一种聚乙烯组合物和抗静电薄膜的制作方法

本发明涉及一种聚乙烯组合物和抗静电薄膜。

背景技术：

双向拉伸聚乙烯(Biaxially Oriented Polyethylene，BOPE)薄膜是具有特殊分子结构的聚乙烯(PE)树脂经双向拉伸工艺成型的薄膜材料。BOPE薄膜比现有技术的挤出吹塑工艺和挤出流延工艺生产的聚乙烯薄膜在物理性能方面有较大的改善，具有力学强度高、抗穿刺性能和抗冲击性能好、光学性能优良、热封性和防潮性好、节能环保等优势，特别是在厚度减少50％的情况下关键性能仍能达到其他聚乙烯薄膜的性能。因此，BOPE薄膜可被广泛用于包装袋、重包装袋、真空热封膜、低温包装膜、复合膜、医药卫生用品、农用膜等方面。

目前可用于生产双向拉伸聚乙烯薄膜的加工方法有平膜拉伸法和管泡拉伸法，前者工艺较为成熟，并且具有拉伸倍率大(横向拉伸倍率可达10倍以上)、成型速度快(最高收卷速度可达数百米/分钟)、生产效率高等优势，并且得到的薄膜的力学强度和光学性能较好且厚度均匀性均更佳。然而，采用平膜拉伸法制备薄膜时，薄膜成型受工艺条件波动影响也较为显著，薄膜拉伸加工难度大，对于薄膜原料有着更高的要求。因此平膜拉伸聚乙烯薄膜对于聚乙烯原料有较高的要求。现有的双向拉伸聚乙烯原料基本较适用于管泡拉伸法制备BOPE薄膜，而将现有的这些聚乙烯原料采用平膜拉伸法制备BOPE薄膜时，存在成膜性差(拉伸速度和拉伸倍率很低)、膜容易出现破裂的缺陷，即，基本不适用于采用平膜拉伸法制备薄膜。

聚乙烯为绝缘材料，具有非极性分子结构，由共价键构成的分子链，既不能电离也难以传递自由电子，一旦因摩擦使电子得失而带电后则很难消失，在作为薄膜包装材料使用时，在其加工和应用过程中均会产生大量静电而造成种种弊端甚至危害。例如，在采用薄膜包装粉末状商品时，常常因为热封合面的静电吸尘导致封合强度大幅度下降，商品在存储、运输过程中会导致包装严重破损；薄膜在印刷加工时，可能由于薄膜的静电吸尘效应影响油墨转移，出现上墨不均的“静电墨斑”等，造成印刷图案缺陷；高速包装生产线包装过程中，静电对薄膜的切割、输送、折叠等均会造成影响；特别是随着IT行业的迅速发展，各种敏感性电子元件、仪器仪表等也大量采用塑料薄膜包装，薄膜会因电磁感应和摩擦产生静电积累，使得所包装的商品因其产生的高压放电而遭到破坏。因此，抗静电薄膜也受到人们的广泛关注，亟需开发一种抗静电性和成膜性好并且薄膜不容易出现破裂的适用于平膜拉伸法制备BOPE薄膜的聚乙烯原料。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服将现有的聚乙烯原料采用平膜拉伸法制备聚乙烯抗静电薄膜时存在成膜性差、膜容易破裂，即不适用于采用平膜拉伸法制备抗静电薄膜的缺陷，而提供一种新的聚乙烯组合物及由该聚乙烯组合物制成的抗静电薄膜。

具体地，本发明提供的聚乙烯组合物含有导电填料、组分A、组分B和组分C；所述组分A为乙烯/α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯，其在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIA为0.01-2g/10min，密度ρA为0.880-0.936g/cm³；所述组分B为乙烯/α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯，其在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIB为2.1-9.9g/10min，密度ρB为0.910-0.930g/cm³；所述组分C为乙烯/α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯，其在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIC为10-80g/10min，密度ρC为0.880-0.930g/cm³。

本发明提供的抗静电薄膜至少包括一层由上述聚乙烯组合物形成的聚乙烯层。

本发明的发明人经过深入研究后发现，将上述具有特定熔融指数和密度的组分A、组分B和组分C以及导电填料配合使用而得到的聚乙烯组合物采用平膜拉伸法制备聚乙烯薄膜时，具有拉伸倍率大、成膜速率高的优点，能够满足平膜拉伸法对聚乙烯原料的较高要求，适应现有的平膜拉伸法生产线的经济性需求，而且得到的聚乙烯薄膜还具有优异的抗静电性能，极具工业应用前景。

根据本发明的一种优选实施方式，当所述聚乙烯组合物中所述组分A的质量份数WA为25-90重量份，所述组分B的质量份数WB为0.1-10重量份，所述组分C的质量份数WC为10-75重量份，且以所述组分A、组分B和组分C的总重量为100重量份计，所述导电填料的含量为0.1-10重量份时，能够使得聚乙烯组合物在平膜法薄膜双向拉伸加工中具有更大的拉伸倍率和更高的拉伸速率。

