高熔体强度聚丙烯薄膜组合物和薄膜及其应用的制作方法

文档序号:16753900发布日期:2019-01-29 17:09阅读:393来源:国知局
高熔体强度聚丙烯薄膜组合物和薄膜及其应用的制作方法
本发明涉及高熔体强度聚丙烯薄膜加工
技术领域
,公开了一种高熔体强度聚丙烯薄膜组合物和薄膜及其应用。
背景技术
:双向拉伸薄膜、吹塑管泡薄膜、流延薄膜是常见的性能优良的包装材料,被广泛应用于服装、化妆品、食品、书籍、纸巾、工业、药品、电子保护、涂布(胶)等领域。中国包装联合会塑包委专家最新统计数据指出,至2018年1月末,中国包装薄膜总产能超1000万吨,预计五年内将以平均5%复合年增长速率递增。在生产应用中,常规的聚丙烯或聚乙烯薄膜通常会出现翘曲、卷边。这主要是因为薄膜在受拉伸、受热过程中耐高温性差、收缩而导致的现象。薄膜收缩、卷边会影响到生产效率等,因此企业要求热变形率越低越好。特别是电子保护领域薄膜要求必须有耐热性,极高的尺寸稳定性,低热变形率、极少外观瑕疵点,无迁移物析出、不污染电路板及电子元器件等。通常通过检测热收缩率(热变形率)是表征薄膜在受热情况下尺寸稳定性,也即薄膜受热变形的程度,亦可反映薄膜的耐温性能。目前gb/t21302《包装用复合膜、袋》对卷边、收缩率没有明确规定,gb/t4456《包装用聚乙烯吹塑薄膜》、gb/t27740《流延聚丙烯(cpp)薄膜》对热收缩率的大小及测试方法没有明确规定,gb/t10003《普通用途双向拉伸聚丙烯(bopp)薄膜》参考yc/t266《烟用包装膜》做出明确规定。下游加工企业测试热收缩率温度通常选择80℃、120℃、135℃三档。通常情况下,薄膜的大分子处于自然卷曲的状态,受热时产生非常小的热收缩率(热变形率)。然而聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)是半结晶高分子材料,双向拉伸、吹塑管泡薄膜生产过程经历了纵向拉伸和横向拉伸,生产幅宽、速度、热收缩率要求不同而设置不同的拉伸倍率;流延薄膜因为模头与流延辊位置,以及各辊之间速差也有不同程度的纵向拉伸。在外力作用下使分子链受到强制拉伸,大分子彼此之间不能相互滑移,在定型区冷却时被强制拉伸的分子链被冻结起来。在室温下,高分子材料大分子的活动能力差,因而不能靠分子运动来消除这种强制拉伸状态,当薄膜受热情况下,其冻结了的大分子会重新开始活动起来,从不自然状态力图恢复到自然状态,结果就产生了收缩。热变形率大的薄膜应用受到了限制。因此,研究和开发具有耐热性,极高的尺寸稳定性,低热变形率、极少外观瑕疵点,无迁移物析出的薄膜具有重要意义。技术实现要素:本发明的目的是为了克服现有技术存在的双向拉伸薄膜、吹塑管泡薄膜、流延薄膜耐热性差、尺寸稳定性不高、外观瑕疵点多以及有迁移物析出的缺点,而提供一种高熔体强度聚丙烯薄膜组合物和薄膜及其应用。高熔体强度聚丙烯通过掺混法、导入长支化结构的柱式反应器法(电子束辐照、过氧化物处理、反应挤出)及内反应器聚合法(直接共聚、大分子化)、交联法,提高聚丙烯(pp)重均分子量与加宽分子量分布,使其具有长链支化结构,这种结构材料能够明显提高线性聚丙烯材料的流变性能,从而使该类聚丙烯熔体强度一般是普通聚丙烯的1.5-50倍,长支链结构改变了普通聚丙烯所具有的应变软化的特征,改善了聚丙烯在加工过程中的缺陷。具有较宽范围的机械性能、热稳定性以及化学稳定性等传统聚丙烯所不具备的性能优势。本发明通过添加高熔体强度聚丙烯组合物,通过双向拉伸方法、吹塑薄膜方法、流延方法制取的高熔体强度聚丙烯薄膜,具有耐热性、极高的尺寸稳定性、低热变形率、极少外观瑕疵点、无迁移物析出、功能和外观符合高端电子保护、软包装电池、印刷复合、镀层、涂布(胶)、广告装饰等市场需求的优点,并且无需改造现有设备。为了实现上述目的,本发明第一方面提供了一种高熔体强度聚丙烯薄膜组合物,其中,该组合物包括第一挤出层料、第二挤出层料和第三挤出层料,且至少所述第一挤出层料或所述第三挤出层料含有非迁移无机增滑剂,其中,所述非迁移无机增滑剂为共混物a经共混改性制备而得到的产物,其中,所述共混物a含有高熔体强度聚丙烯和助剂,所述助剂含有活化玻璃球体,所述活化玻璃球体为经硅烷偶联剂及六氟碳聚合物表面处理后得到的玻璃实体球体。本发明第二方面提供了一种含有上述所述的组合物制得的聚丙烯薄膜,其中,所述聚丙烯薄膜包括依次叠加的第一挤出层、第二挤出层和第三挤出层,其中,所述第一挤出层由所述第一挤出层料挤出而得到的,所述第二挤出层由所述第二挤出层料挤出而得到的,以及所述第三挤出层由所述第三挤出层料挤出而得到的。