一種聚丙烯抗老化膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)屬于聚丙烯膜制備領(lǐng)域，尤其涉及一種聚丙烯抗老化膜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂。按甲基排列位置分為等規(guī)聚丙稀(isotactic polyprolene)、無規(guī)聚丙稀(atactic polypropylene)和間規(guī)聚丙稀(synd1tactic polypropylene)三種。甲基排列在分子主鏈的同一側(cè)稱等規(guī)聚丙稀，若甲基無秩序的排列在分子主鏈的兩側(cè)稱無規(guī)聚丙烯，當(dāng)甲基交替排列在分子主鏈的兩側(cè)稱間規(guī)聚丙烯。一般工業(yè)生產(chǎn)的聚丙烯樹脂中，等規(guī)結(jié)構(gòu)含量約為95%，其余為無規(guī)或間規(guī)聚丙烯。工業(yè)產(chǎn)品以等規(guī)物為主要成分。聚丙烯也包括丙烯與少量乙烯的共聚物在內(nèi)。通常為半透明無色固體，無臭無毒。由于結(jié)構(gòu)規(guī)整而高度結(jié)晶化，故熔點(diǎn)可高達(dá)167°C。耐熱、耐腐蝕，制品可用蒸汽消毒是其突出優(yōu)點(diǎn)。密度小，是最輕的通用塑料。缺點(diǎn)是耐低溫沖擊性差，較易老化，但可分別通過改性予以克服。共聚物型的PP材料有較低的熱變形溫度(100°C)、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有更強(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度，PP的沖擊強(qiáng)度隨著乙烯含量的增加而增大。PP的維卡軟化溫度為150°C。由于結(jié)晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環(huán)境應(yīng)力開裂問題。PP的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率(MFR)通常在1~100?低MFR的PP材料抗沖擊特性較好但延展強(qiáng)度較低。對(duì)于相同MFR的材料，共聚型的抗沖強(qiáng)度比均聚型的要高。由于結(jié)晶，PP的收縮率相當(dāng)高，一般為1.6-2.0%。塑料制品中包裝材料占有極其重要的位置，據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界用于包裝領(lǐng)域的塑料約占塑料總消費(fèi)量的35%。我國包裝用塑料發(fā)展迅速，產(chǎn)量從1980年的19萬t迅速增至2003年的465萬t，預(yù)計(jì)2005年將超過550萬t，2010年超過600萬t，2015年超過650萬t，約占全國包裝總產(chǎn)量的13%以上。從產(chǎn)品上看，包裝用薄膜約占包裝用塑料總量的50%以上。我國雙向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜是PP樹脂消費(fèi)量最大的領(lǐng)域之一，2003年我國有BOPP生產(chǎn)企業(yè)86家(123條生產(chǎn)線)，總生產(chǎn)能力約140萬t/a，2004年達(dá)到200萬t/a(138條生產(chǎn)線)，產(chǎn)量將突破100萬t。近年來，國內(nèi)企業(yè)注重提升產(chǎn)品競爭力，先后引進(jìn)了一批先進(jìn)的BOPP生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)的薄膜寬度可達(dá)8.3m，線速度高達(dá)400~500m/min。按我國現(xiàn)有的BOPP薄膜生產(chǎn)能力換算，每年對(duì)PP樹脂的需求量近200萬t，因此應(yīng)重視開發(fā)BOPP薄膜用高線速、延伸性、透明性好的PP專用料，包括配套用的乙、丙共聚物，以適應(yīng)新引進(jìn)的BOPP薄膜設(shè)備。