根据本发明的另一种优选实施方式，当所述组分A和组分B的分子量分布指数满足Mw/Mn≤4.5，且所述组分C的分子量分布指数满足Mw/Mn≤8.0时，该聚乙烯组合物在具有较好成膜性和抗静电性的基础上，由该聚乙烯组合物制备得到的薄膜还具有较高的力学强度。

根据本发明的另一种优选实施方式，当所述聚乙烯组合物中组份A、组份B和组份C的密度ρA、ρB和ρC之间的关系满足-0.04≤ρA-ρB≤0.02且-0.04≤ρA-ρC≤0.02时，该聚乙烯组合物在具有较好成膜性和抗静电性的基础上，由该聚乙烯组合物制备得到的薄膜还具有较高的拉伸强度。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为用于制备聚乙烯组合物的多反应器并联装置的结构示意图。

附图标记说明

1-第一反应器；2-第二反应器；3-第三反应器；4-固/液(气)分离器；5-均化料仓；6-熔融造粒系统。

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。

本发明提供的聚乙烯组合物含有导电填料、组分A、组分B和组分C；所述组分A为乙烯/α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯，其在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIA为0.01-2g/10min，密度ρA为0.880-0.936g/cm³；所述组分B为乙烯/α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯，其在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIB为2.1-9.9g/10min，密度ρB为0.910-0.930g/cm³；所述组分C为乙烯/α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯，其在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIC为10-80g/10min，密度ρC为0.880-0.930g/cm³。

根据本发明提供的聚乙烯组合物，优选地，所述组分A在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIA为0.01-1.5g/10min，所述组分B在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIB为3-8g/10min，所述组分C在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIC为10-60g/10min。更优选地，所述组分A在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIA为0.01-1g/10min，所述组分B在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIB为3-5g/10min，所述组分C在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIC为15-40g/10min。

根据本发明提供的聚乙烯组合物，优选地，所述组分A的密度ρA为0.910-0.930g/cm³，所述组分B的密度ρB为0.913-0.928g/cm³，所述组分C的密度ρC为0.905-0.928g/cm³。更优选地，所述组分A的密度ρA为0.915-0.926g/cm³，所述组分B的密度ρB为0.913-0.924g/cm³，所述组分C的密度ρC为0.910-0.926g/cm³。特别优选地，所述聚乙烯组合物中组份A、组份B和组份C的密度ρA、ρB和ρC之间的关系满足-0.04≤ρA-ρB≤0.02，且-0.04≤ρA-ρC≤0.02，这样能够使得到的聚乙烯组合物在具有较好的成膜性能和抗静电性能的基础上，还具有非常高的拉伸强度。

所述组分A、组分B和组分C均为乙烯/α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯，其中，线性结构是指分子链中仅含有短支链结构，而不含有长支链结构和交联结构，其由聚合单体和聚合工艺条件所决定，具体为本领域技术人员公知，在此不作赘述。

在本发明中，所述熔融指数均按照GB/T3682-2000中规定的方法进行测定，其中，测试条件包括温度为190℃，载荷为2.16kg。所述密度按照GB/T1033.2-2010中规定的方法并采用密度梯度柱法进行测定。

根据本发明提供的聚乙烯组合物，为了使得到的聚乙烯组合物具有更好的成膜性能和抗静电性能，优选地，在所述聚乙烯组合物中，所述组分A的质量份数WA为25-90重量份，所述组分B的质量份数WB为0.1-10重量份，所述组分C的质量份数WC为10-75重量份，且以所述组分A、组分B和组分C的总重量为100重量份计，所述导电填料的含量为0.1-10重量份。更优选地，在所述聚乙烯组合物中，所述组分A的质量份数WA为30-80重量份，所述组分B的质量份数WB为0.5-8重量份，所述组分C的质量份数WC为20-70重量份，且以所述组分A、组分B和组分C的总重量为100重量份计，所述导电填料的含量为0.5-3重量份。进一步地，所述组分A的质量份数WA和组分C的质量份数WC与组分A的熔融指数MIA的关系优选满足5.2×lgMIA+11.6≥WA/WC≥0.9×lgMIA+2.1，更优选满足2.9×lgMIA+6.8≥WA/WC≥1.1×lgMIA+2.7，这样能够使得所述聚乙烯组合物在平膜法薄膜双向拉伸加工中具有更大的拉伸倍率和更高的拉伸速率。

根据本发明提供的聚乙烯组合物，特别优选地，所述聚乙烯组合物在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数为0.1-20g/10min，最优选为0.5-10g/10min。在将具有上述特定熔融指数和密度的组分A、组分B和组分C配合使用的基础上，将所述聚乙烯组合物整体的熔融指数控制在上述优选的范围内，能够使得到的聚乙烯组合物同时具有非常优异的成膜性、拉伸强度以及抗静电性。

