由無(wú)機(jī)礦粉制成的薄膜的制作方法

文檔序號(hào)：11805024閱讀：530來(lái)源：國(guó)知局

導(dǎo)航： X技術(shù)> 最新專利>有機(jī)化合物處理,合成應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明涉及高分子材料改性和加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及由無(wú)機(jī)礦粉制成的薄膜。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，膠帶通常是以BOPP雙向拉伸聚丙烯薄膜為基材，經(jīng)過(guò)加溫均勻涂抹壓敏膠乳液，使其形成膠層。膠帶作為輕工類企業(yè)、公司、個(gè)人生活中不可缺少的用品；上述的壓敏膠乳液主要成分是丁酯。

授權(quán)公告號(hào)為CN1105636C的中國(guó)專利，專利名稱為環(huán)保紙的制造方法，其公開(kāi)了一種環(huán)保紙及該環(huán)保紙生產(chǎn)的方法，其主要以石灰石礦產(chǎn)資源為主要原材料，以高分子聚合物為輔料，利用高分子界面化學(xué)原理和高分子改性的特點(diǎn)，經(jīng)特殊工藝處理后，采用聚合物擠出、吹制成型；該環(huán)保紙即為石頭紙，其具有與植物纖維紙同樣的書(shū)寫性能和印刷效果，企業(yè)具有塑料包裝物所具有的性能。

由以上背景技術(shù)可知，現(xiàn)有的膠帶均采用的是塑料基材，其在使用過(guò)程中具有以下缺點(diǎn)：低溫下容易粘性急劇下降，影響使用性能；使用后，在高溫狀態(tài)下其容易在撕開(kāi)后留下粘狀物；成本高，且壓敏膠乳液環(huán)保性能差且用量大。利用制造石頭紙工藝原理，同時(shí)調(diào)整其組分和工藝，獲得一種韌性高且環(huán)保的薄膜，進(jìn)一步將該薄膜應(yīng)用至膠帶領(lǐng)域替代傳統(tǒng)的BOPP雙向拉伸聚丙烯薄膜，從而提高膠帶性能的思路將會(huì)是未來(lái)膠帶領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種由無(wú)機(jī)礦粉材料制成的薄膜，有效將無(wú)機(jī)礦粉應(yīng)用至膠帶領(lǐng)域，將其替代傳統(tǒng)膠帶的塑料基材，降低傳統(tǒng)膠帶的成本，節(jié)能環(huán)保，通用性好，解決了現(xiàn)有技術(shù)中膠帶成本高且環(huán)保性能差問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種由無(wú)機(jī)礦粉制的薄膜，由包含以下成分且成分按照如下重量百分比制成：

無(wú)機(jī)礦粉 53％至60％；

聚氨酯 20％至25％；

聚氨酯彈性體 5％至10％；

聚氨酯纖維 10％至15％

分散劑 3％至5％；

加工助劑 1％至2％；

所述分散劑選自聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、塑化聚乙烯蠟或聚α-甲基苯乙烯；

所述薄膜的厚度為30至50微米。

在本技術(shù)方案中，所述基材為薄膜，該薄膜表面存在若干微孔，該微孔能夠與膠粘層產(chǎn)生內(nèi)在的連接，膠粘層能夠發(fā)揮更好的膠粘作用。

在實(shí)際使用中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)膠粘層與本技術(shù)方案的薄膜進(jìn)行結(jié)合后，其在低溫下不易發(fā)生粘性失效的現(xiàn)象。

作為改進(jìn)，所述聚氨酯彈性體為聚酯型或聚醚型。

作為改進(jìn)，所述天然無(wú)機(jī)礦粉選自經(jīng)煅燒或未煅燒的碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸銅、高嶺土、白土、云母粉、硅藻土、二氧化鈦、氧化鋅、玻璃纖維、空心玻璃微珠及其混合物。

作為改進(jìn)，所述分散劑選自聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、塑化聚乙烯蠟或聚α-甲基苯乙烯。

作為改進(jìn)，所述助劑選自甲基丙烯酸甲酯共聚物或α-甲基苯乙烯低聚物。

作為改進(jìn)，所述碳酸鈣的粒徑為1000至5000目。

作為改進(jìn)，所述碳酸鈣的粒徑為2500至3500目。

作為改進(jìn)，所述聚氨酯纖維長(zhǎng)度為30至50mm。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種由無(wú)機(jī)礦粉制成薄膜的工藝，包括以下所述步驟：

步驟A：稱取各原料：依次將53％至60％重量的無(wú)機(jī)礦粉、20％至25％重量的聚氨脂、5％至10％重量的聚氨酯彈性體、10％至15％重量的聚氨酯纖維、3％至5％重量的分散劑以及1％至2％重量的加工助劑加入混合機(jī)中，混合8至10分鐘，混合機(jī)轉(zhuǎn)速為30-80r/min；

步驟B：造粒：將步驟A得到的混合物料隨之送入螺桿擠壓機(jī)，在150至180℃溫度下熔融混煉，制成顆粒狀材料；

所述薄膜的的厚度范圍為30至50微米。

作為改進(jìn)，所述聚氨酯彈性體為聚酯型或聚醚型。

作為改進(jìn)，所述分散劑選自聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、塑化聚乙烯蠟或聚α-甲基苯乙烯。