[0003]雙向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)—般為多層共濟(jì)薄膜，是由聚丙烯顆粒經(jīng)共擠形成片材后，再經(jīng)縱橫兩個(gè)方向的拉伸而制得的。由于拉伸分子定向，所以這種薄膜的物理穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、氣密性較好，透明度和光澤度較高，堅(jiān)韌耐磨，是目前應(yīng)用最廣泛的印刷薄膜，一般使用厚度為20?40 μ m，應(yīng)用最廣泛的為20 μ m。雙向拉伸聚丙稀薄膜主要缺點(diǎn)是熱封性差，所以一般用做復(fù)合薄膜的外層薄膜，如與聚乙烯薄膜復(fù)合后防潮性、透明性、強(qiáng)度、挺度和印刷性均較理想，適用于盛裝干燥食品。由于雙向拉伸聚丙烯薄膜的表面為非極性，結(jié)晶度高，表面自由能低，因此，其印刷性能較差，對(duì)油墨和膠黏劑的附著力差，在印刷和復(fù)合前需要進(jìn)行表面處理。雙向拉伸聚丙烯薄膜具有質(zhì)輕、無毒、無臭、防潮、機(jī)械強(qiáng)度高，尺寸穩(wěn)定性好、印刷性能良好、透明性好等優(yōu)點(diǎn)。具有高透明度、光澤好、阻隔性好、抗沖強(qiáng)度高、耐低溫等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是熱合時(shí)易發(fā)生薄膜收縮(熱收縮煙膜利用其熱收縮性能除外)。它的綜合性能優(yōu)于防潮玻璃紙、聚乙烯(PE )薄膜、PET薄膜。BOPP薄膜還具有極佳的印刷效果。代表的物性數(shù)據(jù)為:池度〈1.5%;光澤度>85%;拉伸強(qiáng)度(縱向/橫向)>120/200MPa ;斷裂伸長率(縱向/橫向)<180%/65% ;彈性模量為1700?2500Mpa ；脆化溫度為_50°C。廣泛應(yīng)用于食品、糖果、香煙、茶葉、果汁、牛奶、紡織品等的包裝，有“包裝皇后”的美稱。BOPP薄膜應(yīng)用之廣、污染之低以及對(duì)森林自然資源的保護(hù)，使其成為比紙張和聚氯乙烯(PVC )更受人歡迎的包裝材料；制造工藝簡易可靠、價(jià)格合理又使它成為比雙向拉伸聚酯(BOPET )薄膜和雙向拉伸尼龍(BOPA )薄膜更為普遍使用的包裝材料。BOPP膜可與其它物殊性能的材料復(fù)合以進(jìn)一步提高或改善性能，常用的材料有PE膜，流涎聚丙烯(CPP )膜，聚偏氯乙烯(PVDC )、鋁膜等。
[0004]流延聚丙烯薄膜是采用流延工藝生產(chǎn)的聚丙烯薄膜。可分為通用CPP (GeneralCPP,簡稱GCPP)薄膜、鍍鋁級(jí)CPP (Metalize CPP,簡稱MCPP)薄膜和蒸煮級(jí)CPP (RetortCPP,簡稱RCPP)薄膜，透明度極好，厚度均勻，且縱橫向的性能均勻，一般用做復(fù)合薄膜的內(nèi)層材料。普通CPP薄膜的厚度一般在25?50 μ m之間，與OPP復(fù)合后透明度較好，表面光亮，手感堅(jiān)挺，一般的禮品包裝袋都采用此種材料。這種薄膜還具有良好的熱封性。蒸煮級(jí)CPP薄膜的厚度一般在60?80 μ m之間，能耐121°C、30 min的高溫蒸煮，耐油性、氣密性較好，且熱封強(qiáng)度較高，一般的肉類包裝內(nèi)層均采用蒸煮級(jí)的CPP薄膜。聚丙烯流延薄膜(CPP)是通過熔體流延驟冷生產(chǎn)的一種無拉伸、非定向的平擠薄膜。與吹膜相比，其特點(diǎn)是生產(chǎn)速度快，產(chǎn)量高，薄膜透明性、光澤性、厚度均勻性良好，各向性能平衡性優(yōu)異。同時(shí)，由于是平擠薄膜，后續(xù)工序如印刷、復(fù)合等極為方便，因而廣泛應(yīng)用于紡織品、鮮花、食品、日用品的包裝。CPP生產(chǎn)規(guī)模和擠出設(shè)備的發(fā)展，使得原材料的使用量和可選擇的范圍日益加大，這使得流延用聚丙烯專用料朝著更為精細(xì)化、專用化和更高性能的方向發(fā)展。分工更為精細(xì)的各種專用料不斷涌現(xiàn)，每一種材料在不同的層面發(fā)揮各自的作用，賦予薄膜新的性能，來適應(yīng)不同的市場需求。同時(shí)，針對(duì)用戶特殊要求而專門生產(chǎn)高性能原材料的情況也在出現(xiàn)，這樣做將給樹脂生產(chǎn)者帶來更大的利潤。目前專用料開發(fā)熱點(diǎn)在低溫?zé)岱獠牧?，工業(yè)化生產(chǎn)的丁烯/丙烯無規(guī)共聚物是市場新近推出的產(chǎn)品。該產(chǎn)品與常規(guī)乙/丙無規(guī)共聚物相比，在熱封溫度同為100?112°C時(shí)，其熱封強(qiáng)度高得多，并較少出現(xiàn)起霜和發(fā)霧的現(xiàn)象。現(xiàn)在，CPP已成為包裝行業(yè)不可或缺的產(chǎn)品，生產(chǎn)廠家采用新設(shè)備和新材料不斷地?cái)U(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提升生產(chǎn)效率，增加產(chǎn)品種類，擴(kuò)展新的應(yīng)用領(lǐng)域?？梢灶A(yù)料，隨著我國經(jīng)濟(jì)水平和消費(fèi)水平的提高，其生產(chǎn)發(fā)展必將進(jìn)一步擴(kuò)大。同時(shí)，也應(yīng)該看到流延膜還存在部分或全部依賴進(jìn)口的局面，如何加快其國產(chǎn)化也是塑料加工和樹脂生產(chǎn)行業(yè)需盡快解決的一大問題。
