CN111718534A - 一种高拉伸高强度pe缠绕膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高拉伸高强度PE缠绕膜，由包括以下重量份的原料制成：聚乙烯55～70份、超高分子量聚乙烯10～16份、三元乙丙橡胶12～17份、甲基乙烯基硅橡胶5～7份、氧化聚乙烯4～6份、气相二氧化硅和纳米碳纤维6～8份、环氧大豆油2.5～4份、热稳定剂3～5份、抗氧剂2～3份。本发明的高拉伸高强度PE缠绕膜的拉伸强度高，且断裂伸长率较大，韧性好，具有高拉伸高强度的特点，力学性能优异，具有良好的市场应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高拉伸高强度PE缠绕膜及其制备方法。
背景技术
聚乙烯(polyethylene，简称PE)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-100～-70℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)。常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良。
PE拉伸膜(又称缠绕膜)具有较高的拉伸强度、抗撕裂强度，并具有良好的自粘性，因此能使物体裹成一个整体，防止运输时散落倒塌。该膜具有优良的透明性。包裹物体美观大方，并能使物体防水、防尘、防损坏。该膜广泛用于货物托盘包装，如电子、建材、化工、金属制品、汽车配件、电线电缆、日用品、食品、造纸等行业的捆裹包装。规格：机用膜宽500mm,手工膜宽300mm,350mm,450mm,500mm,厚15um-50um.可在线分切各种规格。粘性分单面粘、双面粘，产品分手工缠绕膜和机用缠绕膜两大系列。
但是，目前所使用的PE缠绕膜还存在以下问题：
1、拉伸强度低，力学性能差，在拉伸或者使用过程中容易出现损坏；
2、断裂伸长率与拉伸强度无法很好的兼顾，导致强度提高了，但是韧性变差了，力学性能差，在拉伸或者使用过程中容易出现损坏。
基于上述情况，本发明提出了一种高拉伸高强度PE缠绕膜及其制备方法，可有效解决以上问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高拉伸高强度PE缠绕膜及其制备方法。本发明的高拉伸高强度PE缠绕膜通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的聚乙烯、超高分子量聚乙烯、三元乙丙橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、氧化聚乙烯、气相二氧化硅和纳米碳纤维、环氧大豆油、热稳定剂等；既充分发挥各原料的优点，又相互补充，相互促进，减少了原材料的使用种类，优化了原料成本，提升产品的质量稳定性，制得的高拉伸高强度PE缠绕膜的拉伸强度高，且断裂伸长率较大，韧性好，具有高拉伸高强度的特点，力学性能优异，具有良好的市场应用前景。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种高拉伸高强度PE缠绕膜，由包括以下重量份的原料制成：
聚乙烯55～70份、超高分子量聚乙烯10～16份、三元乙丙橡胶12～17份、甲基乙烯基硅橡胶5～7份、氧化聚乙烯4～6份、气相二氧化硅和纳米碳纤维6～8份、环氧大豆油2.5～4份、热稳定剂3～5份、抗氧剂2～3份。