本发明第三方面提供了前述所述的聚丙烯薄膜在电子保护、软包装电池、印刷复合、镀层、涂布或广告装饰领域中的应用。通过上述技术方案,本发明以非迁移无机增滑剂和高熔体强度聚丙烯作为该聚丙烯薄膜的组分,能够大幅度提高薄膜耐热性,保持尺寸稳定性,降低热变形率、减少外观瑕疵点,无迁移物析出,高透明度,并且,可以在现有双向拉伸、吹塑管泡、流延薄膜生产线上能够在线生产,无需改造现有设备。附图说明图1是本发明实施例1制备的薄膜摩擦后的薄膜表面的sem相片;图2是本发明实施例2制备的薄膜摩擦后的薄膜表面的sem相片;图3是本发明对比例1制备的薄膜摩擦后的薄膜表面的sem相片;图4是本发明实施例1中制备薄膜所用的第一挤出层和第三挤出层的sem相片;图5是本发明实施例2中制备薄膜所用的第一挤出层和第三挤出层的sem相片;图6是本发明对比例1中制备薄膜所用的第一挤出层和第三挤出层的sem相片;图7是本发明采用双向拉伸方法制备高熔体强度聚丙烯薄膜的示意图;图8是本发明采用吹塑管泡方法制备高熔体强度聚丙薄膜的示意图;图9是本发明采用流延方法制备高熔体强度聚丙烯薄膜的示意图。附图标记说明1第一挤出层2第三挤出层具体实施方式以下结合附图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。本发明第一方面提供了一种高熔体强度聚丙烯薄膜组合物,其中,该组合物包括第一挤出层料、第二挤出层料和第三挤出层料,且至少所述第一挤出层料或所述第三挤出层料含有非迁移无机增滑剂,其中,所述非迁移无机增滑剂为共混物a经共混改性制备而得到的产物,所述共混物a含有高熔体强度聚丙烯和助剂,所述助剂含有活化玻璃球体,所述活化玻璃球体为经硅烷偶联剂及六氟碳聚合物表面处理后得到的玻璃实体球体。根据本发明,所述第一挤出层料和所述第三挤出层料均含有非迁移无机增滑剂时,效果更好。根据本发明,“共混改性”具体地指将共混物a中的各组分,按比例投料,在螺杆挤出机熔融塑炼挤出、冷却、切粒。根据本发明,所述活化玻璃球体的平均粒径可以为2.5-3.5μm,优选为2.8-3.2μm。优选地,所述六氟碳聚合物为1,1,2,3,3,3-六氟-1-丙烯聚合物,堆积密度为0.6-1.0g/cm3,平均粒径小于或等于25目,在105℃下1小时测试挥发份小于或等于1%。优选地,所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷,在25℃下测粘度值为1.5-1.7cs,优选为1.6cs,密度为0.94-0.95g/cm3,优选为0.946g/cm3,以及闪点(闭杯)为96℃,其中,在本发明中,闭杯闪点是指在规定的条件下,加热试样,当试样达到某温度时,试样的蒸汽和周围空气的混合气,一旦与火焰接触,即发生闪燃现象,发生闪燃时试样的最低温度。根据本发明,所述活化玻璃球体和所述六氟碳聚合物、所述硅烷偶联剂的含量的重量比为1:(0.1-0.5):(0.01-0.5),优选为1:(0.2-0.4):(0.01-0.4),更优选为1:0.25:0.05。根据本发明,所述助剂可以自制,也可以通过商购获得,例如,可以购自上海若祎新材料科技有限公司生产的型号为mb3050pb非迁移无机增滑助剂,其中,该助剂中含有本发明所限定的活化玻璃球体,所述活化玻璃球体为经硅烷偶联剂及六氟碳聚合物表面处理后得到的玻璃实体球体,其中,所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷,所述六氟碳聚合物为1,1,2,3,3,3-六氟-1-丙烯聚合物,以及该活化玻璃球体的平均粒径为2.5-3.5μm;以及在表面处理过程中,所述活化玻璃球体和所述六氟碳聚合物、所述硅烷偶联剂的重量比为1:(0.1-0.5):(0.01-0.5)。根据本发明,所述高熔体强度聚丙烯在2.16kg载荷下230℃时的熔体流动速率为1.7-2.5g/10min,密度为0.9-0.915g/cm3,等规指数大于等于95%,拉伸弹性模量大于等于1000mpa,具体地,在本发明中,“大于等于”即指即包括“大于”又包括“等于”,例如,等规指数大于等于95%是指等规指数可以为95%以及大于95%的所有数值;拉伸弹性模量大于等于1000mpa是指拉伸弹性模量可以为1000mpa以及大于1000mpa的所有数值。优选地,所述高熔体强度聚丙烯在2.16kg载荷下230℃时的熔体流动速率为1.7-2.3g/10min,密度为0.905-0.91g/cm3,等规指数为95-97%,拉伸弹性模量为1000-1500mpa;优选地,所述高熔体强度聚丙烯在2.16kg载荷下230℃时的熔体流动速率为1.7-2.2g/10min,密度为0.905-0.91g/cm3,等规度为96%,拉伸弹性模量为1450mpa。