本发明对所述组分B的含量没有特别地限定，以所述聚乙烯组合物的总重量为基准，所述组分B的质量百分比含量MB优选≤35重量％，更优选为MB≤25重量％。

根据本发明提供的聚乙烯组合物，优选地，所述组分A和组分B的分子量分布指数满足Mw/Mn≤4.5，且所述组分C的分子量分布指数满足Mw/Mn≤8.0；更优选地，所述组分A和组分B的分子量分布指数满足2.0≤Mw/Mn≤4.2，且所述组分C的分子量分布指数满足3.5≤Mw/Mn≤6.0。具体地，为了获得具有上述分子量分布的组分A、组分B和组分C，所述组分A和组分B采用茂金属催化剂聚合得到，且所述组分C采用齐格勒-纳塔催化剂聚合得到。其中，所述茂金属催化剂和齐格勒-纳塔催化剂的种类可以为本领域的常规选择，所述茂金属催化剂通常由茂金属化合物和有机铝化合物以及任选的给电子体组成，所述齐格勒-纳塔催化剂通常由镁/钛化合物和有机铝化合物以及任选的给电子体组成，具体为本领域技术人员公知，在此不作赘述。本发明的发明人经过深入研究后发现，将采用茂金属催化剂聚合得到的具有上述熔融指数和密度的组分A和组分B、采用齐格勒-纳塔催化剂聚合得到的具有上述熔融指数和密度的组分C以及导电填料配合使用，得到的薄膜在具有良好成膜性能和抗静电性能的基础上，还具有非常高的拉伸强度，非常适用于包装材料。

本发明对所述组分A、组分B和组分C中α烯烃共聚单体的含量没有特别地限定，例如，所述组分A、组分B和组分C中α烯烃共聚单体的摩尔含量可以各自独立地为0.2-15mol％，优选为1.5-10mol％。在本发明中，α烯烃共聚单体的摩尔含量是指由α烯烃聚合形成的结构单元的摩尔量占总单体结构单元的摩尔量的比例。此外，所述组分A、组分B和组分C中的α烯烃各自独立地为C3-C20烯烃中的至少一种。从原料易得性的角度出发，所述组分A、组分B和组分C中的α烯烃优选为丙烯、1-丁烯、2-丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、3,3-二甲基-1-戊烯、3,4-二甲基-1-戊烯、4,4-二甲基-1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-己烯、5-甲基-1-己烯、1-庚烯、2-庚烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二(碳)烯、1-十四(碳)烯、1-十六(碳)烯、1-十八(碳)烯和1-二十(碳)烯中的至少一种，更优选为1-丁烯、1-己烯和1-辛烯中的至少一种。

根据本发明提供的聚乙烯组合物，所述导电填料可以为本领域的常规选择，例如，可以为炭黑、石墨、碳纳米管、碳纤维、导电金属粒子、导电金属纤维和金属氧化物中的至少一种。其中，所述炭黑包括乙炔炭黑、超导炭黑、特导炭黑等中的至少一种。所述石墨包括天然石墨、可膨胀石墨、膨胀石墨、石墨烯等中的至少一种。所述碳纳米管包括未经表面改性的或者经表面改性的单壁碳纳米管和/或多壁碳纳米管。其中，所述表面改性的方法为本领域技术人员公知，在此不作赘述。所述导电金属粒子和导电金属纤维中的导电金属各自独立地为银、铝、铜、铁、镍、不锈钢以及镀铅、镀镍、镀银的玻璃球、玻璃纤维、云母片等中的至少一种。所述金属氧化物包括氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化铟、氧化镉等中的至少一种。此外，以所述组分A、组分B和组分C的总重量为100重量份计，所述导电填料的含量可以为0.1-10重量份，优选为0.5-3重量份。

根据本发明提供的聚乙烯组合物，优选地，所述聚乙烯组合物还含有润滑剂，这样能够改善所述聚乙烯组合物的挤出加工性能。所述润滑剂的种类和用量均可以为本领域的常规选择，例如，所述润滑剂可以选自聚乙二醇(PEG)类润滑剂、含氟聚合物类润滑剂、有机硅类润滑剂、脂肪醇类润滑剂、脂肪酸类润滑剂、脂肪酸酯类润滑剂、硬脂酸酰胺类润滑剂、脂肪酸金属皂类润滑剂、烷烃及氧化烷烃类润滑剂和微纳米粒子类润滑剂中的至少一种。具体地，所述PEG类润滑剂例如可以为分子量为500-50000的PEG分子，其可以经过封端、接枝、交联处理，也可以经过其他化学改性或物理改性。所述含氟聚合物类润滑剂例如可以为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚六氟丙烯等中的至少一种，也可以为其他单峰或多峰的含氟聚合物以及结晶或半结晶的含氟聚合物。所述有机硅润滑剂可以为现有的各种以碳、硅原子为分子主链，以甲基、苯基、烷氧基、乙烯基等有机基团的低聚物或齐聚物为侧链的化合物。所述脂肪醇类润滑剂例如可以为软脂肪醇、硬脂肪醇、牛油脂肪醇等中的至少一种。所述脂肪酸类润滑剂例如可以硬脂酸和/或12-羟基硬脂酸。所述脂肪酸酯类润滑剂例如可以为硬脂酸丁酯、硬脂酸单甘油脂、棕榈酸十六烷基酯、硬脂酸十八烷基酯等中的至少一种。所述硬脂酸酰胺类润滑剂例如可以为硬脂酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、n,n-乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)等中的至少一种。所述脂肪酸金属皂类润滑剂例如可以为硬脂酸铅、硬脂酸钙、硬脂酸镁、合成醋酸钙等中的至少一种。所述烷烃及氧化烷烃类润滑剂例如可以为液体石蜡、固体石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氧化乙烯蜡等中的至少一种。所述微纳米粒子类润滑剂例如可以为粉末橡胶和/或硅胶微粒。此外，以所述组分A、组分B和组分C的总质量为100重量份计，所述润滑剂的含量可以为0.05-5重量份，优选为0.5-3重量份。