本发明的高拉伸高强度PE缠绕膜通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的聚乙烯、超高分子量聚乙烯、三元乙丙橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、氧化聚乙烯、气相二氧化硅和纳米碳纤维、环氧大豆油、热稳定剂等；既充分发挥各原料的优点，又相互补充，相互促进，减少了原材料的使用种类，优化了原料成本，提升产品的质量稳定性，制得的高拉伸高强度PE缠绕膜的拉伸强度高，且断裂伸长率较大，韧性好，具有高拉伸高强度的特点，力学性能优异，具有良好的市场应用前景。
优选的，所述高拉伸高强度PE缠绕膜由包括以下重量份的原料制成：
聚乙烯63份、超高分子量聚乙烯13份、三元乙丙橡胶14.5份、甲基乙烯基硅橡胶6份、氧化聚乙烯5份、气相二氧化硅和纳米碳纤维7份、环氧大豆油3.3份、热稳定剂4份、抗氧剂2.5份。
优选的，所述聚乙烯为茂金属线性低密度聚乙烯。
优选的，所述超高分子量聚乙烯为分子量155～165万的无支链的线性聚乙烯。
优选的，所述气相二氧化硅和纳米碳纤维中气相二氧化硅和纳米碳纤维的质量之比为10：(4.5～6.4)。
优选的，所述热稳定剂为二乙撑三胺双硬脂酰胺和二月桂酸二丁基锡的混合物。
优选的，所述二乙撑三胺双硬脂酰胺和二月桂酸二丁基锡的混合物中二乙撑三胺双硬脂酰胺和二月桂酸二丁基锡的10：(13～17)。
优选的，所述抗氧剂为抗氧剂168。
本发明还提供一种所述的高拉伸高强度PE缠绕膜的制备方法，包括下列步骤：
A、分别称取所述高拉伸高强度PE缠绕膜的原料，备用；
B、将上述称取的所述高拉伸高强度PE缠绕膜的原料制混均匀，然后投入双螺杆挤出机中，熔融挤出，再经流延机流延成膜，冷却，即得所述的高拉伸高强度PE缠绕膜；
其中，所述双螺杆挤出机具有8个温度区段，分别为：一区温度为180～185℃，二区温度为180～185℃，三区温度为185～188℃，四区温度为190～192℃，五区温度为195～200℃，六区温度为202～206℃，七区温度为205～210℃，八区温度为208～212℃。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的高拉伸高强度PE缠绕膜通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的聚乙烯、超高分子量聚乙烯、三元乙丙橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、氧化聚乙烯、气相二氧化硅和纳米碳纤维、环氧大豆油、热稳定剂等；既充分发挥各原料的优点，又相互补充，相互促进，减少了原材料的使用种类，优化了原料成本，提升产品的质量稳定性，制得的高拉伸高强度PE缠绕膜的拉伸强度高，且断裂伸长率较大，韧性好，具有高拉伸高强度的特点，力学性能优异，具有良好的市场应用前景。
本发明引入了适当比例的
聚乙烯，作为主要原料；优选的，所述聚乙烯为茂金属线性低密度聚乙烯。其分子量分布较宽，加工流动性较好，与超高分子量聚乙烯配合，可提高超高分子量聚乙烯的加工性能，且保证了高拉伸高强度PE缠绕膜的拉伸强度高，且断裂伸长率较大，韧性好；
超高分子量聚乙烯，优选的，所述超高分子量聚乙烯为分子量155～165万的无支链的线性聚乙烯。主要用于提升高拉伸高强度PE缠绕膜的拉伸强度和断裂伸长率等力学性能，聚乙烯与超高分子量聚乙烯配合，可提高超高分子量聚乙烯的加工性能，且保证了高拉伸高强度PE缠绕膜的拉伸强度高，且断裂伸长率较大，韧性好；
三元乙丙橡胶，主要起到良好的增韧作用，在本发明的原料体系中，相容性良好，进一步保证了高拉伸高强度PE缠绕膜的拉伸强度高，且断裂伸长率较大，韧性好；
