專(zhuān)利名稱(chēng)：透明薄膜母料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種母料及其制備方法，特別是涉及一種透明薄膜母料及其制備方法。
背景技術(shù)：
在中國(guó)的塑料加工行業(yè)中，塑料包裝行業(yè)和農(nóng)用塑料行業(yè)是產(chǎn)量最大的行業(yè)。其中各種各樣，形形色色的塑料薄膜如包裝膜、農(nóng)地膜，大棚膜，無(wú)論是吹塑成型還是流延成形的，以及薄膜的延伸產(chǎn)品，如復(fù)合膜和土工復(fù)合材料都要使用大量的樹(shù)脂，其中主要是高密度聚乙烯，低密度聚乙烯和線(xiàn)性低密度聚乙烯。
在石油漲價(jià)的背景下，樹(shù)脂價(jià)格猛漲，而制品不能漲價(jià)，使得塑料加工企業(yè)陷入非常困難的境地。如何面對(duì)塑料原料漲價(jià)，許多單位開(kāi)始尋求科技的力量，依靠塑料改性來(lái)解決。于是使用填料，主要是碳酸鈣(重鈣和輕鈣)母料。但是碳酸鈣母料加入后，不僅力學(xué)性能下降，主要的缺點(diǎn)是透光率下降，透明度下降，直接影響薄膜的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決塑料薄膜在使用填料母料后不僅力學(xué)性能下降，特別是透光率下降，透明度下降的問(wèn)題，公開(kāi)一種透明薄膜母料，既保持塑料薄膜的力學(xué)性能，又要有良好的透光率，很高的透明度，同時(shí)又能大幅度降低成本。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的透明薄膜母料，其特征在于包括下列各組份，以重量份計(jì)滑石粉75～85份，低密度聚乙烯5～16份，乙烯-辛烯共聚物5～8份，α-甲基苯乙烯聚合物0.5～1份，硬脂酸鋅0.5～2份，聚乙烯蠟0.5～2份，單甘酯0.5～2份，亞磷酸酯偶聯(lián)劑0.5～2份，稀土偶聯(lián)劑0.5～2份，白油0.5～2份。其制備方法是由以下步驟所構(gòu)成(1)在高速混合機(jī)中先用亞磷酸酯偶聯(lián)劑和稀土偶聯(lián)劑包覆滑石粉表面，再用乙烯-辛烯共聚物包覆滑石粉，然后用低密度聚乙烯和α-甲基苯乙烯聚合物和硬脂酸鋅和聚乙烯蠟和單甘酯對(duì)滑石粉進(jìn)行包覆，最后加入白油再攪拌2分鐘將混合料放料；(2)將混合料加入雙螺桿造粒機(jī)中經(jīng)過(guò)塑化、造粒、熱切、風(fēng)冷制成顆粒狀母料。
本發(fā)明的有益效果是(1)提高產(chǎn)量在工廠(chǎng)中吹制等厚薄膜且擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速相同的條件下，添加10份，15份，20份透明薄膜母料后，吹塑薄膜牽引速度逐漸加快，擠出量逐漸增加，按此牽引速度，若添加15份母料，則擠出量可增加5％以上。擠出量的增加，還可以提高產(chǎn)量，降低成本。
(2)開(kāi)口性薄膜中滑石粉的存在使薄膜的開(kāi)口性異常優(yōu)良，而且隨著滑石粉含量的增加，開(kāi)口性將越來(lái)越好。
(3)分散性在透明薄膜母料中，經(jīng)過(guò)亞磷酸酯偶聯(lián)劑和稀土偶聯(lián)劑處理的滑石粉微小晶體，可以進(jìn)入低密度聚乙烯大分子鏈中，減少了滑石粉微細(xì)顆粒間的團(tuán)聚現(xiàn)象和不斷分層的弱界面現(xiàn)象，使滑石粉均勻分散在低密度聚乙烯薄膜中。具體表現(xiàn)在薄膜外觀(guān)上無(wú)明顯晶點(diǎn)、僵塊和斑塊。
(4)力學(xué)性能為了檢驗(yàn)透明薄膜母料的力學(xué)性能，本發(fā)明做了試驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)噶喜煌砑恿康挠绊?，?jiàn)表1添加不同比例透明薄膜母料吹膜厚度與力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果