在本发明中,所述高熔体强度聚丙烯可以商购自中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司厂家获得,例如,hms20z和e02es,其中,hms20z在2.16kg载荷下230℃时的熔体流动速率为2.2g/10min,密度为0.905g/cm3,折射率为1.49,等规度为96.6%,拉伸弹性模量为1410mpa;e02es在2.16kg载荷下230℃时的熔体流动速率为1.7g/10min,密度为0.905g/cm3,折射率为1.50,拉伸弹性模量为1020mpa。根据本发明,以所述共混物a的总重量为基准,所述助剂的含量为5-20重量%,所述高熔体强度聚丙烯的含量为80-95重量%。根据本发明,所述第一挤出层料含有高熔体强度聚丙烯、非迁移无机增滑剂以及含有或不含有均聚聚丙烯或共聚聚丙烯,且以所述第一挤出层料的总重量为基准,所述高熔体强度聚丙烯的含量为20-99.5重量%,所述非迁移无机增滑剂的含量为0.5-30重量%,均聚聚丙烯或共聚聚丙烯的含量为0-50重量%;优选地,所述第一挤出层料含有高熔体强度聚丙烯和非迁移无机增滑剂,且以所述第一挤出层料的总重量为基准,所述高熔体强度聚丙烯的含量为20-99.5重量%,所述非迁移无机增滑剂的含量为0.5-80重量%;更优选地,以所述第一挤出层料的总重量为基准,所述高熔体强度聚丙烯的含量为20-97.5重量%,所述非迁移无机增滑剂的含量为2.5-80重量%。所述第二挤出层料含有高熔体强度聚丙烯以及含有或不含有均聚聚丙烯或共聚聚丙烯,且以所述第二挤出层料的总重量为基准,所述高熔体强度聚丙烯的含量为50-100重量%,均聚聚丙烯或共聚聚丙烯的含量为0-50重量%。所述第三挤出层料含有高熔体强度聚丙烯、非迁移无机增滑剂以及含有或不含有均聚聚丙烯或共聚聚丙烯,且以所述第三挤出层料的总重量为基准,所述高熔体强度聚丙烯的含量为20-99.5重量%,所述非迁移无机增滑剂的含量为0.5-30重量%,均聚聚丙烯或共聚聚丙烯的含量为0-50重量%;优选地,所述第三挤出层料含有高熔体强度聚丙烯和非迁移无机增滑剂,且以所述第三挤出层料的总重量为基准,所述高熔体强度聚丙烯的含量为20-97.5重量%,所述非迁移无机增滑剂的含量为2.5-30重量%。根据本发明,本发明的发明人经过大量的科学实验发现:添加了一种非迁移无机增滑剂,以及其所含活化玻璃球体与聚丙烯结合力好,球体表面提供合适的爽滑性,在适当薄膜生产工艺条件下可降低薄膜摩擦系数,不易脱落,不污染被包装物;活化玻璃球体具有与聚丙烯接近的折射率,薄膜透明度高,雾度低。根据本发明,本发明的发明人经过大量的科学实验发现:添加了一种非迁移无机增滑剂,以及其所含六氟碳聚合物在聚丙烯基体中以与基体不相容的小液滴的形态存在,口模与金属口模壁有较强的亲和力和低表面能,形成动力学涂层降低聚丙烯熔体的流动阻尼,同时提高薄膜光泽度,降低雾度。本发明第二方面提供了一种前述所述的组合物的聚丙烯薄膜,其中,所述聚丙烯薄膜包括依次叠加的第一挤出层、第二挤出层和第三挤出层,其中,所述第一挤出层由所述第一挤出层料挤出而得到的,所述第二挤出层由所述第二挤出层料挤出而得到的,以及所述第三挤出层由所述第三挤出层料挤出而得到的。根据本发明,所述第一挤出层的厚度为0.5-45μm,所述第二挤出层的厚度为8-60μm,所述第三挤出层的厚度为0.5-45μm。优选地,所述聚丙烯薄膜的厚度为9-100μm,优选为12-85μm,更优选为25-60μm。根据本发明,该聚丙烯薄膜通过共挤出以及双向拉伸法、吹塑管泡法或流延法制得的。(一)双向拉伸方法其中,在本发明中,采用双向拉伸方法制备高熔体强度聚丙烯薄膜的方法可以参考图7所示的制备流程示意图:备料:以所述第一挤出层料的总重量为基准,所述高熔体强度聚丙烯的含量为20-99.5重量%,所述非迁移无机增滑剂的含量为0.5-30重量%,均聚聚丙烯或共聚聚丙烯的含量为0-50重量%;以所述第二挤出层料的总重量为基准,所述高熔体强度聚丙烯的含量为50-100重量%,均聚聚丙烯或共聚聚丙烯的含量为0-50重量%;以所述第三挤出层料的总重量为基准,所述高熔体强度聚丙烯的含量为20-100重量%,所述非迁移无机增滑剂的含量为0.5-30重量%,均聚聚丙烯或共聚聚丙烯的含量为0-50重量%。