甲基乙烯基硅橡胶，主要起到良好的增韧、增强作用，且耐低温等性能优良，在本发明的原料体系中，相容性良好，进一步保证了高拉伸高强度PE缠绕膜的拉伸强度高，且断裂伸长率较大，韧性好；
氧化聚乙烯，主要起到增容作用，提高聚乙烯、超高分子量聚乙烯、三元乙丙橡胶、甲基乙烯基硅橡胶等组分相容性，保证各组分界面直接结合紧密，进一步保证了高拉伸高强度PE缠绕膜的拉伸强度高，且断裂伸长率较大，韧性好；
气相二氧化硅和纳米碳纤维，优选的，所述气相二氧化硅和纳米碳纤维中气相二氧化硅和纳米碳纤维的质量之比为10：(4.5～6.4)。两者相互配合，主要起到良好的协同增强作用，大大提高了本发明的高拉伸高强度PE缠绕膜的拉伸强度，进一步保证了高拉伸高强度PE缠绕膜的拉伸强度高。
环氧大豆油，主要起到增塑作用，提高加工流动性，且是大分子，使本发明的高拉伸高强度PE缠绕膜在后期使用过程中，不易迁移到膜的表面，进而保证了本发明的高拉伸高强度PE缠绕膜的力学性能的持久，耐用性。
热稳定剂，优选的，所述热稳定剂为二乙撑三胺双硬脂酰胺和二月桂酸二丁基锡的混合物。优选的，所述二乙撑三胺双硬脂酰胺和二月桂酸二丁基锡的混合物中二乙撑三胺双硬脂酰胺和二月桂酸二丁基锡的10：(13～17)。两者相互配合，主要起到良好的协同作用，有效防止本发明的高拉伸高强度PE缠绕膜在加工过程中出现热氧等老化，进一步保证了高拉伸高强度PE缠绕膜的拉伸强度高，且断裂伸长率较大，韧性好；且后期使用过程中也能有效防止本发明的高拉伸高强度PE缠绕膜在加工过程中出现热氧等老化，进而保证了本发明的高拉伸高强度PE缠绕膜的力学性能的持久，耐用性。
本发明的制备方法工艺简单，操作简便，节省了人力和设备成本。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
实施例1：
一种高拉伸高强度PE缠绕膜，由包括以下重量份的原料制成：
聚乙烯55～70份、超高分子量聚乙烯10～16份、三元乙丙橡胶12～17份、甲基乙烯基硅橡胶5～7份、氧化聚乙烯4～6份、气相二氧化硅和纳米碳纤维6～8份、环氧大豆油2.5～4份、热稳定剂3～5份、抗氧剂2～3份。
优选的，所述高拉伸高强度PE缠绕膜由包括以下重量份的原料制成：
聚乙烯63份、超高分子量聚乙烯13份、三元乙丙橡胶14.5份、甲基乙烯基硅橡胶6份、氧化聚乙烯5份、气相二氧化硅和纳米碳纤维7份、环氧大豆油3.3份、热稳定剂4份、抗氧剂2.5份。
优选的，所述聚乙烯为茂金属线性低密度聚乙烯。
优选的，所述超高分子量聚乙烯为分子量155～165万的无支链的线性聚乙烯。
优选的，所述气相二氧化硅和纳米碳纤维中气相二氧化硅和纳米碳纤维的质量之比为10：(4.5～6.4)。
优选的，所述热稳定剂为二乙撑三胺双硬脂酰胺和二月桂酸二丁基锡的混合物。
优选的，所述二乙撑三胺双硬脂酰胺和二月桂酸二丁基锡的混合物中二乙撑三胺双硬脂酰胺和二月桂酸二丁基锡的10：(13～17)。
优选的，所述抗氧剂为抗氧剂168。
本发明还提供一种所述的高拉伸高强度PE缠绕膜的制备方法，包括下列步骤：
A、分别称取所述高拉伸高强度PE缠绕膜的原料，备用；
B、将上述称取的所述高拉伸高强度PE缠绕膜的原料制混均匀，然后投入双螺杆挤出机中，熔融挤出，再经流延机流延成膜，冷却，即得所述的高拉伸高强度PE缠绕膜；
其中，所述双螺杆挤出机具有8个温度区段，分别为：一区温度为180～185℃，二区温度为180～185℃，三区温度为185～188℃，四区温度为190～192℃，五区温度为195～200℃，六区温度为202～206℃，七区温度为205～210℃，八区温度为208～212℃。
实施例2：
