三区：185-215 °C，外四区：190-220 °C，外五区：190-220 °C ;中 一区：180-210 °C，中二区：180-210 °C，中三区：185-215 °C，中四区：190-220 °C，中五 区：190-220°C ;内一区：185-210°C，内二区：185-210°C，内三区：190-215°C，内四区： 190-215°C，内五区：190-220°C ;主机螺杆转速：50-300rpm，牵引速度5 - 10m/min，吹胀比