本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種牙膏片材用高透明聚乙烯膜料及其制備方法。

背景技術(shù)：

牙膏管包裝目前主要使用的是復合管包裝，復合軟管的一個非常顯著的特點在于它的管體材料為復合片材，而復合片材是通過復合的方式將多種不同材料所生產(chǎn)的膜料復合在一起。它的生產(chǎn)工藝靈活，如可以用干式復合也可以用擠出復合，可以印刷后復合成片材制管，也可以生產(chǎn)成片材后在進行印刷制管；取材廣泛，就材質(zhì)來說可以是聚烯烴、聚酰胺、聚酯、鋁箔、紙張等，膜料的類型來說可以是吹塑膜、流延膜、共擠膜、雙向拉伸膜、真空鍍鋁膜、涂層膜等。這使得復合片材在阻隔性能、物理機械性能、外觀等方面都具有非常高的靈活性。

目前，市場上用在牙膏上的復合片材包裝材料主要是鋁塑復合片材(ABL)和全塑復合片材(PBL)，這兩類復合片材幾乎占據(jù)了全部的牙膏包裝市場。

使用最廣泛的鋁塑片材最大的問題就是其使用后很難被回收利用。鋁箔與塑料復合后無法通過簡單辦法輕易分離，雖然已出現(xiàn)很多回收辦法，但大都為了分離鋁箔與塑料會使用酸、堿或是有機溶劑，不但費用高，而且對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。而環(huán)保復合片材包裝材料，因其具有成本低、無污染、易回收再生、易降解等特點，將成為未來環(huán)保包裝材料的主流。

王明生、孫恒發(fā)表了一篇環(huán)保復合軟管片材的優(yōu)點及應用一文，介紹了復合軟管的現(xiàn)狀及環(huán)保軟管的發(fā)展趨勢，就添加碳酸鈣填料的環(huán)保薄膜在力學性能、挺度、環(huán)保、降解等方面進行了分析和論述。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種牙膏片材用高透明聚乙烯膜料及其制備方法，解決聚乙烯膜料環(huán)保降解的問題，又保證滿足聚產(chǎn)品的力學性能和使用要求。

一種牙膏片材用高透明聚乙烯膜料，由以下重量份的原料組成：線性低密度聚乙烯40-50份，茂金屬線性低密度聚乙烯20-30份，蠟性玉米淀粉8-15份，植物纖維粉末8-15份，硅烷偶聯(lián)劑3-6份，降解型碳酸鈣母粒25-35份，乙烯基封端硅油10-18份，含氫硅油0.3-0.8份，硫酸溶液適量，鉑催化劑適量，聚鄰苯二甲酰胺3-8份，SEBS 3-6份；

所述的環(huán)保降解型碳酸鈣母粒由以下重量份原料組成：低密度聚乙烯10-30份，正辛基二茂鐵10-15份，聚乳酸0.2-0.5份，聚乙烯蠟1-2份，鈦酸酯偶聯(lián)劑0.5-2.5份，納米碳酸鈣25-35份，石蠟油適量。

具體步驟如下：

（1）降解型碳酸鈣母粒的制備：

①、預先將納米碳酸鈣放入高速混煉機高速轉(zhuǎn)動，再將石蠟油稀釋的鈦酸酯偶聯(lián)劑，噴入碳酸鈣材料內(nèi)，升溫攪拌10-30分鐘后出料，烘干后得到表面處理過的碳酸鈣；

②、以經(jīng)過表面處理過的碳酸鈣為母粒核，同低密度聚乙烯、正辛基二茂鐵、聚乳酸、聚乙烯蠟投入高速攪拌機中，并控制溫度在60-100℃內(nèi)共混均勻，混合均勻后，放入低速混合機混合冷卻，然后加入雙螺桿擠出機擠出造粒作為環(huán)保降解型碳酸鈣母粒；

（2）有機硅彈性微球的制備：

①、將蠟性玉米淀粉加入到硫酸溶液中，在35-45℃的恒溫油浴鍋中，以100-200轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌5-7天后，將反應產(chǎn)物反復離心水洗至中性，真空干燥得淀粉納米晶固體粉末；

②、將淀粉納米晶固體粉末、植物纖維粉末加入去離子水中，超聲分散3-10分鐘，再將乙烯基封端硅油和含氫硅油混合均勻后倒入淀粉納米晶的水分散液中，在均質(zhì)機上8000-12000轉(zhuǎn)/分鐘條件下均質(zhì)3-15分鐘，再加入鉑催化劑，然后在攪拌下升溫到40-60℃反應1-3小時，反應結(jié)束后，經(jīng)離心分離，真空干燥得到淀粉納米晶-植物纖維涂覆的有機硅彈性微球；

（3）將步驟（2）得到的彈性微球加入轉(zhuǎn)速為800-1000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機中，加入硅烷偶聯(lián)劑與之混合均勻，然后加入線性低密度聚乙烯、茂金屬線性低密度聚乙烯、三梨糖醇、聚鄰苯二甲酰胺，控制溫度在60-100℃以內(nèi)共混均勻，混合均勻后，放入低速混合機混合冷卻，然后加入雙螺桿擠出機擠出造粒；