此外，所述聚乙烯组合物中还可以含有现有的各种在聚乙烯树脂、聚乙烯薄膜中通常使用的其他助剂，且所述其他助剂不会对本发明提供的聚乙烯组合物的拉伸成膜性、抗静电性以及力学性能产生不利的影响。所述其他助剂包括但不限于：抗氧剂、爽滑剂、抗静电剂、防粘剂等中的至少一种。此外，所述其他助剂的用量均可以为本领域的常规选择，对此本领域技术人员均能知悉，在此不作赘述。

所述聚乙烯组合物可以按照现有的各种方法制备得到，例如，先分别制备组分A、组分B和组分C，然后将所述组分A、组分B、组分C、导电填料以及选择性含有的润滑剂和其他助剂按照配比在机械混合设备中进行机械混合，然后加入熔融共混设备中进行熔融共混。其中，所述机械混合设备例如可以为高速搅拌机、捏合机等。所述熔融共混设备例如可以为双螺杆挤出机、单螺杆挤出机、开炼机、密炼机等。

根据本发明的一种优选实施方式，所述聚乙烯组合物在如图1所示的多反应器并联装置中制备得到，所述多反应器并联装置包括第一反应器1、第二反应器2、第三反应器3、固/液(气)分离器4、均化料仓5和熔融造粒系统6，其中，所述第一反应器1、第二反应器2和第三反应器3并联连接，所述固/液(气)分离器4的个数为三个，分别与第一反应器1、第二反应器2和第三反应器3连通，由第一反应器1制备的组分A、由第二反应器2制备的组分B以及由第三反应器3制备的组分C分别在不同的在固/液(气)分离器4中进行相分离，然后将经相分离后的组分A、组分B和组分C按比例输送至均化料仓5中并与导电填料以及选择性含有的润滑剂和其他添加剂一起混合均匀，之后送入熔融造粒系统6中进行挤出造粒。其中，各反应器中的聚合可以是间歇聚合，也可以是连续聚合。当采用多反应器并联聚合时，下文中的WA、WB和WC为各组分在相应反应器中的单位时间产量。

本发明提供的抗静电薄膜至少包括一层由上述聚乙烯组合物形成的聚乙烯层。

所述抗静电薄膜可以具有单层结构，也可以具有多层结构。当所述抗静电薄膜为多层结构时，至少表层为由所述聚乙烯组合物形成的聚乙烯层。例如，所述抗静电薄膜可以具有上表层、芯层和下表层的复合结构，且至少所述上表层或下表层为由所述聚乙烯组合物形成的聚乙烯层。通常来说，所述抗静电薄膜的厚度可以为10-200μm，优选为10-100μm。此外，当所述抗静电薄膜具有上表层、芯层和下表层的复合结构时，所述上表层和下表层的厚度各自独立地为所述抗静电薄膜厚度的1-25％。

此外，抗静电薄膜可以为单向拉伸薄膜，也可以为双向拉伸薄膜，优选为双向拉伸薄膜，更优选为由平膜双向拉伸法制备得到的双向拉伸薄膜。

采用平膜双向拉伸法制备双向拉伸薄膜的过程为本领域技术人员公知。具体地，先将上述聚乙烯组合物加入到流延设备中进行挤出流延铸片，然后将得到的铸片在薄膜双向拉伸设备中进行拉伸成型。在挤出流延的过程中，铸片模头可以根据需要获得的膜的结构进行选择，例如，当需要获得具有单层结构的薄膜时，可以采用单层模头；当需要获得具有多层结构的薄膜(具有上表层、芯层和下表层三层结构的薄膜)时，可以采用多层结构复合模头，并且所述多层结构复合模头中至少一层(上表层或下表层)与装有上述聚乙烯组合物的挤出机料斗连通，这样能够使得到的薄膜中的至少一层(上表层或下表层)为由上述聚乙烯组合物形成的聚乙烯层。在挤出过程中，挤出温度可以为160-260℃，流延急冷辊的温度可以为15-85℃。此外，所述双向拉伸可以采用同步法拉伸工艺(即同时进行薄膜纵向(MD)和横向(TD)拉伸)，也可以采用分步法拉伸工艺(即先进行薄膜纵向拉伸，再进行薄膜横向拉伸)。所述同步法拉伸的具体工艺为：所述铸片经充分预热后，同时进行纵向和横向方向拉伸，其中，预热温度可以为75-165℃，拉伸温度可以为75-160℃，纵向(MD)拉伸倍率≥4倍，横向(TD)拉伸倍率≥5倍，横向拉伸速率≥50％/s。所述分步法拉伸的具体工艺为：所述铸片经充分预热后，先进行纵向拉伸，之后进行横向拉伸，其中，预热温度可以为65-158℃，拉伸温度可以为65-155℃，纵向(MD)拉伸倍率≥4倍，横向(TD)拉伸倍率≥5倍，横向拉伸速率≥50％/s。此外，薄膜拉伸成型后可以不进行定形处理，也可以进行退火定形处理。当进行退火定形处理时，薄膜定形处理温度可以为80-165℃。最后，薄膜还可以进行表面电晕处理、裁边和收卷处理，最终得到本发明所述的抗静电薄膜。

