專利名稱：：納米材料改性聚烯烴樹脂薄膜的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種納米材料改性聚烯烴樹脂薄膜的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
：聚丙烯樹脂由于原料來源豐富，價(jià)格便宜，易于加工成型，產(chǎn)品綜合性能優(yōu)良，用途非常廣泛，己成為通用樹脂中發(fā)展最快的品種，尤其是聚烯烴薄膜，占著整個(gè)塑料制品業(yè)的40%左右。傳統(tǒng)的聚烯烴薄膜工藝步驟是將聚丙烯母料通過熔融擠出后依次通過急冷、測(cè)厚、電暈處理，收巻、分切包裝后完成。我國(guó)B0PP的年產(chǎn)能己達(dá)150萬噸，CPP的年產(chǎn)能已達(dá)22萬噸。盡管如此，聚烯烴薄膜也存在一些不足之處，例如，聚烯烴由于絕緣性能好，摩擦靜電無法快速消除，因而就不能用于電子集成塊等電子類產(chǎn)品的包裝；由于聚丙烯膜阻隔性能較差，象包裝餅干、瓜子等物品經(jīng)一段時(shí)間后會(huì)受潮失去脆性或變質(zhì)；由于聚烯烴本身不具有抗菌作用，對(duì)如粽子、熟肉等包裝物的大腸桿菌、葡萄球菌、霉菌等繁殖沒有任何抑制作用，嚴(yán)重影響貨架壽命。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供了一種納米材料改性聚烯烴樹脂薄膜的生產(chǎn)工藝，本發(fā)明解決了我國(guó)目前CPP、BOPP薄膜阻隔性能較差、氧氣透過率較高、無抗菌效果、材料剛性不足的問題;從而可延長(zhǎng)包裝物的貨架壽命。為達(dá)到上述的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種納米材料改性聚烯烴樹脂薄膜的生產(chǎn)工藝，該工藝包括改性納米二氧化硅的制備，改性納米蒙脫土的制備，然后將制備的改性二氧化硅和改性蒙脫土加入到F800E聚丙烯均聚物中，并加入分散劑，經(jīng)過高速密煉，熔融擠壓造粒后制成母料，然后母料再通過熔融擠出后依次通過急冷、測(cè)厚、電暈處理，收巻、分切包裝后完成未拉伸聚丙烯薄膜(CPP)的生產(chǎn)工藝；當(dāng)制備的改性二氧化硅和改性蒙脫土加入到F280聚丙烯均聚物中，并加入分散劑，經(jīng)過高速密煉，熔融擠壓造粒后制成母料，然后母料通過熔融擠出，再依次通過急冷、雙向拉伸、測(cè)厚、電暈處理，收巻、分切包裝后完成雙向拉伸聚丙烯薄膜(B0PP)的生產(chǎn)工藝；其中各物質(zhì)之間的加入的重量百分比為改性二氧化硅2%、改性蒙脫土1.5%、F800E聚丙烯均聚物93.5%、分散劑3%。~tCH2-CH^r聚丙烯樹脂(F280)，結(jié)構(gòu)式為CH3。本產(chǎn)品是采用液相本體法工藝，聚合物的類型為均聚物。也就是本發(fā)明所指的F280聚丙烯均聚物，本產(chǎn)品為無色圓柱狀顆粒。具有較高的透光性能，良好的機(jī)械性能和印刷性能，耐應(yīng)力開裂和化學(xué)穩(wěn)定性，并有較好的耐熱性。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)PPH-F-022-A企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)F280;標(biāo)準(zhǔn)Q/SH012.07.06-1996聚丙烯樹脂。適用范圍雙向拉伸薄膜及層壓板。加工方法擠出成型。表l為F280聚丙烯均聚物的質(zhì)量指標(biāo)。聚丙烯樹脂(F800E)，結(jié)構(gòu)式為CH3。本產(chǎn)品是采用液相本體法工藝，聚合物的類型為無規(guī)共聚物。也就是本發(fā)明所指的F800E聚丙烯均聚物。本產(chǎn)品為無色圓柱狀顆粒。具有透光性能好、爽滑性能好、熱封溫度低、封口性好和印刷性能好，具有良好的耐應(yīng)力開裂、優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性及絕緣性，并有較好的耐熱性。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)PPR-F-075，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)F800E，標(biāo)準(zhǔn)Q/SH012.07.06-1996聚丙烯樹脂；適用范圍流延膜。