（4）將步驟（1）得到的碳酸鈣母粒與步驟（3）得到塑料粒子在高速混合機中混合均勻，然后在吹膜設(shè)備上經(jīng)粒料輸送、熔融塑化、擠出、吹脹、電暈、收卷等步驟，制得一種牙膏片材用高透明聚乙烯膜料。

所述的鉑催化劑為氯鉑酸的異丙醇溶液，其含量為以Pt占乙烯基封端硅油和含氫硅油混合物總量的4-6ppm。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

（1）本發(fā)明通過添加環(huán)保降解型碳酸鈣母粒制備的聚乙烯膜料在使用過后，能夠在6-18個月內(nèi)在自然條件下分解為水和二氧化碳，生物降解速度快，而不會產(chǎn)生白色污染，符合環(huán)保的要求。

（2）本發(fā)明利用淀粉納米晶、植物纖維粉末乳化乙烯基封端硅油和含氫硅油，通過硅氫加成制備有機硅彈性微球。該有機硅彈性微球表面吸附有可降解的淀粉納米晶與植物纖維粉，具有優(yōu)異的流動性、分散性，同時具有優(yōu)異的韌性和強度，提高了膜料的挺度。

（3）另外通過SEBS、茂金屬線性低密度聚乙烯的添加，利用熔融共擠吹膜機生產(chǎn)得到的聚乙烯薄膜具有較好透明性，同時具有較高的力學性能。

具體實施方式

一種牙膏片材用高透明聚乙烯膜料，由以下重量份（公斤）的原料組成：線性低密度聚乙烯70，蠟性玉米淀粉10，植物纖維粉末10，硅烷偶聯(lián)劑4，降解型碳酸鈣母粒30，乙烯基封端硅油15份，含氫硅油0.5份，硫酸溶液適量，鉑催化劑適量，聚鄰苯二甲酰胺5，SEBS 5；

所述的環(huán)保降解型碳酸鈣母粒由以下重量份原料組成：低密度聚乙烯25份，正辛基二茂鐵12份，聚乳酸0.4份，聚乙烯蠟1份，鈦酸酯偶聯(lián)劑1.5份，納米碳酸鈣30份，石蠟油適量。

所述的鉑催化劑為氯鉑酸的異丙醇溶液，其含量為以Pt占乙烯基封端硅油和含氫硅油混合物總量的5ppm。

具體步驟如下：

（1）降解型碳酸鈣母粒的制備：

①、預先將納米碳酸鈣放入高速混煉機高速轉(zhuǎn)動，再將石蠟油稀釋的鈦酸酯偶聯(lián)劑，噴入碳酸鈣材料內(nèi)，升溫攪拌20分鐘后出料，烘干后得到表面處理過的碳酸鈣；

②、以經(jīng)過表面處理過的碳酸鈣為母粒核，同低密度聚乙烯、正辛基二茂鐵、聚乳酸、聚乙烯蠟投入高速攪拌機中，并控制溫度在80℃內(nèi)共混均勻，混合均勻后，放入低速混合機混合冷卻，然后加入雙螺桿擠出機擠出造粒作為環(huán)保降解型碳酸鈣母粒；

（2）有機硅彈性微球的制備：

①、將蠟性玉米淀粉加入到硫酸溶液中，在40℃的恒溫油浴鍋中，以150轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌6天后，將反應產(chǎn)物反復離心水洗至中性，真空干燥得淀粉納米晶固體粉末；

②、將淀粉納米晶固體粉末、植物纖維粉末加入去離子水中，超聲分散8分鐘，再將乙烯基封端硅油和含氫硅油混合均勻后倒入淀粉納米晶的水分散液中，在均質(zhì)機上10000轉(zhuǎn)/分鐘條件下均質(zhì)10分鐘，再加入鉑催化劑，然后在攪拌下升溫到50℃反應2小時，反應結(jié)束后，經(jīng)離心分離，真空干燥得到淀粉納米晶-植物纖維涂覆的有機硅彈性微球；

（3）將步驟（2）得到的彈性微球加入轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機中，加入硅烷偶聯(lián)劑與之混合均勻，然后加入線性低密度聚乙烯、茂金屬線性低密度聚乙烯、三梨糖醇、聚鄰苯二甲酰胺，控制溫度在70℃以內(nèi)共混均勻，混合均勻后，放入低速混合機混合冷卻，然后加入雙螺桿擠出機擠出造粒；

（4）將步驟（1）得到的碳酸鈣母粒與步驟（3）得到塑料粒子在高速混合機中混合均勻，然后在吹膜設(shè)備上經(jīng)粒料輸送、熔融塑化、擠出、吹脹、電暈、收卷等步驟，制得一種牙膏片材用高透明聚乙烯膜料。

經(jīng)測試數(shù)據(jù)：拉伸強度（MPa）：橫向22，縱向25；斷裂伸長率（MPa）:橫向875，縱向835；挺度（N）：橫向3.2，縱向4.1。