本发明提供的抗静电薄膜具有较好的抗静电性和成膜性并且拉伸倍率大、拉伸速率高。在采用平膜拉伸法制备所述双向拉伸薄膜的过程中，如上所述，所述抗静电薄膜的纵向(MD)拉伸倍率≥4倍，横向(TD)拉伸倍率≥5倍。拉伸倍率越大，则抗静电薄膜的力学强度越高。所述抗静电薄膜的横向(TD)拉伸速率≥50％/s，优选为60-100％/s，这样能够保证工业化连续生产。

本发明提供的抗静电薄膜具有较高的力学强度和较好的光学性能以及较优异的抗静电性能。所述双向拉伸薄膜性能可满足：纵向(MD)拉伸强度≥40MPa，优选为≥50MPa；横向(TD)拉伸强度≥40MPa，优选为≥50MPa。所述双向拉伸薄膜的拉伸断裂伸长率≤350％，优选为≤300％。此外，所述抗静电薄膜的表面电阻率为10³-10¹⁰Ω，优选为10³-10⁷Ω。在本发明中，所述纵向拉伸强度、横向拉伸强度和拉伸断裂伸长率均按照GB/T 1040.3-2006中规定的方法进行测定。所述表面电阻率按照GB/T 1410-2006中规定的方法进行测定。

本发明提供的抗静电薄膜的生产成本低、加工工艺简单、通用性好，拓宽了聚乙烯薄膜的应用领域。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

在以下实施例和对比例中：

薄膜双向拉伸设备购自德国Brückner公司，型号为Karo IV。

所述聚乙烯组合物和薄膜性能按照以下方法进行测试：

(1)分子量分布指数(Mw/Mn)：采用英国Polymer Laboratories公司的PL-GPC 220型凝胶渗透色谱仪结合IR5型红外检测器进行测定，色谱柱为3根串联Plgel 10μm MIXED-B柱，溶剂及流动相为1,2,4-三氯苯，柱温为150℃，流速为1.0mL/min，采用PL公司的EasiCal PS-1窄分布聚苯乙烯标样进行普适标定；

(2)熔融指数(MI)：按照GB/T 3682-2000中规定的方法进行测定，其中，测试温度为190℃，载荷为2.16kg；

(3)密度：按照GB/T 1033.2-2010中规定的方法并采用密度梯度柱法进行测定。

实施例1

本实施例用于说明本发明提供的聚乙烯组合物和抗静电薄膜。

本实施例提供的聚乙烯组合物中含有组分A、组分B、组分C、导电填料以及润滑剂。组分A、组分B和组分C均为乙烯/α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯(LLDPE)，其中，组分A和组分B采用茂金属催化剂制备得到(所述茂金属催化剂体系为由CN102453124A实施例1制备得到的负载型茂金属催化剂，下同)，组分C采用齐格勒-纳塔催化剂制备得到(所述齐格勒-纳塔催化剂体系为由CN101838351A实施例1制备得到的齐格勒-纳塔催化剂体系，下同)。组分A、组分B、组分C、导电填料和润滑剂的性能如下：

组分A的熔融指数MIA＝1.5g/10min，密度ρA＝0.913g/cm³，分子量分布指数Mw/Mn＝3.4，α烯烃共聚单体的摩尔含量＝7.5mol％；

组分B的熔融指数MIB＝2.1g/10min，密度ρB＝0.913g/cm³，分子量分布指数Mw/Mn＝3.2，α烯烃共聚单体的摩尔含量＝7.5mol％；

组分C的熔融指数MIC＝15g/10min，密度ρC＝0.905g/cm³，分子量分布指数Mw/Mn＝4.6，α烯烃共聚单体的摩尔含量＝10.1mol％；

导电填料为多壁碳纳米管(MWNTs)，由美国Cheaptubes公司生产，直径为20-30nm，长度为20-30μm；

润滑剂为由瑞士科莱恩公司生产的PEG润滑剂，分子量为10000。

(1)聚乙烯组合物的制备：

将上述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10重量份，组分C的质量份数WC为20重量份，WA/WC＝4(满足5.2×lgMIA+11.6≥WA/WC≥0.9×lgMIA+2.1，也满足2.9×lgMIA+6.8≥WA/WC≥1.1×lgMIA+2.7)，以组分A、组分B和组分C的总质量为100重量份计，导电填料的加入量为3重量份，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160-210℃之间，经螺杆熔融混合均匀、挤出、造粒并烘干，得到聚乙烯组合物粒料，经检测其熔融指数MI＝2.4g/10min。