從表1可知，添加母料后薄膜力學(xué)性能有影響，基本符合國(guó)標(biāo)，建議使用比例為20％。另外，撕裂強(qiáng)度多次試驗(yàn)證明均大于純樹(shù)脂吹的膜，從80/100提高到80/110或80/120。
(5)轉(zhuǎn)光性和散射光性滑石粉晶體對(duì)可見(jiàn)光有選擇性，它吸收紅外光，不吸收紫外光，屏蔽紫外光。這種光學(xué)性能對(duì)農(nóng)業(yè)有益，做成農(nóng)地膜，大棚膜可以增加地溫，減少病蟲(chóng)害，可稱(chēng)為轉(zhuǎn)光膜?；奂尤氡∧ず?，還會(huì)增加折射光，變直射為折射，也對(duì)植物生長(zhǎng)有利。
(6)初始光學(xué)性能對(duì)于使用透明薄膜母料以后薄膜的初始光學(xué)性能，本發(fā)明進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表2 0.01mm薄膜光學(xué)性能測(cè)試數(shù)據(jù)

從表2可知，添加20～30％透明薄膜母料后，薄膜的透光率幾乎不受影響，所以稱(chēng)為透明薄膜母料。但隨著母料加量增加，霧度逐漸增加。
(7)經(jīng)濟(jì)性透明薄膜母料使用滑石粉/乙烯-辛烯共聚物/低密度聚乙烯三元復(fù)合體系，成本比樹(shù)脂低一半。在低密度聚乙烯料中母料加入20％后，可降低成本1000多元/噸，這是透明薄膜母料的最大優(yōu)點(diǎn)。

(8)方便性生產(chǎn)時(shí)，均不要求改變?cè)O(shè)備，原工藝、原配方。只要把母料按比例加入(等量減少樹(shù)脂)混合后，就能生產(chǎn)，這種方便性也是母料的一大特點(diǎn)。
四