预制配料:将第一挤出层、第二挤出层、第三挤出层的各组分按前述所述的重量百分比分别投入到各自对应的低速混拌料器,预混30分钟;投料:将已预混好的第一挤出层料、第二挤出层料、第三挤出层料负压吸至三层挤出机料筒内其中,通过所投的第一挤出层料、第二挤出层料、第三挤出层料的用量来确定第一挤出层、第二挤出层、第三挤出层的厚度。塑炼挤出:采用多台挤出机分别挤出第一挤出层、第二挤出层、第三挤出层的树脂,熔融的树脂通过分配器合理分层,其中:第一挤出层和第三挤出层各组分在单螺杆挤出机中,第二挤出层组分在双螺杆挤出机中,在210-245℃的温度条件熔融挤出;阻瑕疵熔体过滤:目数为80、150、300、150、80波浪式过滤网依次叠加,按柱形排列,熔体从中间芯棒挤压出最外层过滤网;冷却结晶和片材定型:挤出机挤出熔体经衣架模头挤出,风刀风冷、激冷辊冷却、水槽水浴冷却成具有细微球晶体的厚片,模唇缝隙0.5mm,激冷辊的水温控制在15-35℃,进、出水口水温差控制在±2℃;冷却水槽水温控制在25-35℃;纵向拉伸及纵向拉伸定型:双级拉伸,总拉伸倍率控制在4.0-5.0之间;纵向拉伸定型区:温度控制在120-150℃;横向拉伸及横向拉伸定型:横向拉伸倍率7-11之间;横向拉伸定型区:温度控制在170-190℃;牵引、测厚:测量所述聚丙烯薄膜的总厚度。电晕、收卷:根据薄膜用途可选择电晕处理,或不选择电晕处理。通过高频电子放电器对薄膜进行电晕处理,下线表面张力值应达40mn/m;薄膜经过定型后进行收卷。收卷装置由收卷表面张力控制装置自动控制,以达到最佳收卷效果;生产线速度:200~500m/min。时效、分切、收卷:在温度25±5℃、温度60%rh温度环境下,静置1-2天,起到了尺寸和性能进一步稳定作用;分切出相应的成品宽度规格。(二)吹塑管泡方法其中,在本发明中,采用吹塑管泡方法制备高熔体强度聚丙烯薄膜的方法可以参考图8所示的制备流程示意图:备料:以所述第一挤出层料的总重量为基准,所述高熔体强度聚丙烯的含量为20-99.5重量%,所述非迁移无机增滑剂的含量为0.5-30重量%,均聚聚丙烯或共聚聚丙烯的含量为0-50重量%;以所述第二挤出层料的总重量为基准,所述高熔体强度聚丙烯的含量为50-100重量%,均聚聚丙烯或共聚聚丙烯的含量为0-50重量%;以所述第三挤出层料的总重量为基准,所述高熔体强度聚丙烯的含量为20-100重量%,所述非迁移无机增滑剂的含量为0.5-30重量%,均聚聚丙烯或共聚聚丙烯的含量为0-50重量%。预制配料:将第一挤出层、第二挤出层、第三挤出层的各组分按前述所述的重量百分比分别投入到各自对应的低速混拌料器,预混30分钟;投料:将已预混好的第一挤出层料、第二挤出层料、第三挤出层料负压吸至三层挤出机料筒内其中,通过所投的第一挤出层料、第二挤出层料、第三挤出层料的用量来确定第一挤出层、第二挤出层、第三挤出层的厚度。塑炼挤出:采用多台挤出机分别挤出第一挤出层、第二挤出层、第三挤出层的树脂,熔融的树脂通过模腔内独立流道合理分层,其中:第一挤出层、第二挤出层、第三挤出层各组分在单螺杆挤出机中,在160-230℃的温度条件熔融挤出;阻瑕疵熔体过滤:目数为100、150、150、80依次叠加,多孔板式过滤器,熔体从内层挤压出最外层过滤网;横向吹胀拉伸:横向拉伸倍率1.2-3.5之间;横向拉伸定型区:温度控制在160-230℃;冷却结晶和片材定型:挤出机挤出熔体经模头挤出,空气冷却或风冷却环通入冷空气冷却、定型。风冷却环通入的冷空气控制在20℃±1℃;纵向牵引拉伸:牵引速度8-40m/min;测厚、电晕:测量所述聚丙烯薄膜的总厚度。根据薄膜用途可选择电晕处理,或不选择电晕处理。通过高频电子放电器对薄膜进行电晕处理,下线表面张力值应达40mn/m;定型、收卷:薄膜经过定型后进行收卷。收卷装置由收卷表面张力控制装置自动控制,以达到最佳收卷效果;生产线速度:50-150m/min。时效、分切、收卷:在温度25±5℃、温度60%rh温度环境下,静置1-2天,起到了尺寸和性能进一步稳定作用;分切出相应的成品宽度规格。(三)流延方法其中,在本发明中,采用流延方法制备高熔体强度聚丙烯薄膜的方法可以参考图9所示的制备流程示意图:备料:以所述第一挤出层料的总重量为基准,所述高熔体强度聚丙烯的含量为20-99.5重量%,所述非迁移无机增滑剂的含量为0.5-30重量%,均聚聚丙烯或共聚聚丙烯含量为0-50重量%;以所述第二挤出层料的总重量为基准,所述高熔体强度聚丙烯的含量为50-100重量%,均聚聚丙烯或共聚聚丙烯含量为0-50重量%;所述第三挤出层料含有高熔体强度聚丙烯和非迁移无机增滑剂,且以所述第三挤出层料的总重量为基准,所述高熔体强度聚丙烯的含量为20-100重量%,所述非迁移无机增滑剂的含量为0.5-30重量%,均聚聚丙烯或共聚聚丙烯含量为0-50重量%。