作為改進(jìn)，所述助劑選自甲基丙烯酸甲酯共聚物或α-甲基苯乙烯低聚物。

作為改進(jìn)，所述步驟A中混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為50-70/min。

作為改進(jìn)，所述步驟B中螺桿轉(zhuǎn)速為30至50r/min，擠出分段溫度：150至160℃、160至170℃、170至180℃，機(jī)頭溫度160-170℃。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種由無(wú)機(jī)礦粉制成薄膜用作膠帶的用途，將本技術(shù)方案中紅的薄膜全部或部分替換傳統(tǒng)的膠帶基材使用。

本發(fā)明的有益效果在于：

(1)本技術(shù)方案創(chuàng)新性地想到利用無(wú)機(jī)礦粉、聚氨酯、聚氨酯彈性體、聚氨酯纖維、分散劑及助劑，利用吹膜機(jī)將其制成薄膜，利用該薄膜作為膠帶的基材使用替代傳統(tǒng)的基材，大大降低了膠帶的原料成本，且在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)，該薄膜在低溫狀態(tài)下的粘性保持時(shí)間長(zhǎng)，不易變質(zhì)；與此同時(shí)，薄膜作為基材生產(chǎn)的膠帶在使用過(guò)程中基本不發(fā)生膠層粘附在使用面上的情況。

(2)在本技術(shù)方案中，該薄膜以無(wú)機(jī)礦粉、聚氨酯、聚氨酯彈性體及聚氨酯纖維為主要成分，其中無(wú)機(jī)礦粉具有可降解及成本低的特點(diǎn)，聚氨酯作為一種高分子材料，其為主鏈含—NHCOO—重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的一類聚合物，由異氰酸酯(單體)與羥基化合物聚合而成；由于含強(qiáng)極性的氨基甲酸酯基，不溶于非極性基團(tuán)，具有良好的耐油性、韌性、耐磨性、耐老化性和粘合性；聚氨酯纖維是以聚氨酯為原料經(jīng)干法紡絲或濕法紡絲制得的合成纖維，具有類似橡膠絲的高彈性回復(fù)率和高斷裂伸長(zhǎng)，其彈性伸長(zhǎng)達(dá)400％～700％，當(dāng)伸長(zhǎng)為500％～600％時(shí)彈性回復(fù)率為97％～98％；聚氨酯彈性體，其分子基本上是線型的，沒(méi)有或很少有化學(xué)交聯(lián)。線型聚氨酯分子鏈之間存在著許多氫鍵構(gòu)成的物理交聯(lián)，氫鍵對(duì)其形態(tài)起到強(qiáng)化作用，從而賦予許多優(yōu)良的性能，如高模量、高強(qiáng)度，優(yōu)良的耐磨性、耐化學(xué)品、耐水解性、耐髙低溫和耐霉菌性。針對(duì)以上四中組成的相互結(jié)合和促進(jìn)，使得薄膜在環(huán)保性、抗撕裂性、耐腐蝕性、耐化學(xué)品及耐高低溫等性能具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，與此同時(shí)，因?yàn)闊o(wú)機(jī)礦粉的加入，該薄膜可降解。

(3)在本方案中，使用了聚氨酯彈性體和聚氨酯纖維，其能夠在相對(duì)較低的溫度和轉(zhuǎn)速下完成熔融造粒工作，大大降低了造粒所需的能源，且薄膜的抗撕裂強(qiáng)度大大增強(qiáng)。

綜上所述，該薄膜環(huán)保性能好，可降解，且抗撕裂及耐高低溫，制作簡(jiǎn)單，原材料來(lái)源豐富，適用于制備膠帶，具備很大的市場(chǎng)前景。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地說(shuō)明。

實(shí)施例中采用GB(國(guó)標(biāo))測(cè)定材料的各項(xiàng)性能，如無(wú)特別說(shuō)明，組分的份數(shù)均為重量份數(shù)。

實(shí)施例一

步驟A：按原料配方比稱原料，依次將55％重量的無(wú)機(jī)礦粉、20％重量的聚氨脂、5％重量的聚氨酯彈性體、15％重量的聚氨酯纖維、3％重量的分散劑以及2％重量的加工助劑加入混合機(jī)中，混合8分鐘，混合機(jī)轉(zhuǎn)速為80r/min；

所述加工助劑為：甲基丙烯酸甲酯共聚物。其中所述分散劑為：聚乙烯蠟。所述無(wú)機(jī)礦粉為：碳酸鈣。所述碳酸鈣的粒徑為3000目。所述聚氨酯纖維長(zhǎng)度為30至50mm。

步驟B：造粒：將步驟A得到的混合物料隨之送入螺桿擠壓機(jī)，在150℃溫度下熔融混煉，制成顆粒狀材料；

步驟C：將顆粒狀材料投入由壓出機(jī)及O字型模嘴成型機(jī)構(gòu)的制壓出機(jī)，控制壓出機(jī)溫度使顆粒狀材料軟化，經(jīng)螺桿強(qiáng)壓輸送，熔融材料擠向吹膜模頭，吹模模頭制作薄膜，與此同時(shí)，吹膜模頭旋轉(zhuǎn)，薄膜在風(fēng)力的作用下吹出。所述步驟B中螺桿轉(zhuǎn)速為50r/min；擠出分段溫度：150至160℃、160至170℃、170至180℃，機(jī)頭溫度160-170℃。