附圖 是本發(fā)明工藝流程簡(jiǎn)圖。
五具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
根據(jù)附圖，本發(fā)明工藝線(xiàn)路的選擇當(dāng)今世界上制造塑料母料，主要有密煉機(jī)法，反應(yīng)釜法和擠出機(jī)造粒法。根據(jù)中國(guó)的實(shí)際情況，本發(fā)明選擇雙螺桿擠出機(jī)造粒法。其優(yōu)點(diǎn)是加工容易，管理方便，生產(chǎn)效率高，對(duì)環(huán)境無(wú)污染等。
本發(fā)明透明薄膜母料的配方材料的選擇過(guò)去，人們只習(xí)慣對(duì)無(wú)機(jī)粉體進(jìn)行表面改性，但無(wú)機(jī)粉體直接進(jìn)入聚合物中，會(huì)使復(fù)合材料力學(xué)性能大幅下降。這個(gè)致命弱點(diǎn)無(wú)法克服。
現(xiàn)在，本發(fā)明采用三元復(fù)合體系即滑石粉/乙烯-辛烯共聚物/低密度聚乙烯就可以克服這一缺點(diǎn)。對(duì)于滑石粉在表面用乙烯-辛烯共聚物包覆一層，形成外軟內(nèi)硬的復(fù)合粒子再加入到低密度聚乙烯塑料中去就可以取得很好的效果，最重要的是在保證剛性，強(qiáng)度的同時(shí)，保證材料的韌性。
1、填料的選擇塑料薄膜的透明性，只取決于透光率。塑料薄膜的透光率可達(dá)91％，而塑料薄膜的透光率是由折光率決定的，如聚乙烯的折光率是1.55。只要加入的填料的微小晶體的折光率接近1.55，則兩者結(jié)合可以保證透明。過(guò)高或過(guò)低都會(huì)損害透光率。
我們之所以選擇滑石粉作為透明薄膜母料中的填充料是因?yàn)槲覀兘?jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)篩選后發(fā)現(xiàn)滑石粉晶體的折光率是1.54，是所有無(wú)機(jī)粉體材料中最接近聚乙烯的折光率，而聚乙烯的折光率是1.55。只有當(dāng)兩者的折光率相等時(shí)才能保證透光率不降低。因?yàn)樵囼?yàn)發(fā)現(xiàn)碳酸鈣的折光率是1.59，與聚乙烯的折光率1.55相差較大，當(dāng)碳酸鈣添加到聚乙烯薄膜中時(shí)會(huì)出現(xiàn)薄膜變得不透明了，透光率明顯下降。
因?yàn)樽畋〉哪ば∮?0微米，所以選擇2000～2500目滑石粉為生產(chǎn)透明薄膜母料的填料。其平均粒徑為5～8微米，小于膜的厚度。同時(shí)2000～2500目的超細(xì)滑石粉還具有無(wú)機(jī)剛性粒子增韌作用。
2、載體樹(shù)脂的選擇作為載體樹(shù)脂，必需與薄膜使用的樹(shù)脂種類(lèi)有很好的相容性，不管是高壓聚乙烯，低壓聚乙烯還是線(xiàn)性聚乙烯。還要考慮流動(dòng)性，要有相近的熔體流動(dòng)速率。此外，還要具備良好的分散性，成型加工性，化學(xué)穩(wěn)定性和較高的承載能力，以最大限度承載各種助劑.。因此本發(fā)明選擇低密度聚乙烯樹(shù)脂做載體。
3、偶聯(lián)劑的選擇無(wú)論是鈦酸酯偶聯(lián)劑還是鋁酸酯偶聯(lián)劑，有機(jī)鏈段短，與基體作用小，對(duì)材料力學(xué)性能的提高有限，滿(mǎn)足不了發(fā)展需要。稀土偶聯(lián)劑克服了鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁酸酯偶聯(lián)劑的不足，不僅能起到雙親偶聯(lián)的作用，還因稀土元素獨(dú)特的外電子層結(jié)構(gòu)決定了其化合物具有很多奇特的功能。由于單獨(dú)使用稀土偶聯(lián)劑成本比較高，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)采用稀土偶聯(lián)劑和亞磷酸酯偶聯(lián)劑復(fù)配試驗(yàn)同樣能取得很好的效果，而且成本比單獨(dú)使用稀土偶聯(lián)劑低，因此我們是采用稀土偶聯(lián)劑和亞磷酸酯偶聯(lián)劑復(fù)配使用。在試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)如果采用鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑處理滑石粉后做出的透明薄膜母料和低密度聚乙烯一起吹膜后霧度很大，看上去霧朦朦的，不透明。
4、加工助劑的選擇添加各種加工助劑的目的是綜合平衡透明薄膜母料的各種性能以及保證加工性。有乙烯-辛烯共聚物、α-甲基苯乙烯聚合物、硬脂酸鋅、聚乙烯蠟、單甘酯、白油。
乙烯-辛烯共聚物的加入則增加了低密度聚乙烯的高填充料負(fù)荷能力。乙烯-辛烯共聚物包覆在滑石粉微粒表面，形成外軟內(nèi)硬的復(fù)合粒子再加入到低密度聚乙烯塑料中去就可以取得很好的性能，最重要的是在保證剛性，強(qiáng)度的同時(shí)，保證材料的韌性。
α-甲基苯乙烯聚合物的加入使得在加工過(guò)程中，具有塑化快、降低塑化溫度和擠出阻力，改善流動(dòng)性，能保持和改善制品的物理性能，增加填充料量，提高制品的光潔度和色澤穩(wěn)定性。
硬脂酸鋅的加入使得滑石粉能夠均勻的分散在透明薄膜母料中。
聚乙烯蠟的加入是起潤(rùn)滑劑的作用，保證物料能夠順利的從同向雙螺桿造粒機(jī)中擠出造粒。
單甘酯的加入也是起潤(rùn)滑作用并且能使薄膜的霧度降低，薄膜表面光亮。
白油的加入和硬脂酸鋅一起起到分散劑的作用，并且也有潤(rùn)滑劑的作用。
本發(fā)明透明薄膜母料的工藝條件1、高、冷攪機(jī)組加熱范圍0～200℃；2、平行雙螺桿擠出機(jī)機(jī)組；規(guī)格φ75×36D。
加熱溫度