预制配料:将第一挤出层、第二挤出层、第三挤出层的各组分按前述所述的重量百分比分别投入到各自对应的低速混拌料器,预混30分钟;投料:将已预混好的第一挤出层料、第二挤出层料、第三挤出层料负压吸至三层挤出机料筒内其中,通过所投的第一挤出层料、第二挤出层料、第三挤出层料的用量来确定第一挤出层、第二挤出层、第三挤出层的厚度。塑炼挤出:采用多台挤出机分别挤出第一挤出层、第二挤出层、第三挤出层的树脂,熔融的树脂通过分配器合理分层,其中:第一挤出层、第二挤出层、第三挤出层各组分在单螺杆挤出机中,在195-260℃的温度条件熔融挤出;阻瑕疵熔体过滤:目数为80、150、300、150、80波浪式过滤网依次叠加,按柱形排列,熔体从中间芯棒挤压出最外层过滤网;冷却结晶和片材定型:挤出机挤出熔体经衣架模头或t型模头挤出,风刀风冷、激冷辊冷却成具有细微球晶体的厚片,模唇缝隙0.5mm,激冷辊的水温控制在15-35℃,进、出水口水温差控制在±2℃;测厚:测量所述聚丙烯薄膜的总厚度。加温定型、电晕:通热水辊定型,水温控制在35--55℃,进、出水口水温差控制在±2℃;根据薄膜用途可选择电晕处理,或不选择电晕处理。通过高频电子放电器对薄膜进行电晕处理,下线表面张力值应达40mn/m;冷却定型:通冷水辊冷却定型,水温控制在20-35℃,进、出水口水温差控制在±2℃;收卷:薄膜经过定型后进行收卷。收卷装置由收卷表面张力控制装置自动控制,以达到最佳收卷效果;生产线速度:25-250m/min。时效、分切、收卷:在温度25±5℃、温度60%rh温度环境下,静置1-2天,起到了尺寸和性能进一步稳定作用;分切出相应的成品宽度规格。本发明第三方面提供了一种前述所述的聚丙烯薄膜在电子保护、软包装电池、印刷复合、镀层、涂布或广告装饰领域中的应用。其中,涂布也可以称为涂胶。本发明的发明人意外发现:在双向拉伸薄膜、吹塑管泡薄膜、流延薄膜加工工艺中添加了一种高熔体强度聚丙烯,在特定的工艺条件下,使薄膜具有耐高温性、超低热变形率、极少外观瑕疵点;添加了一种非迁移无机增滑剂,其所含活化玻璃球体与聚丙烯结合力好,球体表面提供合适的爽滑性,在适当薄膜生产工艺条件下可降低薄膜摩擦系数,无迁移不易脱落,不污染被包装物;活化玻璃球体具有与聚丙烯接近的折射率,薄膜透明度高,雾度低;添加了一种非迁移无机增滑剂,其所含六氟碳聚合物在聚丙烯基体中以与基体不相容的小液滴的形态存在,与金属口模壁有较强的亲和力和低表面能,形成动力学涂层降低聚丙烯熔体的流动阻尼,同时提高薄膜光泽度,降低雾度。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例和对比例中:(1)热收缩率测试:样品状态调节和试验的标准环境按gb/t2918规定进行,试验环境条件为温度23℃±2℃,相对湿度50%±1%,并在此条件下样品预放置处理8hr;依据gb/t10003《普通用途双向拉伸聚丙烯(bopp)薄膜》之5.7条烘箱法测试对比80℃、120℃、135℃时薄膜的热收缩率。具体方法是:将100mm×100mm正方形试样平置于特定温度℃±3℃的恒温烘箱中的不锈钢板上,加热时间2min,取出试样,将其冷却到试验环境温度,测量纵向、横向尺寸与加热前尺寸的变化。(2)热爽滑摩擦系数测试:依据gb/t10006《塑料薄膜和薄片摩擦系数测定方法》对比80℃热爽滑摩擦系数数据。具体方法是:摩擦系数仪金属定板加热恒温至80℃,薄膜放置在仪器上,测试薄膜与加热金属之间的摩擦系数,模拟高速包装机摩擦生热后薄膜在导辊上滑动顺畅与否状态。(3)薄膜磨花程度测试:依据gb/t31727《透明薄膜磨花程度试验方法》对比薄膜磨花程度。本试验按标准中4.2条“方法a-观察法评定磨花程度”。具体方法是:调整磨擦试验仪状态:硅橡胶垫洛氏硬度20,磨块4ib(1.8kg),磨块速度85次/分;取薄膜样品7张,去除上、下各一张,磨块在薄膜表面上摩擦平行测试5次,在40w日光灯下,沿与试样观察磨擦测试后的样品的表面质量。以5个试样评定结果中最高等级为试样的磨花程度等级如表1所示。表1磨花程度等级外观s0观察不到擦伤s1可观察到极少量擦伤s2可观察到少量擦伤s3可观察到有较多擦伤,但无雾状的擦伤s4可观察到有较多擦伤,且有雾状擦伤s5可观察到密集有雾的擦伤实施例1本实施例在于说明采用双向拉伸方法制备高熔体强度聚丙烯薄膜。按照图7所示的双向拉伸方法高熔体强度聚丙烯薄膜的制备流程示意图制备薄膜。备料(重量百分比):第一挤出层料:97.5重量%的hms20z、2.5重量%的非迁移无机增滑剂mb3050pb;第二挤出层料:100重量%的hms20z;第三挤出层料:98重量%的hms20z、2重量%的非迁移无机增滑剂mb3050pb。