一种高拉伸高强度PE缠绕膜，由包括以下重量份的原料制成：
聚乙烯55份、超高分子量聚乙烯10份、三元乙丙橡胶12份、甲基乙烯基硅橡胶5份、氧化聚乙烯4份、气相二氧化硅和纳米碳纤维6份、环氧大豆油2.5份、热稳定剂3份、抗氧剂2份。
在本实施例中，所述聚乙烯为茂金属线性低密度聚乙烯。
在本实施例中，所述超高分子量聚乙烯为分子量155～165万的无支链的线性聚乙烯。
在本实施例中，所述气相二氧化硅和纳米碳纤维中气相二氧化硅和纳米碳纤维的质量之比为10：4.5。
在本实施例中，所述热稳定剂为二乙撑三胺双硬脂酰胺和二月桂酸二丁基锡的混合物。
在本实施例中，所述二乙撑三胺双硬脂酰胺和二月桂酸二丁基锡的混合物中二乙撑三胺双硬脂酰胺和二月桂酸二丁基锡的10：13。
在本实施例中，所述抗氧剂为抗氧剂168。
在本实施例中，所述的高拉伸高强度PE缠绕膜的制备方法，包括下列步骤：
A、分别称取所述高拉伸高强度PE缠绕膜的原料，备用；
B、将上述称取的所述高拉伸高强度PE缠绕膜的原料制混均匀，然后投入双螺杆挤出机中，熔融挤出，再经流延机流延成膜，冷却，即得所述的高拉伸高强度PE缠绕膜；
其中，所述双螺杆挤出机具有8个温度区段，分别为：一区温度为180℃，二区温度为180℃，三区温度为185℃，四区温度为190℃，五区温度为195℃，六区温度为202℃，七区温度为205℃，八区温度为208℃。
实施例3：
一种高拉伸高强度PE缠绕膜，由包括以下重量份的原料制成：
聚乙烯70份、超高分子量聚乙烯16份、三元乙丙橡胶17份、甲基乙烯基硅橡胶7份、氧化聚乙烯6份、气相二氧化硅和纳米碳纤维8份、环氧大豆油4份、热稳定剂5份、抗氧剂3份。
在本实施例中，所述聚乙烯为茂金属线性低密度聚乙烯。
在本实施例中，所述超高分子量聚乙烯为分子量155～165万的无支链的线性聚乙烯。
在本实施例中，所述气相二氧化硅和纳米碳纤维中气相二氧化硅和纳米碳纤维的质量之比为10：6.4。
在本实施例中，所述热稳定剂为二乙撑三胺双硬脂酰胺和二月桂酸二丁基锡的混合物。
在本实施例中，所述二乙撑三胺双硬脂酰胺和二月桂酸二丁基锡的混合物中二乙撑三胺双硬脂酰胺和二月桂酸二丁基锡的10：17。
在本实施例中，所述抗氧剂为抗氧剂168。
在本实施例中，所述的高拉伸高强度PE缠绕膜的制备方法，包括下列步骤：
A、分别称取所述高拉伸高强度PE缠绕膜的原料，备用；
B、将上述称取的所述高拉伸高强度PE缠绕膜的原料制混均匀，然后投入双螺杆挤出机中，熔融挤出，再经流延机流延成膜，冷却，即得所述的高拉伸高强度PE缠绕膜；
其中，所述双螺杆挤出机具有8个温度区段，分别为：一区温度为185℃，二区温度为185℃，三区温度为188℃，四区温度为192℃，五区温度为200℃，六区温度为206℃，七区温度为210℃，八区温度为212℃。
实施例4：
一种高拉伸高强度PE缠绕膜，由包括以下重量份的原料制成：
聚乙烯63份、超高分子量聚乙烯13份、三元乙丙橡胶14.5份、甲基乙烯基硅橡胶6份、氧化聚乙烯5份、气相二氧化硅和纳米碳纤维7份、环氧大豆油3.3份、热稳定剂4份、抗氧剂2.5份。
在本实施例中，所述聚乙烯为茂金属线性低密度聚乙烯。
在本实施例中，所述超高分子量聚乙烯为分子量155～165万的无支链的线性聚乙烯。
在本实施例中，所述气相二氧化硅和纳米碳纤维中气相二氧化硅和纳米碳纤维的质量之比为10：5.6。
在本实施例中，所述热稳定剂为二乙撑三胺双硬脂酰胺和二月桂酸二丁基锡的混合物。
在本实施例中，所述二乙撑三胺双硬脂酰胺和二月桂酸二丁基锡的混合物中二乙撑三胺双硬脂酰胺和二月桂酸二丁基锡的10：15。
在本实施例中，所述抗氧剂为抗氧剂168。
