一种含聚乙烯的组合物及其在抗冲抗老化收缩膜中的应用的制作方法

本发明涉及聚乙烯组合物，具体涉及一种含聚乙烯的组合物及其在抗冲抗老化收缩膜中的应用。

背景技术：

1、聚乙烯是乙烯单体经聚合反应制得的一种热塑性树脂。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能，化学稳定性好，因聚合物分子内通过碳-碳单键相连，能耐大多数酸碱的侵蚀，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良，而且具有较高的韧性和强度，透光率较高，耐磨度较好，因此，聚乙烯的用途十分广泛，被广泛用于制造薄膜、容器、管道、日用品、聚乙烯纤维、电线、电缆、高频绝缘材料等。

2、聚乙烯收缩膜是一种大量应用在包装行业的聚乙烯薄膜产品，具有透光率和拉伸强度高，延伸率大，透气性和防水性好等特点，主要由不同牌号的聚乙烯组成的组合物混合挤出而成，具有抗穿刺和超强度高性能，聚乙烯收缩膜能够借助超强的缠绕力和回缩性，将产品紧凑地、固定地捆扎成一个单元，使零散小件成为一个整体，即使在不利的环境下产品也无任何松散与分离，被广泛使用在外贸出口、造纸、五金、塑料化工、建材、食品医药行业。

3、但是聚乙烯本身的耐老化性差，在使用时易受氧化和紫外线的影响，而且抗静电性和低温抗冲击性差，在制备聚乙烯收缩膜时，还需要加入二氧化硅、抗静电剂、抗紫外线剂、抗氧化剂等助剂，其中，二氧化硅能够增加聚乙烯收缩膜的致密性和光洁度的同时，增强聚乙烯收缩膜的韧性，改变收缩膜的拉伸强度，此外，二氧化硅还具有抗紫外线的功效，能够与抗紫外线剂起到协同作用，防止紫外线对聚乙烯的降解，延缓聚乙烯收缩膜的老化；抗静电剂能够提高聚乙烯收缩膜的持久抗静电性，目前最常用的抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺；抗氧化剂能够避免聚乙烯收缩膜的氧化，目前使用的抗氧化剂以无色透明、毒性较小的酚类抗氧剂为主。

4、但是在将不同牌号的聚乙烯与二氧化硅、抗静电剂、抗紫外线剂、抗氧化剂等助剂混合得到的组合物制成聚乙烯收缩膜时，存在以下问题：不同牌号的聚乙烯的密度不同，熔体流动性不同，相互之间相容性差，导致混合困难，制备的聚乙烯收缩膜的雾度大，透光率低；二氧化硅的吸水率较高，在加入聚乙烯收缩膜中后，会提高聚乙烯收缩膜的吸水性，导致聚乙烯收缩膜的防水性下降；二氧化硅与聚乙烯之间的相容性差，导致聚乙烯收缩膜的透光率下降；抗氧化剂易低温析出，导致了聚乙烯收缩膜在低温稳定差。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种含聚乙烯的组合物及其在抗冲抗老化收缩膜中的应用，能够提高抗冲抗老化收缩膜的耐老化性、抗静电性、低温抗冲击性的同时，提高抗冲抗老化收缩膜的防水性、透光率、低温稳定性，降低抗冲抗老化收缩膜的雾度。

2、为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案如下：

3、一种含聚乙烯的组合物，由以下成分组成：50-60份低密度聚乙烯，15-20份茂金属聚乙烯，15-20份线性低密度聚乙烯，5-6份改性空心二氧化硅，2-2.5份环状单体接枝碳酸钙，2-2.5份抗氧化剂，1-1.2份抗静电剂，0.8-1份润滑剂；

4、所述低密度聚乙烯的密度为0.920-0.922g/cm3，熔融指数为0.3-0.5g/10min；

5、所述茂金属聚乙烯的密度为0.941-0.950g/cm3，熔融指数为0.14-0.2g/10min；

6、所述线性低密度聚乙烯的密度为0.915-0.918g/cm3，熔融指数为1.7-1.8g/10min；

7、所述改性空心二氧化硅的制备方法，由以下步骤组成：制备空心二氧化硅，包覆改性；

8、所述制备空心二氧化硅，将十六烷基三甲基氯化铵、无水乙醇、去离子水加入反应釜中，将反应釜的温度控制至20-40℃，搅拌速度控制至200-300rpm，搅拌30-50min，滴加三乙醇胺，滴加结束后继续搅拌30-50min，将反应釜的温度控制至60-70℃，搅拌速度控制至400-500rpm，滴加正硅酸乙酯，滴加结束后继续搅拌2-2.5h，将反应釜密闭，抽真空至真空度为0.08-0.09mpa，然后通入氮气至釜内压力为0.3-0.4mpa，将反应釜的温度控制至110-120℃，搅拌速度200-300rpm，继续搅拌40-42h，自然冷却至室温，开釜，过滤，清洗、烘干滤渣，得到空心二氧化硅；

9、所述制备空心二氧化硅中，十六烷基三甲基氯化铵、无水乙醇、去离子水、三乙醇胺、正硅酸乙酯的质量比为0.4-0.5:30-35:230-250:14-16:16-18；