预制配料:将第一挤出层、第二挤出层、第三挤出层的各组分按前述所述的重量百分比分别投入到各自对应的低速混拌料器,预混30分钟;投料:将已预混好的第一挤出层料、第二挤出层料、第三挤出层料负压吸至三层挤出机料筒内其中,通过所投的第一挤出层料、第二挤出层料、第三挤出层料的用量来确定第一挤出层、第二挤出层、第三挤出层的厚度。塑炼挤出:采用多台挤出机分别挤出第一挤出层、第二挤出层、第三挤出层的树脂,熔融的树脂通过分配器合理分层,其中:第一挤出层和第三挤出层各组分在单螺杆挤出机中,第二挤出层组分在双螺杆挤出机中,在235℃的温度条件熔融挤出;阻瑕疵熔体过滤:目数为80、150、300、150、80波浪式过滤网依次叠加,按柱形排列,熔体从中间芯棒挤压出最外层过滤网;冷却结晶和片材定型:挤出机挤出熔体经衣架模头挤出,风刀风冷、激冷辊冷却、水槽水浴冷却成具有细微球晶体的厚片,模唇缝隙0.5mm,激冷辊的水温控制在25℃,进、出水口水温差控制在±2℃;冷却水槽水温控制在25℃;纵向拉伸及纵向拉伸定型:双级拉伸,总拉伸倍率控制在4.8之间;纵向拉伸定型区:温度控制在148℃;横向拉伸及横向拉伸定型:横向拉伸倍率10之间;横向拉伸定型区:温度控制在190℃;牵引、测厚:测量所述聚丙烯薄膜的总厚度。电晕、收卷:根据薄膜用途可选择电晕处理,或不选择电晕处理。通过高频电子放电器对薄膜进行电晕处理,下线表面张力值应达40mn/m;薄膜经过定型后进行收卷。收卷装置由收卷表面张力控制装置自动控制,以达到最佳收卷效果;生产线速度:480m/min。时效、分切、收卷:在温度25±5℃、温度60%rh温度环境下,静置2天,起到了尺寸和性能进一步稳定作用;分切出相应的成品宽度规格。结果制备的双向拉伸方法高熔体强度聚丙烯薄膜的总厚度为48μm,以及第一挤出层的厚度为1μm,所述第二挤出层的厚度为46μm,所述第三挤出层的厚度为1μm;将所制备的双向拉伸方法高熔体强度聚丙烯薄膜进行磨花程度测试,结果如图1所示;其中,图1为本发明实施例1制备的薄膜摩擦后的薄膜表面的sem相片,从图1中可以看出:s3级,可观察到有较多擦伤,但无雾状的擦伤,非迁移无机增滑剂中所含活化玻璃球体脱落点<2点/50cm2(备注:采用磨擦试验仪或者按照gb/t31727-2015附录a标准,磨擦仪荷重块质量为(1800±1)g,按规定的磨擦条件,在一定时间、一定速度沿着纵向和横向分别在薄膜上进行相互往返磨擦;如果助剂与有机树脂结合力差,则易从膜面上脱落,也称之为掉粉);另外,图4是本发明实施例1中制备薄膜所用的第一挤出层和第三挤出层的sem相片,其中,第一挤出层:无团聚点,无晶点;第三挤出层:无团聚点,无晶点。实施例2按照与实施例1相同的方法制备双向拉伸方法高熔体强度聚丙烯薄膜,所不同之处在于:备料不同,即,将hms20z替换为e02es,具体地:第一挤出层料:97.5重量%的e02es、2.5重量%的非迁移无机增滑剂mb3050pb;第二挤出层料:100重量%的e02es;第三挤出层料:98重量%的e02es、2重量%的非迁移无机增滑剂mb3050pb。结果制备的双向拉伸方法高熔体强度聚丙烯薄膜的总厚度为48μm,以及第一挤出层的厚度为1μm,所述第二挤出层的厚度为46μm,所述第三挤出层的厚度为1μm;将所制备的双向拉伸聚丙烯薄膜进行磨花程度测试,结果如图2所示;其中,图2是本发明实施例2制备的薄膜摩擦后的薄膜表面的sem相片,从图2可以看出:s2级:可观察到有较多,有雾的擦伤,非迁移无机增滑剂所含空心玻璃球体脱落点<1点/50cm2;另外,图5是本发明实施例2中制备薄膜所用的第一挤出层和第三挤出层的sem相片,其中,第一挤出层:极少团聚点,无晶点;第三挤出层:无团聚点,无晶点。实施例3按照与实施例1相同的方法制备双向拉伸方法高熔体强度聚丙烯薄膜,所不同之处在于:备料不同;具体地:第一挤出层料:99.5重量%的hms20z、0.5重量%的非迁移无机增滑剂mb3050pb;第二挤出层料:100重量%的hms20z;第三挤出层料:99.5重量%的hms20z、0.5重量%的非迁移无机增滑剂mb3050pb。结果制备的双向拉伸方法高熔体强度聚丙烯薄膜的总厚度为48μm,以及第一挤出层的厚度为1μm,所述第二挤出层的厚度为46μm,所述第三挤出层的厚度为1μm。实施例4按照与实施例1相同的方法制备双向拉伸方法高熔体强度聚丙烯薄膜,所不同之处在于:备料不同。