一种用于电子保护膜的聚乙烯原料的质量评价方法与流程

本发明涉及高分子材料的快速评价方法，具体涉及用于电子保护膜的聚乙烯原料的质量评价方法。

背景技术：

1、随着信息产业的高速发展与高端光学器件的大量应用，电子保护膜已成为高端电子、光学领域的关键材料之一。在运输、贮存、加工或组装过程中，往往需要对材料及零部件表面加以保护防止粉尘污染，或是避免因机械划伤产生刮痕等等，常用的方法之一是在被保护的物体表面贴上一层保护膜，在运输、贮存、加工或组装等完成之后，再把保护膜揭去，达到保护材料表面的作用，也有成品的表面保护，例如高档摄像机的光学镜头保护、平板电脑、导光板等的表面保护。

2、电子保护膜低密度聚乙烯(ldpe)产品的评价周期较长，目前对于ldpe膜料质量判定方法只有鱼眼与条纹，所谓鱼眼是薄膜中的透明或半透明树脂形成的球状物块，尺寸范围为0.3mm～2mm，放大镜精度为0.1mm；条纹为薄膜中出现的线性、圆锤形的细小突起及连续的鱼眼称为条纹，尺寸范围为≥1.0cm，直尺精度为1.0cm。但是，现有尺寸范围及精度均不能满足电子保护膜ldpe原料的质量评价要求，只有通过下游用户使用后才能得知原料好坏，一旦性能不好对生产厂及下游用户都带来很大损失。

3、ldpe树脂中的晶点是造成保护膜ldpe质量不达标的主要原因。所谓晶点是在透明或半透明塑料薄膜中用肉眼明显可见的一种和周围材料未充分融合的透明硬质微粒，没有尺寸大小限定。聚乙烯薄膜生产过程中产生晶点的原因主要是：过度聚合物，即晶点部位聚合物的分子量高于周围同种聚合物的分子量，由于分子量高，因此晶点部位聚合物具有较高的熔点，在熔化时，熔体具有较高的粘度，晶点部位聚合物在吹成薄膜时，不能与周围的同种聚合物相互均匀地分散/混和，并在熔体吹成薄膜后，先于周围的同种聚合物凝固，因此，形成“箭头”状或球状过度聚合物和凝固体；或是由于树脂在生产及后加工过程中，树脂发生交联或生成长支链，产生的微观凝胶导致；原料中的添加剂，低分子量树脂及粉尘等，在加工中凝结在口模上，累积一定数量后被膜不断带走，也会形成晶点。

4、现有技术中控制聚乙烯原料晶点的方式主要有：

5、(1)通过聚合工艺和助剂改进

6、文献ldpe薄膜中“鱼眼的形成及对策”(《合成树脂及塑料》，2010,27(4):56～58)，针对低密度聚乙烯(ldpe)高透明树脂2436h薄膜中“鱼眼”偏多的问题，从生产反应系统、助剂添加系统探讨了“鱼眼”的形成原因。通过调整反应工艺技术、牌号切换顺序，筛选助剂种类等.使每次生产的最初3批产品的“鱼眼”数少于6个/1200cm2。

7、文献“ldpe产品鱼眼产生的原因分析及对策”(《塑料科技》，2002:33)通过对膜产品产生鱼眼的分析，查出主要原因是膜料质量低。采取了改进高压式反应法生产ldpe的工艺，减少粘壁，缩短停留时间和严格控制回掺料注入量等措施，使膜料质量提高，膜制品鱼眼数大幅度下降。

8、文献“吹膜树脂产生鱼眼原因分析及预防”(《黑龙江石油化工》,1996:12)根据高压低密度聚乙烯的生产工艺，讨论在生产吹膜树脂时产生鱼眼的原因，并根据目前生产情况，提出减少吹膜树脂中鱼眼数目的设想。在生产吹膜树脂过程中，在保证高反应压力、相对低的反应温度和添加抗氧剂等助剂的条件下可以有效地抑制树脂中鱼眼的形成。

9、专利cn105855765 a公开了一种用于制造高透明薄膜的低密度聚乙烯树脂及其制备方法，所述的用于制造高透明薄膜的低密度聚乙烯树脂，其数均分子量为1～2万，分子量分布指数为4～6，雾度范围为4％～9％，在190℃、2.16kg砝码压力条件下的熔体流动速率为1.0～5.0g/10min。其制备方法包括以下步骤：(1)新鲜乙烯和反应器内未反应回收利用的乙烯经前段、后段压缩机升压到250～280mpa，再经预热器升温到170－190℃后，进入反应器，在反应器内采用空气和有机过氧化物作为混合引发剂进行聚合反应，在聚合过程中，调节调整剂1-丁烯与丙醛配比，经高、低压制品分离器分离得到聚乙烯原料产品；未反应的乙烯气体返回压缩机重新循环利用；(2)抗氧剂1010、开口剂混合干法造粒得到母粒后，再和分离出的聚乙烯原料产品进入挤出机进行挤出造粒，得到专用于高透明薄膜制造的低密度聚乙烯树脂。