10、所述三乙醇胺的滴加速度为1-1.5g/min；

11、所述正硅酸乙酯的滴加速度为1-1.5g/min；

12、所述包覆改性，将聚乙烯吡咯烷酮、无水乙醇加入反应釜中，将反应釜的温度控制至20-40℃，搅拌速度控制至100-200rpm，搅拌10-30min后，加入空心二氧化硅、去离子水、氨水、纳米氧化锌，继续搅拌5-10min，加入正硅酸乙酯，继续搅拌2-2.5h，加入乙烯基三甲氧基硅烷，继续搅拌2-2.5h，过滤，清洗、烘干滤渣，得到改性空心二氧化硅；

13、所述包覆改性中，聚乙烯吡咯烷酮、无水乙醇、空心二氧化硅、去离子水、氨水、纳米氧化锌、正硅酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为3-3.5:950-1000:35-40:10-12:20-25:1-1.2:12-15:4.5-5；

14、所述氨水的浓度为25-28wt%；

15、所述纳米氧化锌的粒径为30-50nm；

16、所述环状单体接枝碳酸钙的制备方法，由以下步骤组成：改性，接枝；

17、所述改性，将重质碳酸钙、聚乙二醇600、去离子水加入反应釜中，将反应釜的温度控制至70-80℃，搅拌速度控制至100-200pm，搅拌50-60min，过滤，清洗、烘干滤渣，得到改性碳酸钙；

18、所述改性中，重质碳酸钙、聚乙二醇600、去离子水的质量比为10-12:0.8-1:90-100；

19、所述重质碳酸钙的粒径为0.1-0.2μm；

20、所述接枝，将改性碳酸钙、八甲基环四硅氧烷、甲苯加入反应釜中，将反应釜密闭，使用氮气置换釜内空气，然后继续通入氮气至釜内压力为0.3-0.4mpa，将反应釜的温度控制至100-110℃，搅拌速度控制至100-200rpm，搅拌20-40min后，向反应釜中加入偶氮二异庚腈，继续搅拌10-12h，过滤，清洗、烘干滤渣，得到环状单体接枝碳酸钙；

21、所述接枝中，改性碳酸钙、八甲基环四硅氧烷、甲苯、偶氮二异庚腈的质量比为10-12:2-2.2:130-150:0.2-0.23；

22、所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1035中的一种或组合；

23、所述抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺；

24、所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺；

25、一种含聚乙烯的组合物在抗冲抗老化收缩膜中的应用，由以下步骤组成：准备原料，挤出；

26、所述准备原料，按规定重量份数称取原料并混合均匀，共称取三份，分别作为外层原料、中间层原料、内层原料；

27、所述挤出，按照外层、中间层、内层的厚度比为1:2-3:1，分别将外层原料、中间层原料、内层原料加入三层共挤吹膜机组的挤出机中，控制挤出温度为140-160℃，然后按照吹胀比为1:3.8-4进行吹胀后，冷却定型，得到抗冲抗老化收缩膜。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

29、（1）本发明的含聚乙烯的组合物能够提高抗冲抗老化收缩膜的耐老化性，由本发明的含聚乙烯的组合物制备的抗冲抗老化收缩膜的md拉伸强度为52.9-53.8mpa，td拉伸强度为51.3-52.0mpa，md拉断力为31.1-32.5n/10mm，td拉断力为30.3-30.8n/10mm，md断裂伸长率为715-731%，td断裂伸长率为914-923%；将抗冲抗老化收缩膜置于紫外灯下连续照射4000h后，抗冲抗老化收缩膜的md拉伸强度为51.4-52.7mpa，td拉伸强度为50.1-50.8mpa，md拉断力为30.4-31.9n/10mm，td拉断力为29.5-30.1n/10mm，md断裂伸长率为694-714%，td断裂伸长率为892-901%；将抗冲抗老化收缩膜置于温度为40℃，湿度为50%的环境下静置1000h，抗冲抗老化收缩膜的md拉伸强度为51.1-52.2mpa，td拉伸强度为49.8-50.4mpa，md拉断力为30.2-32.1n/10mm，td拉断力为29.4-30.2n/10mm，md断裂伸长率为701-717%，td断裂伸长率为902-914%；

30、（2）本发明的含聚乙烯的组合物能够提高抗冲抗老化收缩膜的抗静电性，由本发明的含聚乙烯的组合物制备的抗冲抗老化收缩膜的表面电阻为3.0×1011-3.2×1011ω·cm；

31、（3）本发明的含聚乙烯的组合物能够提高抗冲抗老化收缩膜的低温抗冲击性，由本发明的含聚乙烯的组合物制备的抗冲抗老化收缩膜在23℃下的落标冲击强度为328-337g，在-30℃下的落标冲击强度为311-323g；

32、（4）本发明的含聚乙烯的组合物能够提高抗冲抗老化收缩膜的防水性，由本发明的含聚乙烯的组合物制备的抗冲抗老化收缩膜的水蒸气透过率为1.1-1.2g/m2·24h；

33、（5）本发明的含聚乙烯的组合物能够提高抗冲抗老化收缩膜的透光率，降低雾度，由本发明的含聚乙烯的组合物制备的抗冲抗老化收缩膜的透光率为91.1-91.5%，雾度为11.1-11.4%；

34、（6）本发明的含聚乙烯的组合物能够提高抗冲抗老化收缩膜的低温稳定性，将本发明的含聚乙烯的组合物置于温度为-30℃的环境下静置1000h后，表面无助剂析出问题。