加工方法擠出成型。表2為F800E聚丙烯均聚物的質(zhì)量指標(biāo)。所述的改性納米二氧化硅的制備采用粒徑二50nm的納米SiO2粒子和鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-101，首先將稱量好的鈦酸酯偶聯(lián)劑用二甲苯溶劑溶解，然后與納米Si02粒子充分混合至均勻，放入烘箱中烘干除去溶劑，其中鈦酸酯偶聯(lián)劑的加入量為納米Si02粒子的5%的重量比。所述的鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-101是指異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯偶聯(lián)劑。所述的蒙脫土是一種水合的鋁硅酸礦物，具有八面體鋁層夾于四面體二氧化硅層夾心薄片結(jié)構(gòu)，薄片表面的凈電荷可使它能夠吸引鈉、鈣等離子。改性納米蒙脫土的制備采用粒徑=5011111的納米蒙脫土粒子和鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-101，首先將稱量好的鈦酸酯偶聯(lián)劑用二甲苯溶劑溶解，然后與納米蒙脫土粒子充分混合至均勻，放入烘箱中烘干除去溶劑，其中鈦酸酯偶聯(lián)劑的加入量為納米蒙脫土粒子的5%的重量比。所述的烘干溫度為IIO'C，烘干時(shí)間為2小時(shí)。所述的分散劑采用相對(duì)分子量為10000的聚乙烯蠟分散劑。所述的高速密煉采取的速度為10000轉(zhuǎn)/分鐘，高速密煉的速度直接影響到納米材料的分布均勻性，也直接關(guān)系到薄膜是否能成型。所述的母料再通過熔融擠出時(shí)采用的溫度為235°C。由于采用的無機(jī)納米材料具有較好的導(dǎo)熱性，所以采用較低的擠出溫度，傳統(tǒng)方法的溫度采用25(TC。這樣能更好的加強(qiáng)擠出物料的混煉，提高納米材料與聚丙烯高分子的融合水平，提高納米材料在聚丙烯中的分散，避免在薄膜中出現(xiàn)晶點(diǎn)等缺陷。所述的雙向拉伸步驟包括縱向拉伸和橫向拉伸兩步，其中縱向拉伸時(shí)采用的溫度為135°C,橫向拉伸時(shí)采用的溫度為152°C。采用較低的縱向拉伸和橫向拉伸溫度能提高薄膜的厚度均勻性，提高聚丙烯大分子的取向度，加強(qiáng)薄膜的力學(xué)性能。所述的急冷時(shí)溫度采用為42°C，傳統(tǒng)方法的溫度采用32°C。采用稍高的急冷溫度來提高聚丙烯的結(jié)晶度。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明利用納米材料超微分子結(jié)構(gòu)，在聚丙烯高分子鏈間嵌入鈉米分子，以此達(dá)到對(duì)聚丙烯樹脂進(jìn)行改性，大大提高了聚丙烯薄膜的阻隔性能，且此種納米材料改性聚烯烴樹脂薄膜透氧率相當(dāng)?shù)停渲蠧PP達(dá)到216cm7m224h0.lMPa，B0PP達(dá)到183craVm224h0.lMPa，從而制作出高挺度，高阻隔性，具有抗菌作用的薄膜。同時(shí)可延長(zhǎng)包裝物的貨架壽命；解決了我國(guó)目前CPP、BOPP薄膜阻隔性能較差、氧氣透過率較高、材料剛性不足的問題。具體實(shí)施例方式實(shí)施例l本實(shí)施例的一種未拉伸的納米材料改性聚烯烴樹脂薄膜(CPP)的生產(chǎn)工藝，該工藝包括l)改性納米二氧化硅的制備，改性納米二氧化硅的制備采用粒徑z50nm的納米Si02粒子和鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-101，首先將稱量好的異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯偶聯(lián)劑用二甲苯溶劑溶解，然后與納米Si02粒子充分混合至均勻，放入烘箱中烘干除去溶劑，其中烘干溫度為iio°c，烘干時(shí)間為2小時(shí)。其中鈦酸酯偶聯(lián)劑的加入量為納米Si02粒子的5%重量比。2)改性納米蒙脫土的制備采用粒徑二50nm的納米蒙脫土粒子和鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-lOl，首先將稱量好的鈦酸酯偶聯(lián)劑用二甲苯溶劑溶解，然后與納米蒙脫土粒子充分混合至均勻，放入烘箱中烘干除去溶劑，其中烘干溫度為ll(TC，烘干時(shí)間為2小時(shí)。