具体地:第一挤出层料:97.5重量%的hms20z、2.5重量%的非迁移无机增滑剂mb3050pb;第二挤出层料:100重量%的hms20z;第三挤出层料:98重量%的hms20z、2重量%的非迁移无机增滑剂mb3050pb。结果制备的双向拉伸方法高熔体强度聚丙烯薄膜的总厚度为80μm,以及第一挤出层的厚度为0.8μm,所述第二挤出层的厚度为78.4μm,所述第三挤出层的厚度为0.8μm。实施例5按照与实施例1相同的方法制备双向拉伸方法高熔体强度聚丙烯薄膜,所不同之处在于:备料不同;具体地:第一挤出层料:97.5重量%的e02es、2.5重量%的非迁移无机增滑剂mb3050pb;第二挤出层料:100重量%的e02es;第三挤出层料:98重量%的e02es、2重量%的非迁移无机增滑剂mb3050pb。结果制备的双向拉伸方法高熔体强度聚丙烯薄膜的总厚度为80μm,以及第一挤出层的厚度为1μm,所述第二挤出层的厚度为78.4μm,所述第三挤出层的厚度为1μm。实施例6-10分别按照与实施例1-5相同的配料制备聚丙烯薄膜,所不同之处在于:采用吹塑管泡法制备;其中,厚度比例分别为:第一挤出层厚度占总厚度20%;第二挤出层厚度占总厚度60%;第三挤出层厚度占总厚度20%。实施例11-15分别按照与实施例1-5相同的配料制备聚丙烯薄膜,所不同之处在于:采用流延法制备;其中,厚度比例分别为:第一挤出层厚度占总厚度20%;第二挤出层厚度占总厚度60%;第三挤出层厚度占总厚度20%。对比例1按照与实施例1相同的方法制备普通双向拉伸聚丙烯薄膜,所不同之处在于:备料不同。具体地:第一挤出层料:97.5重量%的普通均聚聚丙烯t30s、2.5重量%的无定型二氧化硅抗粘母料;第二挤出层料:100重量%的普通均聚聚丙烯t30s;第三挤出层料:98重量%的t30s、2重量%的无定型二氧化硅抗粘母料。普通双向拉伸聚丙烯薄膜的总厚度为48μm,以及第一挤出层的厚度为1μm,所述第二挤出层的厚度为1μm,所述第三挤出层的厚度为46μm;将该普通双向拉伸聚丙烯薄膜进行磨花程度测试,结果如图3所示;其中,图3是本发明对比例1制备的薄膜摩擦后的薄膜表面的sem相片,从图3可以看出:s4级:可观察到有较多,有雾状的擦伤,抗粘母料脱落点<5点/50cm2;另外,图6是本发明对比例1中制备薄膜所用的第一挤出层和第三挤出层的sem相片,其中,第一挤出层:无团聚点,有大晶点;第三挤出层:少量团聚点,无晶点。对比例2按照与实施例1相同的方法制备双向拉伸方法高熔体强度聚丙烯薄膜,所不同之处在于:备料不同。具体地:第一挤出层料:97.5重量%的e02es、2.5重量%的无定型二氧化硅抗粘母料;第二挤出层料:100重量%的e02es;第三挤出层料:98重量%的e02es、2重量%的无定型二氧化硅抗粘母料。结果制备的双向拉伸方法高熔体强度聚丙烯薄膜的总厚度为48μm,以及第一挤出层的厚度为1μm,所述第二挤出层的厚度为46μm,所述第三挤出层的厚度为1μm。对比例3按照与实施例1相同的方法制备双向拉伸方法高熔体强度聚丙烯薄膜,所不同之处在于:备料不同。具体地:第一挤出层料:100重量%的e02es、0.5重量%的非迁移无机增滑剂mb3050pb;第二挤出层料:100重量%的e02es;第三挤出层料100重量%的e02es、0重量%的非迁移无机增滑剂mb3050pb。结果制备的双向拉伸方法高熔体强度聚丙烯薄膜的总厚度为48μm,以及第一挤出层的厚度为1μm,所述第二挤出层的厚度为46μm,所述第三挤出层的厚度为1μm。测试例1本发明实施例1-5、6-10、11-15制备的一种耐高温超低热变形聚丙烯薄膜与对比例1-3的普通双向拉伸聚丙烯薄膜,下线48小时,80℃热爽滑摩擦系数数据如表2所示。表2备注1:样品状态调节和试验的标准环境按gb/t2918规定进行,试验环境条件为温度23℃±2℃,相对湿度50%±1%,并在此条件下样品预放置处理8hr。从表2可以看出:实施例1、2、4、5、6、7、9、10、11、12、14和15添加非迁移无机增滑剂mb3050pb比例高,在80℃热爽滑摩擦系数低;而对比例1、2添加无定型二氧化硅抗粘母料,在80℃热爽滑摩擦系数高,在实际生产中属于报废品;以及实施例3、8、13添加非迁移无机增滑剂mb3050pb比例低,在80℃热爽滑摩擦系数偏高,在实际生产中应用于高摩擦系数要求的产品品种;以及对比例3添加非迁移无机增滑剂mb3050pb比例非常低,在80℃热爽滑摩擦系数高,在实际生产中属于报废品;以及从实施例1、2、4、5、6、7、9、10、11、12、14和15可以看出,采用双向拉伸法、吹塑管泡法或流延法均能够制备性能优良的聚丙烯薄膜。