10、cn105585766 a公开了一种药用薄膜用低密度聚乙烯树脂及其制备方法:：该树脂数均分子量为1～2万，分子量分布指数为4～6，雾度范围为4％～9％，正己烷提取物为0.5～2g/100g，在190℃、2.16kg砝码压力下的熔体流动速率为1.0～5.0g/10min。该产品以乙烯为原料，以空气和有机过氧化物作为混合引发剂进行聚合反应，通过调节1-丁烯与丙醛配比，先得到聚乙烯原料产品，再将其与抗氧剂、开口剂混合干法造粒得到的母粒混合后进行挤出造粒，得到专用于高透明薄膜制造的低密度聚乙烯树脂。

11、通过聚合工艺和助剂改进控制原料晶点的方法，达到从原料结构性能控制晶点的目的，但是缺少快速有效的晶点检测手段，结构性能控制的效果只有通过下游用户使用后才能确定，严重滞后。一旦性能不好对生产厂及下游用户都带来很大损失。

12、(2)对原料的晶点进行评价或测试，发现不合格料及时处理。

13、目前对于ldpe膜料质量判定方法只有鱼眼与条纹，所谓鱼眼是薄膜中的透明或半透明树脂形成的球状物块，尺寸范围为0.3mm-2mm，放大镜精度为0.1mm；条纹为薄膜中出现的线性、圆锤形的细小突起及连续的鱼眼称为条纹，尺寸范围为≥1.0cm，直尺精度为1.0cm，不同原料都有数量指标，超标的为不合格料，可以做到及时处理，但尺寸范围及精度均不能满足电子保护膜ldpe原料的质量要求。

14、(3)后加工工艺降低晶点的方法：

15、后加工在吹膜过程中降低晶点的主要调节方法有：a.一定时间后，加大螺杆速度，提高熔体挤出压力，带走析出物。b.定期清洁模头。c.适当提高熔体温度，充分塑化。这些方法均为本领域熟知。

16、表面保护膜，也称为掩蔽膜，通常用于提供物理屏障，以防止其粘附的基底的损坏、污染、划伤、擦伤或其他损坏。表面保护膜可用于在使用基底之前的制造、运输或储存期间提供此类保护。用作电视、计算机显示器和其他显示器的光学元件的基板需要表面保护膜，该保护膜粘附在基板表面，然后从基板表面移除，而不会损坏基板或留下残留物、污染r基板表面的其他缺陷。

17、us2018/9993954提供了一种制备表面保护膜的方法，所述表面保护膜在轧制成卷时不存在诸如阻塞或起皱等轧制缺陷，并且在膜与被粘物粘合后，轧制成卷并长期保存，不会转移凹凸不平或鱼眼。

18、总之，通过后加工工艺可以适当降低薄膜晶点，但不能从根本上消除原料自身因素导致的晶点，因此对原料生产过程中晶点的快速判定在生产中具有非常重要的意义，尤其将原料的晶点和评价方法相结合尤为重要。

19、cn105922689a公开了一种高粘度自粘性表面保护膜及其制造方法，所述的表面保护膜，包括自粘层、中间层和防粘层：所述自粘层包括超低密度聚乙烯和软质聚丙烯；所述中间层包括低晶点的乙丙共聚物、聚乙烯的一种或两种混合物，所述防粘层采用嵌段共聚聚丙烯。该发明还公开了一种高透明型自粘性表面保护膜的制造方法，依次通过原料除尘、原料自动称重计量、加热挤出、高效过滤、共挤成膜、冷却定型、厚度自动控制、疵点检测、切边收卷、时效处理、分切包装制得，该专利通过薄膜晶点数量大小控制产品的质量。

20、

21、jb/t 1043 7-2 004《电线电缆用可交联聚乙烯绝缘料》公开了适用于y j-35.yjg-35型可交联聚乙烯绝缘料杂质含量的检测。检测原理试样带在光束的照射下，杂质颗粒具有遮光性，采用一恒定、连续、可调控的光源，试样带在此光束下，透光和遮光的光束被电子摄像仪所接收，杂质颗粒检测仪检测出颗粒大小和数量。杂质颗粒检测仪的分辨率应优于100um，试样为带状片料，厚度(0.5～0.8)mm，宽度(50±3)mm，重量约1000g，采用小型挤出机法制备试样，由导轮、压光轮使带状片料表面平整、光洁、无污染。

22、文献“高速自动包装膜用lldpe专用树脂的性能”(《合成树脂及塑料》，2010(5)：79～81)对于熔体强度与吹制薄膜难易进行过研究报道：电子保护膜原料吹膜时，所涉及的流变过程既包括挤出机中剪切作用，又有在口模出口及牵引过程中受到的拉伸作用。在吹膜时，高的熔体张力对于起膜和高吹胀比的吹膜工艺尤为重要，熔体张力太低不容易成膜，熔体张力越高成膜性越好，但较高的熔体强度也会带来较多的晶点。