(2)抗静电薄膜的制备：

将上述步骤(1)制得的聚乙烯组合物粒料进行干燥，之后加入到瑞典Labtech公司的型号为LCR400的多层挤出流延机的芯层挤出机以及上、下表层挤出机中进行熔融挤出并流延铸片，其中，所述上、下表层挤出机中还需加入无机防粘剂(二氧化硅，下同)，并且上、下表层挤出机中加入的防粘剂与聚乙烯组合物粒料的重量比均为0.02:1，在流延铸片过程中，将流延急冷辊温度设定为25℃，制成聚乙烯厚铸片，其由上表层、芯层和下表层构成。

将上述聚乙烯厚铸片放入到薄膜双向拉伸设备的拉伸夹具中，采用先纵向(MD)拉伸后横向(TD)拉伸的双向分步拉伸工艺成型，各步工艺条件如下：MD预热温度为100℃，MD拉伸温度为110℃，MD拉伸倍率为4倍；TD预热温度为100℃，TD拉伸温度为115℃，TD拉伸倍率为5倍，薄膜TD拉伸速率为60％/s；薄膜定形温度为120℃，得到平均厚度为25μm的薄膜，其由上表层、芯层和下表层构成，各层原料均为本实施例的聚乙烯组合物，且上表层和下表层中还含有防粘剂，上表层和下表层的厚度均为0.5μm。

实施例2

本实施例用于说明本发明提供的聚乙烯组合物和抗静电薄膜。

本实施例提供的聚乙烯组合物中含有组分A、组分B、组分C、导电填料和润滑剂。组分A、组分B和组分C均为乙烯/α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯(LLDPE)，其中，组分A和组分B采用茂金属催化剂制备得到，组分C采用齐格勒-纳塔催化剂制备得到。组分A、组分B、组分C、导电填料和润滑剂的性能如下：

组分A的熔融指数MIA＝0.01g/10min，密度ρA＝0.930g/cm³，分子量分布指数Mw/Mn＝3.0，α烯烃共聚单体的摩尔含量＝1.6mol％；

组分B的熔融指数MIB＝9.0g/10min，密度ρB＝0.930g/cm³，分子量分布指数Mw/Mn＝2.8，α烯烃共聚单体的摩尔含量＝1.9mol％；

组分C的熔融指数MIC＝40g/10min，密度ρC＝0.922g/cm³，分子量分布指数Mw/Mn＝4.4，α烯烃共聚单体的摩尔含量＝4.0mol％；

导电填料为石墨烯，购自厦门凯纳石墨烯技术有限公司；

润滑剂为由瑞士科莱恩公司生产的PEG润滑剂，分子量为10000。

(1)聚乙烯组合物的制备：

将上述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55重量份，组分B的质量份数WB为5重量份，组分C的质量份数WC为55重量份，WA/WC＝1(满足5.2×lgMIA+11.6≥WA/WC≥0.9×lgMIA+2.1，也满足2.9×lgMIA+6.8≥WA/WC≥1.1×lgMIA+2.7)，以组分A、组分B和组分C的总质量为100重量份计，导电填料的加入量为3重量份，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180-240℃之间，经螺杆熔融混合均匀、挤出、造粒并烘干，得到聚乙烯组合物粒料，经检测其熔融指数MI＝0.7g/10min。

(2)抗静电薄膜的制备：

将上述步骤(1)制得的聚乙烯组合物粒料进行干燥，之后加入到瑞典Labtech公司的型号为LCR400的多层挤出流延机的芯层挤出机以及上、下表层挤出机中进行熔融挤出并流延铸片，其中，所述上、下表层挤出机中还需加入无机防粘剂，并且上、下表层挤出机中加入的防粘剂与聚乙烯组合物粒料的重量比均为0.02:1，在流延铸片过程中，将流延急冷辊温度设定为85℃，制成聚乙烯厚铸片，其由上表层、芯层和下表层构成。

将上述聚乙烯厚铸片放入到薄膜双向拉伸设备的拉伸夹具中，采用先纵向(MD)拉伸后横向(TD)拉伸的双向分步拉伸工艺成型，各步工艺条件如下：MD预热温度为130℃，MD拉伸温度为126℃，MD拉伸倍率为4倍；TD预热温度为130℃，TD拉伸温度为128℃，TD拉伸倍率为6倍，薄膜TD拉伸速率为100％/s；薄膜定形温度为130℃，得到平均厚度为25μm的薄膜，其由上表层、芯层和下表层构成，各层原料均为本实施例的聚乙烯组合物，且上表层和下表层中还含有防粘剂，上表层和下表层的厚度均为1μm。