螺桿轉(zhuǎn)速5～120轉(zhuǎn)/min；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速30～60轉(zhuǎn)/min；風(fēng)冷熱切可以模面熱切，也可拖鏈熱切，不可水冷切粒。
實(shí)施例1配方比例如下

實(shí)施例2配方比例如下

權(quán)利要求
1.透明薄膜母料，其特征在于包括下列各組份，以重量份計(jì)滑石粉75～85份低密度聚乙烯 5～16份乙烯-辛烯共聚物 5～8份α-甲基苯乙烯聚合物 0.5～1份硬脂酸鋅 0.5～2份聚乙烯蠟 0.5～2份單甘酯0.5～2份亞磷酸酯偶聯(lián)劑0.5～2份稀土偶聯(lián)劑0.5～2份白油 0.5～2份
2.根據(jù)權(quán)利要求1中透明薄膜母料的制備方法，其特征在于它是由以下步驟所構(gòu)成(1)在高速混合機(jī)中先用亞磷酸酯偶聯(lián)劑和稀土偶聯(lián)劑包覆滑石粉表面，再用乙烯-辛烯共聚物包覆滑石粉，然后用低密度聚乙烯和α-甲基苯乙烯聚合物和硬脂酸鋅和聚乙烯蠟和單甘酯對(duì)滑石粉進(jìn)行包覆，最后加入白油再攪拌2分鐘將混合料放料；(2)將混合料加入雙螺桿造粒機(jī)中經(jīng)過(guò)塑化、造粒、熱切、風(fēng)冷制成顆粒狀母料。
全文摘要
本發(fā)明涉及透明薄膜母料及其制備方法，所述透明薄膜母料，其特征在于包括下列各組份，以重量份計(jì)滑石粉75～85份，低密度聚乙烯5～16份，乙烯－辛烯共聚物5～8份，α－甲基苯乙烯聚合物0.5～1份，硬脂酸鋅0.5～2份，聚乙烯蠟0.5～2份，單甘酯0.5～2份，亞磷酸酯偶聯(lián)劑，0.5～2份，稀土偶聯(lián)劑0.5～2份，白油0.5～2份。它是由以下步驟所構(gòu)成在高速混合機(jī)中先用亞磷酸酯偶聯(lián)劑和稀土偶聯(lián)劑包覆滑石粉表面，再用乙烯－辛烯共聚物包覆滑石粉，然后用低密度聚乙烯和α－甲基苯乙烯聚合物和硬脂酸鋅和聚乙烯蠟和單甘酯對(duì)滑石粉進(jìn)行包覆，最后加入白油再攪拌2分鐘將混合料放料；將混合料加入雙螺桿造粒機(jī)中經(jīng)過(guò)塑化、造粒、熱切、風(fēng)冷制成顆粒狀母料。本發(fā)明透明薄膜母料具有良好的力學(xué)性能、分散性、優(yōu)秀的光學(xué)性能和很高的經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號(hào)C08K5/09GK1951994SQ20061011709
公開(kāi)日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2006年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月13日
發(fā)明者王梓剛 申請(qǐng)人:上海林達(dá)塑膠化工有限公司