23、目前，生产厂生产的电子保护膜原料只有下游厂家应用才能明确是否满足电子保护膜的需求，周期长，一旦使用效果不好，损失大。因此，亟需一种简便快捷的ldpe电子保护膜原料评价方法，方便原料生产单位控制原料的质量。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种用于电子保护膜的聚乙烯原料的质量评价方法，以克服现有技术中保护膜原料质量评价滞后，评价条件难以满足电子保护膜质量要求等缺陷。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种用于电子保护膜的聚乙烯原料的质量评价方法，包括：

3、步骤1，将聚乙烯原料形成薄片，薄片厚度为0.02～0.1毫米；

4、步骤2，测试所述薄片的晶点，当所述薄片上晶点颗粒的直径≥0.5mm，或晶点数量>0.5个/m2时，判定该聚乙烯原料为不合格产品；

5、步骤3，测定步骤2得到的非不合格产品的聚乙烯原料的熔体强度，判定所得熔体强度和晶点数量是否满足如下关系式：

6、y≤0.19335+2.3796x-3.73523x2

7、其中，y为晶点数量，单位为个/m2；x为熔体强度，单位为n；

8、当所述熔体强度和晶点数量满足上述关系式时，该聚乙烯原料为合格产品；

9、其中，聚乙烯原料形成薄片的装置包括：

10、挤出装置，用于将所述聚乙烯原料挤成薄片；

11、缠绕装置，包括旋转轴；

12、定位套筒，可拆卸地设置于所述旋转轴上，在所述旋转轴的带动下进行旋转；

13、其中，所述薄片缠绕于所述定位套筒上，随着所述定位套筒的旋转，收紧所述薄片。

14、本发明所述的用于电子保护膜的聚乙烯原料的质量评价方法，其中，所述挤出装置的转速为10～60rpm。

15、本发明所述的用于电子保护膜的聚乙烯原料的质量评价方法，其中，测试所述薄片的晶点的方法为：将所述薄片在恒定、连续、可调控光源产生的光束下进行照射，使用电子摄像仪接收透光和遮光的光束，使用杂质颗粒检测仪在分辨率大于20um的情况下检测晶点的颗粒大小和晶点数量。

16、本发明所述的用于电子保护膜的聚乙烯原料的质量评价方法，其中，所述熔体强度的测定方法为：采用goettfert公司rt-2000型熔体拉伸流变仪进行测试，温度为190℃，毛细管口膜长径比为20/2，10/1，20/1，30/1中任何一个，剪切速率为45s-1，牵引辊间距为0.4mm～1mm，牵引加速度为6mm/s2。

17、本发明所述的用于电子保护膜的聚乙烯原料的质量评价方法，其中，所述定位套筒套设于所述旋转轴上。

18、本发明所述的用于电子保护膜的聚乙烯原料的质量评价方法，其中，所述定位套筒套为柔性材料，所述定位套筒用紧固件固定于所述旋转轴。

19、本发明所述的用于电子保护膜的聚乙烯原料的质量评价方法，其中，停止测试评价时，所述定位套筒随所述薄片一并于所述旋转轴上拆卸。

20、本发明所述的用于电子保护膜的聚乙烯原料的质量评价方法，其中，还包括：将所述聚乙烯原料形成薄片前，对所述聚乙烯原料进行目测，如果所述聚乙烯原料没有黑粒和/或黄粒的颗粒料，则将所述聚乙烯原料形成薄片。

21、本发明所述的用于电子保护膜的聚乙烯原料的质量评价方法，其中，统计晶点数量时，晶点的直径大于或等于0.02mm。

22、本发明所述的用于电子保护膜的聚乙烯原料的质量评价方法，其中，统计晶点数量时，晶点直径范围为(0.02～0.1)mm、(0.1～0.2)mm、(0.2～0.3)mm、(0.3～0.5)mm、和≥0.5mm的晶点数量分别进行统计。

23、本发明的有益效果：

24、本发明所公开的一种用于电子保护膜的聚乙烯原料的快速评价方法，通过控制测试样品的处理方法、晶点测试条件，并建立了原料挤出薄片晶点和熔体强度两者之间的关系，如此能够对原料是否合格进行快速判断，与现有技术相比，尤其相对现有的后置测试能够更快速、准确。本发明采用优选的挤出温度和厚度时，因原料性能及薄片的表面状态，其晶点测试结果更为准确、其效果会更佳。

25、另外，本发明采用特定的缠绕装置，将定位套筒套设于旋转轴上，薄片缠绕于定位套筒上，如此可以收紧薄片，利于薄片晶点的检测，在完成测试后，薄片与定位套筒一并于旋转轴拆卸，如此可以防止薄膜在拆卸时，因为用力过大而发生薄膜变形或断裂的问题，并且可以避免薄膜因为无法正常拆卸而耽误工作时间，使得测试能够连续进行，提升了工作效率；同时防止在拆卸过程中造成薄膜变形或破损，进而影响后续产品的生产，本发明中定位套筒的厚度根据设备的具体情况进行选定，因为定位套筒的厚度较薄，对原来设备的运行参数没有造成影响，可适用于设备没有用定位套筒时的工艺参数，所以他使用起来十分便捷。