实施例3

本实施例用于说明本发明提供的聚乙烯组合物和抗静电薄膜。

本实施例提供的聚乙烯组合物中含有组分A、组分B、组分C、导电填料和润滑剂。组分A、组分B和组分C均为乙烯/α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯(LLDPE)，其中，组分A和组分B采用茂金属催化剂制备得到，组分C采用齐格勒-纳塔催化剂制备得到。组分A、组分B、组分C、导电填料和润滑剂的性能如下：

组分A的熔融指数MIA＝0.1g/10min，密度ρA＝0.920g/cm³，分子量分布指数Mw/Mn＝3.1，α烯烃共聚单体的摩尔含量＝2.1mol％；

组分B的熔融指数MIB＝5.0g/10min，密度ρB＝0.920g/cm³，分子量分布指数Mw/Mn＝3.5，α烯烃共聚单体的摩尔含量＝5.1mol％；

组分C的熔融指数MIC＝25g/10min，密度ρC＝0.920g/cm³，分子量分布指数Mw/Mn＝4.2，α烯烃共聚单体的摩尔含量＝5.7mol％；

导电填料为氧化钛，购自上海九邦化工有限公司；

润滑剂为由瑞士科莱恩公司生产的PEG润滑剂，分子量为10000。

(1)聚乙烯组合物的制备：

将上述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75重量份，组分B的质量份数WB为2重量份，组分C的质量份数WC为35重量份，其中WA/WC＝2.1(满足5.2×lgMIA+11.6≥WA/WC≥0.9×lgMIA+2.1，也满足2.9×lgMIA+6.8≥WA/WC≥1.1×lgMIA+2.7)，以组分A、组分B和组分C的总质量为100重量份计，导电填料的加入量为3重量份，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160-210℃之间，经螺杆熔融混合均匀、挤出、造粒并烘干，得到聚乙烯组合物粒料，经检测其熔融指数MI＝0.6g/10min。

(2)抗静电薄膜的制备：

将上述步骤(1)制得的聚乙烯组合物粒料进行干燥，之后加入到瑞典Labtech公司的型号为LCR400的多层挤出流延机中进行熔融挤出并流延铸片，在流延铸片过程中，将流延急冷辊温度设定为35℃，制成聚乙烯厚铸片，该铸片为单层结构。

将上述聚乙烯厚铸片放入到薄膜双向拉伸设备的拉伸夹具中，采用先纵向(MD)拉伸后横向(TD)拉伸的双向分步拉伸工艺成型，各步工艺条件如下：MD预热温度为116℃，MD拉伸温度为118℃，MD拉伸倍率为4倍；TD预热温度为120℃，TD拉伸温度为120℃，TD拉伸倍率为5倍，薄膜TD拉伸速率为100％/s；薄膜定形温度为122℃，得到平均厚度为25μm的单层薄膜。

实施例4

本实施例用于说明本发明提供的聚乙烯组合物和抗静电薄膜。

按照实施例1的方法制备聚乙烯组合物和抗静电薄膜，不同的是，将导电填料多壁碳纳米管用乙炔炭黑(购自天津利华进化工有限公司，CAS号为1333-86-4)替代，且以组分A、组分B和组分C的总质量为100重量份计，导电填料的加入量为5重量份，得到平均厚度为25μm的薄膜，其由上表层、芯层和下表层构成，各层原料均为本实施例的聚乙烯组合物，且上表层和下表层中还含有防粘剂，上表层和下表层的厚度均为1μm。

实施例5

本实施例用于说明本发明提供的聚乙烯组合物和抗静电薄膜。

按照实施例1的方法制备聚乙烯组合物和抗静电薄膜，不同的是，抗静电薄膜的制备过程中的拉伸工艺为同步双向拉伸，预热温度为100℃，拉伸温度为110℃，MD和TD的拉伸倍率均为4倍，拉伸速率为60％/s，得到平均厚度为25μm的薄膜，其中，上表层和下表层的厚度均为0.5μm。

实施例6

本实施例用于说明本发明提供的聚乙烯组合物和抗静电薄膜。

按照实施例1的方法制备聚乙烯组合物和抗静电薄膜，不同的是，所述组分A具有如下性质：组分A的熔融指数MIA＝1.5g/10min，密度ρA＝0.928g/cm³，分子量分布指数Mw/Mn＝3.0，α烯烃共聚单体的摩尔含量＝1.9mol％，即，组份A、组份B和组份C的密度ρA、ρB和ρC之间的关系不满足-0.04≤ρA-ρB≤0.02且-0.04≤ρA-ρC≤0.02，得到平均厚度为25μm的薄膜，其中，上表层和下表层的厚度均为0.5μm。

对比例1

本对比例用于说明参比的聚乙烯原料和抗静电薄膜。

聚乙烯原料：

本对比例所用的聚乙烯原料为美国DOW化学公司生产的薄膜级线性低密度聚乙烯，牌号为ELITE 5400G，制备过程中所用的催化剂为茂金属催化剂，熔融指数MI＝1.0g/10min，密度ρ＝0.916g/cm³，分子量分布指数Mw/Mn＝3.2。