在本实施例中，所述的高拉伸高强度PE缠绕膜的制备方法，包括下列步骤：
A、分别称取所述高拉伸高强度PE缠绕膜的原料，备用；
B、将上述称取的所述高拉伸高强度PE缠绕膜的原料制混均匀，然后投入双螺杆挤出机中，熔融挤出，再经流延机流延成膜，冷却，即得所述的高拉伸高强度PE缠绕膜；
其中，所述双螺杆挤出机具有8个温度区段，分别为：一区温度为182℃，二区温度为183℃，三区温度为186℃，四区温度为191℃，五区温度为197℃，六区温度为204℃，七区温度为208℃，八区温度为210℃。
下面对本发明实施例2至实施例4得到的高拉伸高强度PE缠绕膜以及普通PE缠绕膜，分别进行性能测试，测试结果如表1所示：
表1
从上表可以看出，本发明的高拉伸高强度PE缠绕膜具有以下优点：
拉伸强度高，且断裂伸长率较大，韧性好，具有高拉伸高强度的特点，力学性能优异。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种高拉伸高强度PE缠绕膜，其特征在于，由包括以下重量份的原料制成：
聚乙烯55～70份、超高分子量聚乙烯10～16份、三元乙丙橡胶12～17份、甲基乙烯基硅橡胶5～7份、氧化聚乙烯4～6份、气相二氧化硅和纳米碳纤维6～8份、环氧大豆油2.5～4份、热稳定剂3～5份、抗氧剂2～3份。
2.根据权利要求1所述的高拉伸高强度PE缠绕膜，其特征在于，所述高拉伸高强度PE缠绕膜由包括以下重量份的原料制成：
聚乙烯63份、超高分子量聚乙烯13份、三元乙丙橡胶14.5份、甲基乙烯基硅橡胶6份、氧化聚乙烯5份、气相二氧化硅和纳米碳纤维7份、环氧大豆油3.3份、热稳定剂4份、抗氧剂2.5份。
3.根据权利要求1所述的高拉伸高强度PE缠绕膜，其特征在于，所述聚乙烯为茂金属线性低密度聚乙烯。
4.根据权利要求1所述的高拉伸高强度PE缠绕膜，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯为分子量155～165万的无支链的线性聚乙烯。
5.根据权利要求1所述的高拉伸高强度PE缠绕膜，其特征在于，所述气相二氧化硅和纳米碳纤维中气相二氧化硅和纳米碳纤维的质量之比为10：(4.5～6.4)。
6.根据权利要求1所述的高拉伸高强度PE缠绕膜，其特征在于，所述热稳定剂为二乙撑三胺双硬脂酰胺和二月桂酸二丁基锡的混合物。
7.根据权利要求6所述的高拉伸高强度PE缠绕膜，其特征在于，所述二乙撑三胺双硬脂酰胺和二月桂酸二丁基锡的混合物中二乙撑三胺双硬脂酰胺和二月桂酸二丁基锡的10：(13～17)。
8.根据权利要求1所述的高拉伸高强度PE缠绕膜，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂168。
9.一种如权利要求1至8任一项所述的高拉伸高强度PE缠绕膜的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
A、分别称取所述高拉伸高强度PE缠绕膜的原料，备用；
B、将上述称取的所述高拉伸高强度PE缠绕膜的原料制混均匀，然后投入双螺杆挤出机中，熔融挤出，再经流延机流延成膜，冷却，即得所述的高拉伸高强度PE缠绕膜；
其中，所述双螺杆挤出机具有8个温度区段，分别为：一区温度为180～185℃，二区温度为180～185℃，三区温度为185～188℃，四区温度为190～192℃，五区温度为195～200℃，六区温度为202～206℃，七区温度为205～210℃，八区温度为208～212℃。
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