测试例2本发明实施例1-5、对比例2、3制备的一种耐高温超低热变形双向拉伸方法高熔体强度聚丙烯(bopp)与对比例1的普通双向拉伸聚丙烯(bopp)薄膜,下线48小时,热收缩率测试如表3所示。表3备注2:样品状态调节和试验的标准环境按gb/t2918规定进行,试验环境条件为温度23℃±2℃,相对湿度50%±1%,并在此条件下样品预放置处理8hr。从表3可以看出:实施例1、3和4添加高熔体强度聚丙烯hms20z,且添加的hms20z和非迁移无机增滑剂mb3050pb比例均在本发明所限定的范围之内,在80℃、120℃、135℃的纵向及横向热收缩率(热变形率)最低,其中横向热收缩率(热变形率)较纵向热收缩率低;实施例4相对于实施例1而言,厚度厚,耐温性高,热变形率较实施例1以及其它使用hms20z的(实施例3)更低。实施例2、实施例5、对比例2、对比例3添加高熔体强度聚丙烯e02es在80℃的纵向及横向热收缩率(热变形率)低,120℃、135℃的横向热收缩率(热变形率)低,纵向热收缩率(热变形率)逐渐提高;实施例5厚度厚,耐温性高,热变形率较其它使用e02es的更低。而对比例1在80℃、120℃、135℃的纵向及横向热收缩率(热变形率)高。从表3可以看出,实施例1-5的耐热性,热收缩率低,纵、横向热变形率好,不易造成薄膜翘曲,尤其是实施例4耐热性最好,热收缩率(热变形率)最低,纵、横向热变形率最平衡,不易造成薄膜翘曲。测试例3本发明实施例6-10吹塑管泡法制备的高熔体强度聚丙烯薄膜与实施例11-15流延法制备的高熔体强度聚丙烯(cpp)薄膜,下线48小时,热收缩率测试如表4所示。表4从表4可以看出:本发明实施例6-10吹塑管泡法制备的高熔体强度聚丙烯薄膜与实施例11-15流延法制备的高熔体强度聚丙烯(cpp)薄膜的热收缩率,相对于实施例1-5双向拉伸法制备的高熔体强度聚丙烯(bopp)的热收缩率差一些,但是,相对于对比例1而言,热收缩率较好。测试例4本发明实施例1-15、对比例2、3制备的一种耐高温超低热变形聚丙烯薄膜与对比例1的普通双向拉伸聚丙烯(bopp)薄膜,下线48小时,雾度测试如表5所示。表5备注3:样品状态调节和试验的标准环境按gb/t2918规定进行,试验环境条件为温度23℃±2℃,相对湿度50%±1%,并在此条件下样品预放置处理8hr。从表5可以得出以下测试规律:1、薄膜厚度越厚,雾度越大。2、同一品种聚丙烯条件下,添加助剂比例越多雾度越大。3、通过实施例和对比例的对比可知:助剂在同一添加比例条件下,添加无定形二氧化硅抗粘连剂薄膜雾度比添加非迁移无机增滑剂薄膜雾度大。4、助剂在同一添加比例条件下,雾度由小变大依次为:高熔体强度聚丙烯hms20z薄膜<高熔体强度聚丙烯e02es薄膜<普通聚丙烯薄膜。同样添加hms20z的薄膜,雾度由小变大依次为:实施例3<实施例1<实施例4。同样添加e02es的薄膜,雾度由小变大依次为:实施例2<实施例5。添加hms20z薄膜、添加e02es薄膜、添加t30s普通双向拉伸薄膜,雾度由小变大依次为:实施例1<实施例2<对比例1。5、以及从实施例1-5、6-10、11-15可以看出,采用双向拉伸法、吹塑管泡法或流延法均能够制备性能优良的聚丙烯薄膜。综上,在本发明中:在双向拉伸、吹塑管泡法或流延法制备的聚丙烯薄膜加工工艺中添加了一种高熔体强度聚丙烯,在特定的工艺条件下,使聚丙烯(bopp)薄膜具有耐高温性、超低热变形率、极少外观瑕疵点;添加了一种非迁移无机增滑剂,其所含活化玻璃球体与聚丙烯结合力好,球体表面提供合适的爽滑性,在适当薄膜生产工艺条件下可降低薄膜摩擦系数,无迁移不易脱落,不污染被包装物;活化玻璃球体具有与聚丙烯接近的折射率,薄膜透明度高,雾度低;另外,所添加的非迁移无机增滑剂其所含六氟碳聚合物在聚丙烯基体中以与基体不相容的小液滴的形态存在,与金属口模壁有较强的亲和力和低表面能,形成动力学涂层降低聚丙烯熔体的流动阻尼,同时提高薄膜光泽度,降低雾度。以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。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。包括各个具体技术特征以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。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。当前第1页12
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