3)然后將制備的改性二氧化硅和改性蒙脫土加入到聚丙烯均聚物中，聚丙烯均聚物采用F800E聚丙烯均聚物(購(gòu)于上海石化廠)；并加入分散劑，其中各物質(zhì)之間的加入的重量百分比為改性二氧化硅2%、改性蒙脫土1.5%、F800E聚丙烯均聚物93.5%、分散劑3%。分散劑采用相對(duì)分子量為10000的聚乙烯蠟分散劑，經(jīng)過高速密煉，高速密煉采取的速度為10000轉(zhuǎn)/分鐘。然后是熔融擠壓造粒后制成母料，然后母料再通過熔融擠出，母料熔融擠出時(shí)采用的溫度為235°C;然后依次通過急冷、測(cè)厚、電暈處理，收巻、分切包裝后完成未拉伸聚丙烯薄膜的生產(chǎn)工藝。急冷時(shí)溫度采用為42。C。實(shí)施例2本實(shí)施例的一種雙向拉伸納米材料改性聚烯烴樹脂薄膜(B0PP)的生產(chǎn)工藝，該工藝包括l)改性納米二氧化硅的制備，改性納米二氧化硅的制備采用粒徑30nm的納米Si02粒子和鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-101，首先將稱量好的異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯偶聯(lián)劑用二甲苯溶劑溶解，然后與納米Si02粒子充分混合至均勻，放入烘箱中烘干除去溶劑，其中烘干溫度為110'C，烘干時(shí)間為2小時(shí)。其中鈦酸酯偶聯(lián)劑的加入量為納米Si02粒子的5%重量比。2)改性納米蒙脫土的制備采用粒徑二50nm的納米蒙脫土粒子和鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-101，首先將稱量好的鈦酸酯偶聯(lián)劑用適當(dāng)?shù)娜軇?溶劑名稱？)溶解，然后與納米蒙脫土粒子充分混合至均勻，放入烘箱中烘干除去溶劑，其中烘干溫度為110°C，烘干時(shí)間為2小時(shí)。其中鈦酸酯偶聯(lián)劑的加入量為納米蒙脫土粒子的5%的重量比。3)然后將制備的改性二氧化硅和改性蒙脫土加入到聚丙烯均聚物中，聚丙烯均聚物采用F280聚丙烯均聚物(購(gòu)于上海石化廠)；并加入分散劑，其中各物質(zhì)之間的加入的重量百分比為改性二氧化硅2%、改性蒙脫土1.5%、F800E聚丙烯均聚物93.5%、分散劑3%。分散劑采用相對(duì)分子量為10000的聚乙烯蠟分散劑，經(jīng)過高速密煉，高速密煉采取的速度為10000轉(zhuǎn)/分鐘。然后是熔融擠壓造粒后制成母料，然后母料通過熔融擠出，母料熔融擠出時(shí)采用的溫度為235'C。之后依次通過急冷、雙向拉伸、測(cè)厚、電暈處理，收巻、分切包裝后完成雙向拉伸聚丙烯薄膜的生產(chǎn)工藝；急冷時(shí)采用的溫度為42°C，雙向拉伸步驟包括縱向拉伸和橫向拉伸兩步，其中縱向拉伸時(shí)采用的溫度為135'C，橫向拉伸時(shí)采用的溫度為152°C。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權(quán)利要求1、一種納米材料改性聚烯烴樹脂薄膜的生產(chǎn)工藝，其特征在于該工藝包括改性納米二氧化硅的制備，改性納米蒙脫土的制備，然后將制備的改性二氧化硅和改性蒙脫土加入到F800E聚丙烯均聚物中，并加入分散劑，經(jīng)過高速密煉，熔融擠壓造粒后制成母料，然后母料再通過熔融擠出后依次通過急冷、測(cè)厚、電暈處理，收卷、分切包裝后完成未拉伸聚丙烯薄膜的生產(chǎn)工藝；當(dāng)制備的改性二氧化硅和改性蒙脫土加入到F280聚丙烯均聚物中，并加入分散劑，經(jīng)過高速密煉，熔融擠壓造粒后制成母料，母料經(jīng)過融熔擠出后再依次通過急冷、雙向拉伸、測(cè)厚、電暈處理，收卷、分切包裝后完成雙向拉伸聚丙烯薄膜的生產(chǎn)工藝；其中各物質(zhì)之間的加入的重量百分比為改性二氧化硅2％、改性蒙脫土1.5％、F800E聚丙烯均聚物93.5％、分散劑3％。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米材料改性聚烯烴樹脂薄膜的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的改性納米二氧化硅的制備采用粒徑二50nm的納米Si02粒子和鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-101，首先將稱量好的鈦酸酯偶聯(lián)劑用二甲苯溶劑溶解，然后與納米Si02粒子充分混合至均勻，放入烘箱中烘干除去溶劑；其中鈦酸酯偶聯(lián)劑的加入量為納米Si02粒子的5%重量比。