一种高性能塑料膜及其制备工艺的制作方法

本发明涉及塑料膜生产技术领域，具体的说涉及一种高性能塑料膜及其制备工艺。

背景技术：

目前，中国各种普通塑料膜年用量约在130-135万吨左右，如印刷膜、一次性桌布塑料膜、家居用保鲜膜等。现有各种高透明、高光泽、热封性、热收缩塑料膜在各类家居、香烟、食品、饮料、文具等小商品的美化包装和保护商品上起到了显著的重要作用。

由于pp膜本身存在着的微量透气性和透水性，对于食品、药品家居如枕套等用品，有很大隐患，容易使之受到霉菌和微生物的侵蚀。为了降低透气性和透水性，现有技术通常采取把成本低的pp膜更换成高档的透气性透水性极低的真空镀铝膜，与塑料膜进行复合。但真空镀铝膜成本很高，导致产品的包装成本增加。因此，开发成本低廉、包装效果好、透气透水性低的环保复合型塑料膜成为迫切的需求。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高性能塑料膜及其制备工艺，其中高性能塑料膜阻隔性良好，透气透水性低，降低了热收缩性，制备工艺可以快速并且低成本地制造该高性能塑料膜，并且安全环保。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高性能塑料膜，包括上层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层、下层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层和设置在所述上层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层和下层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层之间的聚丙烯层；

所述聚丙烯层的上表面和下表面分别设置有嵌入槽，所述上层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层和所述下层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层均通过所述嵌入槽与所述聚丙烯层连接。

优选的，所述上层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层和所述下层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层均通过胶水层与所述聚丙烯层粘接。

优选的，所述嵌入槽为梯形槽，所述梯形槽的深度为所述聚丙烯层厚度的五分之一。

优选的，所述上层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层、所述下层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层和所述聚丙烯层的质量比为1：1：4。

优选的，所述上层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层和所述下层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层均包括乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物、过氧化二异丙苯和改性母粒，所述乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物、所述过氧化二异丙苯与所述改性母粒的重量份比为20：1：1。

优选的，所述乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物中醋酸乙烯酯的质量百分比为22.5%。

优选的，所述改性母粒包括重量份为1份的过氧化苯甲酸叔丁酯、重量份为1份的二甲基丙烯酸乙二醇酯和重量份为0.1份的石蜡。

本发明还提供一种高性能塑料膜的制备工艺，包括以下步骤：

s1：取预定配比的乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物、过氧化二异丙苯与所述改性母粒在双层挤出机中挤出成型，即制得改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层，挤出之后的改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层进行冷却定型，以与所述嵌入槽匹配，挤出温度为240-360℃；

s2：在聚丙烯层的上下两面沿着所述嵌入槽预涂一层透明的胶水层；

s3：在聚丙烯层的上下表面沿着所述嵌入槽分别涂覆所述上层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层和所述下层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层，经烘干后固化，以与胶水层产生良好的粘合，即得所述高性能塑料膜。

优选的，所述改性母粒的制备方法为：称取预定配比的所述过氧化苯甲酸叔丁酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯和石蜡，通过双螺杆挤出机挤出造粒，共混，即得所述改性母粒。

优选的，所述双螺杆挤出机的共混工艺分为三段：入口段、中间段和出口段，其中，入口段的共混温度为80-100℃，中间段的共混温度为160℃，出口段的共混温度为120-140℃。

本发明设计的高性能塑料膜有三层结构，采用改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层包覆聚丙烯层的结构，采用涂层的方法在聚丙烯层的上下表面涂覆改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层，以进一步弥补单一的聚丙烯层结晶度低，硬度小的缺点的同时进一步提高塑料膜的热封性与耐磨性，在改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层与聚丙烯层之间采用胶水层进行粘合，同时匹配梯形的嵌入槽结构，进一步提高了改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层与聚丙烯层之间的结合力，同时也增加了产品的阻隔性，有效降低透水性和透气性，通过对梯形槽厚度的控制，使得聚丙烯层能够保持一定的强度的同时以与上下两层的改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层进行粘合。此外改性母粒中过氧化苯甲酸叔丁酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、石蜡和过氧化二异丙苯的添加，使得分子间的交联性更好，增加透明度的同时通过石蜡的润滑进一步提高分子之间的相互分散接触，再匹配三段共混工艺，在温度上进行微调的同时使得分子交联更具有层次性，从而可以形成硬度高，耐磨性能好、透明度高的改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例高性能塑料膜的结构示意图。

附图标记：1-上层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层，2-下层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层，3-聚丙烯层，4-嵌入槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是实施例中的原料：乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯和石蜡均可从市场购得，其中胶水层为市售ac胶。

请参阅图1，图1是本发明实施例高性能塑料膜的结构示意图。

一种高性能塑料膜，包括上层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层1、下层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层2和设置在所述上层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层1和下层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层2之间的聚丙烯层3；聚丙烯层3的上表面和下表面分别设置有嵌入槽4，所述上层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层1和所述下层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层2均通过所述嵌入槽4与所述聚丙烯层3连接，将嵌入槽4设计为梯形槽，梯形槽的深度为聚丙烯层3厚度的五分之一，同时梯形槽可以设置在聚丙烯层3的中心位置，对称且居中的设置使得塑料膜的整体结构规整性更强，以避免层与层之间的分子发生塑性变化，通过在梯形槽和聚丙烯层3上涂抹胶水层，以使得上层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层1和下层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层2均通过胶水层与聚丙烯层3粘接。上层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层1、所述下层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层2和所述聚丙烯层3的质量比为1：1：4，通过对层与层之间的质量比控制，以进一步增加产品的阻隔性。

其中，上层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层1和所述下层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层2均包括乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物、过氧化二异丙苯和改性母粒，所述乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物、所述过氧化二异丙苯与所述改性母粒的重量份比为20：1：1，乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物中醋酸乙烯酯的质量百分比为22.5%。

本发明还提供一种高性能塑料膜的制备工艺，包括以下步骤：

s1：取对应配比的乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物、过氧化二异丙苯与所述改性母粒在双层挤出机中挤出成型，即制得改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层，挤出之后的改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层进行冷却定型，以与所述嵌入槽4匹配，挤出温度为240-360℃；其中，改性母粒的制备方法为：称取重量份为1份的过氧化苯甲酸叔丁酯、重量份为1份的二甲基丙烯酸乙二醇酯和重量份为0.1份的石蜡，通过双螺杆挤出机挤出造粒，分三段共混，即入口段、中间段和出口段，其中，入口段的共混温度为80-100℃，中间段的共混温度为160℃，出口段的共混温度为120-140℃，即得改性母粒。

s2：在聚丙烯层3的上下两面沿着所述嵌入槽4预涂一层透明的胶水层；

s3：在聚丙烯层3的上下表面沿着所述嵌入槽4分别涂覆所述上层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层1和所述下层改性乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物层2，经烘干后固化，以与胶水层产生良好的粘合，即得高性能塑料膜。

采用压延薄膜水蒸汽透过率测定仪，测定其在40℃的水中水蒸气透过率，采用氧气透过率测定仪检测其在40℃的水中氧气透过率，以及测定其力学性能等，测试结果：水蒸气透过率1.0×10^-7（cm³/(cm²·24h·0.1pa)），氧气透过率1.2×10^-6（cm³/(cm²·24h·0.1pa)），厚度100（μm），拉伸强度35（mpa），在120～150℃的温度范围内，热收缩率为0.52％。

本发明的高性能塑料膜阻隔性良好，透气透水性低，降低了热收缩性；本发明的制备工艺可以快速并且低成本地制造该高性能塑料膜，并且安全环保。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。