聚乙烯组合物和抗静电薄膜的制备：

按照实施例1的方法制备聚乙烯组合物和抗静电薄膜，不同的是，将所述聚乙烯组合物中的组分A、组分B和组分C均用相同重量份的本对比例的上述聚乙烯原料替代，经多次尝试均出现拉伸破膜的情况，无法拉伸成膜。此外，将抗静电薄膜制备过程中的TD拉伸速率降至50％/s后，经多次尝试仍然出现拉伸破膜的情况，无法拉伸成膜。

对比例2

本对比例用于说明参比的聚乙烯原料和薄膜。

按照实施例1的方法制备聚乙烯组合物和薄膜，不同的是，在聚乙烯组合物和薄膜的制备过程中不加入导电填料多壁碳纳米管，得到平均厚度为25μm的薄膜，其中，上表层和下表层的厚度均为0.5μm。

对比例3

本对比例用于说明参比的聚乙烯组合物和抗静电薄膜。

本对比例提供的聚乙烯组合物由组分1、组分2、导电填料和润滑剂组成，其中，组分1和组分2均为乙烯/α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯(LLDPE)，组分1采用茂金属催化剂制备得到，组分2采用齐格勒-纳塔催化剂制备得到。组分1、组分2、导电填料和润滑剂的性能如下：

组分1的熔融指数MI1＝2.1g/10min，密度ρ1＝0.913g/cm³，分子量分布指数Mw/Mn＝3.2，α烯烃共聚单体的摩尔含量＝7.5mol％；

组分2的熔融指数MI2＝15g/10min，密度ρ2＝0.905g/cm³，分子量分布指数Mw/Mn＝4.6，α烯烃共聚单体的摩尔含量＝10.1mol％；

导电填料为多壁碳纳米管(MWNTs)，由美国Cheaptubes公司生产，直径为20-30nm，长度为20-30μm；

润滑剂为由瑞士科莱恩公司生产的PEG润滑剂，分子量为10000。

(1)聚乙烯组合物的制备：

按照实施例1的方法制备聚乙烯组合物，不同的是，各组分的用量不同，具体地，组分1的用量为80重量份，组分2的用量为30重量份，以组分1和组分2的总质量为100重量份计，导电填料的加入量为3重量份，润滑剂的加入量为0.1重量份，得到聚乙烯组合物粒料。

(2)抗静电薄膜的制备：

按照实施例1的方法进行聚乙烯抗静电薄膜的制备，结果表明，经过多次尝试，双向拉伸薄膜的最大拉伸倍率仅为2倍(TD)×2倍(MD)，薄膜TD最高拉伸倍率仅为10％/s，即，拉伸倍率和拉伸速率均过低，拉伸成膜性较差，不具备实用性。

对比例4

本对比例用于说明参比的聚乙烯组合物和抗静电薄膜。

本对比例提供的聚乙烯组合物由组分1、组分2、导电填料和润滑剂组成，其中，组分1和组分2均为乙烯/α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯(LLDPE)，组分1采用茂金属催化剂制备得到，组分2采用齐格勒-纳塔催化剂制备得到。组分1、组分2、导电填料和润滑剂的性能如下：

组分1的熔融指数MI1＝1.5g/10min，密度ρ1＝0.913g/cm³，分子量分布指数Mw/Mn＝3.4，α烯烃共聚单体的摩尔含量＝7.5mol％；

组分2的熔融指数MI2＝15g/10min，密度ρ2＝0.905g/cm³，分子量分布指数Mw/Mn＝4.6，α烯烃共聚单体的摩尔含量＝10.1mol％；

导电填料为多壁碳纳米管(MWNTs)，由美国Cheaptubes公司生产，直径为20-30nm，长度为20-30μm；

润滑剂为由瑞士科莱恩公司生产的PEG润滑剂，分子量为10000。

(1)聚乙烯组合物的制备：

按照实施例1的方法制备聚乙烯组合物，不同的是，各组分的用量不同，具体地，组分1的用量为80重量份，组分2的用量为30重量份，以组分1和组分2的总质量为100重量份计，导电填料的加入量为3重量份，润滑剂的加入量为0.1重量份，得到聚乙烯组合物粒料。

(2)抗静电薄膜的制备：

按照实施例1的方法进行聚乙烯抗静电薄膜的制备，结果表明，经过多次尝试，双向拉伸薄膜的最大拉伸倍率仅为2倍(TD)×2倍(MD)，薄膜TD最高拉伸倍率仅为10％/s，即，拉伸倍率和拉伸速率均过低，拉伸成膜性较差，不具备实用性。

测试例

测试例用于说明聚乙烯薄膜和参比聚乙烯薄膜性能的测试。

(1)薄膜拉伸强度和拉伸断裂伸长率：按照GB/T 1040.3-2006中规定的方法进行测定，所得结果如表1所示；

(2)表面电阻率：按照GB/T 1410-2006中规定的方法进行测定，所得结果如表1所示。

表1

从以上结果可以得出，采用本发明提供的聚乙烯组合物具有较好的成膜性能，并且得到的薄膜具有较好的抗静电性能，极具工业应用前景。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。