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的納米材料改性聚烯烴樹脂薄膜的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-101是指異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯偶聯(lián)劑。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米材料改性聚烯烴樹脂薄膜的生產(chǎn)工藝，其特征在于采用粒徑二50nm的納米蒙脫土粒子和鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-lOl，首先將稱量好的鈦酸酯偶聯(lián)劑用二甲苯溶劑溶解，然后與納米蒙脫土粒子充分混合至均勻，放入烘箱中烘干除去溶劑；其中鈦酸酯偶聯(lián)劑的加入量為納米蒙脫土粒子的5%的重量比。5、根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的納米材料改性聚烯烴樹脂薄膜的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的烘干時(shí)采用的溫度為iicrc，烘干時(shí)間為2小時(shí)。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米材料改性聚烯烴樹脂薄膜的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的分散劑采用相對(duì)分子量為10000的聚乙烯蠟分散劑。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米材料改性聚烯烴樹脂薄膜的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述的高速密煉采取的速度10000轉(zhuǎn)/分鐘。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米材料改性聚烯烴樹脂薄膜的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的母料再通過熔融擠出時(shí)采用的溫度為235。C。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米材料改性聚烯烴樹脂薄膜的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的雙向拉伸步驟包括縱向拉伸和橫向拉伸兩步，其中縱向拉伸時(shí)采用的溫度為135°C，橫向拉伸時(shí)采用的溫度為152°C。10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米材料改性聚烯烴樹脂薄膜的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的急冷時(shí)采用的溫度為42'C。全文摘要本發(fā)明公開了一種納米材料改性聚烯烴樹脂薄膜的生產(chǎn)工藝，該工藝包括改性納米二氧化硅的制備，改性納米蒙脫土的制備，然后將制備的改性二氧化硅和改性蒙脫土加入到聚丙烯均聚物中，并加入分散劑，經(jīng)過高速密煉，熔融擠壓造粒后制成母料，母料再通過熔融擠出后依次通過急冷、測(cè)厚、電暈處理，收卷、分切包裝后完成未拉伸聚丙烯薄膜的生產(chǎn)工藝；如果在急冷步驟之后加入雙向拉伸步驟，就為雙向拉伸聚丙烯薄膜的生產(chǎn)工藝；其中各物質(zhì)之間加入的重量百分比為改性二氧化硅2％、改性蒙脫土1.5％、F800E聚丙烯均聚物93.5％、分散劑3％。本發(fā)明解決了我國(guó)目前CPP、BOPP薄膜阻隔性能較差、氧氣透過率較高、無抗菌效果、材料剛性不足的問題；可延長(zhǎng)包裝物的貨架壽命。文檔編號(hào)C08K3/00GK101550251SQ20091009858公開日2009年10月7日申請(qǐng)日期2009年5月14日優(yōu)先權(quán)日2009年5月14日發(fā)明者劉啟月,吳建成,王松堯,王洪星,鷲鄧,陸明清申請(qǐng)人:浙江富陵控股集團(tuán)有限公司;浙江紹興華東包裝有限公司;紹興天普塑料制品有限公司