[0005]聚丙烯膜(PPM)為疏水性濾膜，柔韌耐用且不易破損，無毒性，強(qiáng)度均一，即使戴著手套或使用鑷子等工具去夾膜也不會(huì)導(dǎo)致破損、撕裂或彎曲。而隨著人性化理念的普及，及新型和諧社會(huì)的構(gòu)成，設(shè)計(jì)一種透光率、拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度高且沖擊強(qiáng)度高的聚丙烯抗老化膜及其制備方法是非常必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]解決的技術(shù)問題:
本申請(qǐng)針對(duì)上述技術(shù)問題，提供一種聚丙烯抗老化膜及其制備方法，解決現(xiàn)有PP不耐老化，透光率、拉伸強(qiáng)度和彎曲度低等技術(shù)問題。
[0007]技術(shù)方案:
一種聚丙烯抗老化膜，所述聚丙烯抗老化膜的原料按重量份數(shù)配比如下:PP100份；高嶺土 60-80份；碳酸鈣20-40份；2，6- 二叔丁基對(duì)甲酚0.2-0.8份；炭黑0.5-2.5份；油酸0.1-0.5份；抗氧劑0.1-0.5份；BP00.01-0.1份；滑石粉25-45份；硬脂酸鈣為0.2-1.2份；紫外線吸收劑0.1-0.5份；乙烯為15-35份；二氧化鈦1.5-5.5份；丙烯10-30份；雙鄰苯二甲酸二辛酯為30-50份。
[0008]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述聚丙烯抗老化膜的原料按重量份數(shù)配比如下:PP100份；高嶺土 65-75份；碳酸鈣25-35份；2，6- 二叔丁基對(duì)甲酚0.3-0.7份；炭黑1-2份；油酸0.2-0.4份；抗氧劑0.2-0.4份;ΒΡ00.04-0.08份；滑石粉30-40份；硬脂酸鈣為0.6-0.8份；紫外線吸收劑0.2-0.4份；乙烯為20-30份；二氧化鈦2.5-4.5份；丙烯
15-25份；雙鄰苯二甲酸二辛酯為35-45份。
[0009]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述聚丙烯抗老化膜的原料按重量份數(shù)配比如下:ΡΡ100份；高嶺土 70份；碳酸鈣30份；2，6- 二叔丁基對(duì)甲酚0.5份；炭黑1.5份；油酸
0.3份；抗氧劑0.3份；ΒΡ00.05份；滑石粉35份；硬脂酸鈣為0.7份；紫外線吸收劑0.3份；乙烯為25份；二氧化鈦3.5份；丙烯20份；雙鄰苯二甲酸二辛酯為40份。
[0010]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述抗氧劑采用抗氧劑1010或抗氧劑DLTP。
[0011]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述紫外線吸收劑采用UV-9或UV-327。
[0012]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述聚丙烯抗老化膜的制備方法，包括如下步驟:
第一步:按照重量份數(shù)配比稱取ΡΡ、高嶺土、碳酸鈣、2，6-二叔丁基對(duì)甲酚、炭黑、油酸、抗氧劑、ΒΡΟ、滑石粉、硬脂酸鈣、紫外線吸收劑、乙烯、二氧化鈦、丙烯和雙鄰苯二甲酸二辛酯；
第二步:將ΡΡ、高嶺土、碳酸鈣、2，6-二叔丁基對(duì)甲酚和炭黑投入反應(yīng)釜中加熱至50-70 °C，攪拌 15-35min ；
第三步:加入剩余原料，升溫至70-90°C，攪拌30-50min ；
第四步:將混合后的物料投入雙螺桿擠出機(jī)中擠出，料筒溫度170°C、175°C、180°C、185°C和 185°C，螺桿轉(zhuǎn)速 70-90r/min，吹膜條件，溫度 170°C、200°C、225°C、230°C，螺桿轉(zhuǎn)速 30_40r/min，牽引速度 6_8m/min。
[0013]有益效果:
本發(fā)明所述一種聚丙烯抗老化膜及其