本發(fā)明涉及膠粘行業(yè),尤其涉及一種尼龍6改性聚丙烯復合離型膜及其加工方法。
背景技術:
在膠粘行業(yè),如在防水卷材生產中,常用聚乙烯烴PE、聚丙烯(PP)或聚酯(PET)作為離型材料。其中,聚乙烯材料強度低,耐熱性不夠,阻隔性能差;純聚丙烯成型收縮大;而PET材料耐溫性能和強度雖好,但斷裂延伸率低,生產卷材時,和瀝青收縮不一致,造成卷材起鼓等問題,并且PET材料結晶度高,制成的膜脆性大,在卷材施工中容易撕爛。
具體地,聚乙烯的熔點溫度≤135℃,國內在膠粘行業(yè),如卷材生產廠家瀝青加工溫度在160-170℃,用聚乙烯作為離型材料,容易引起燙膜現象。在卷材生產中,只能用降溫瀝青溫度,或水淋方式強制冷卻,造成瀝青流動性邊差,生產效率下降。
在PE離型膜生產中,離型劑為熱固化反應型乙稀基硅油,反應型乙稀基硅油要求PE膜面反應溫度在90℃以上,但PE膜的熔點決定了,膜面溫度不能超過95℃,所以,乙稀基硅油的反應程度不完全,必須用耐溫材料,才能使反應在高溫狀態(tài)下,反應更完全。
聚稀烴材料存在著阻隔性能差,如防水卷材內溶劑油,一般都有顏色,會通過離型膜滲透到膜的表面,使膜變黃,外觀非常差。
PET熔點溫度≧230℃,雖不造成燙膜現象,但延伸率低。在膠粘行業(yè),如卷材生產中,因和瀝青收縮率不一致,會造成卷材起鼓、打皺,不僅影響外觀,施工過程也因起鼓,使卷材不能完全伏貼地面,影響膠粘效果。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種高耐溫、阻隔功能好的尼龍6改性聚丙烯復合離型膜。第一,使離型膜的耐溫性能提高,在涂硅過程中,能將烘箱溫度到130℃以上,保證涂硅效果;第二,在卷材生產中,可將瀝青溫度提高到160-170℃以上,而不出現燙膜;第三,有效的阻隔卷材中有色溶劑油,使膜外曬3個月,不因滲油而變色;第四,利用共混改性,去除價格昂貴的粘合樹脂,使產品成本降低1/3,產品性價比提高,提高產品的競爭力。
為實現上述目的,本發(fā)明的技術方案如下:
一種尼龍6改性聚丙烯復合離型膜,包括五層共擠層結構,所述五層共擠層結構依次為第一面層、第二增韌配色層、第三尼龍6改性聚丙烯增強阻隔層、第四增韌配色層和第五印刷配色層;其中,所述第三尼龍6改性聚丙烯增強阻隔層包括尼龍6改性聚丙烯。
第一層材料為均聚聚丙烯,第二層材料為共聚聚丙烯和聚稀烴彈性體(POE),第三層材料為尼龍6改性聚丙烯,第四層材料為共聚聚丙烯和聚稀烴彈性體(POE),第五層材料為均聚聚丙烯。
進一步地,所述第一面層、第二增韌配色層、第三尼龍6改性聚丙烯增強阻隔層、第四增韌配色層和第五印刷配色層所占總體積的百分比分別為10-25%、10-20%、25-40%、10-20%和10-25%。
第一層和第五層厚度均占總厚度的20%,原因一是均聚聚丙烯的價格比較低,二是均聚聚丙烯的熔點較高,外層直接接觸熱熔膠,膜的耐溫性能高,三是采取對稱結構,膜不會卷邊。
第二層和第四層厚度均占總厚度的15%,為共聚聚丙烯和4%聚稀烴彈性體+6%微米碳酸鈣填充母粒,一是共聚聚丙烯價格稍貴,占比適當減少,二是共聚聚丙烯的韌性好于均聚聚丙烯,再加上少量彈性體,對膜起增韌作用,但彈性體會犧牲材料的剛性和耐熱性,所以適當增加微米碳酸鈣填充母粒。
第三層是尼龍6改性聚丙烯,厚度占總厚度的30%,一是起主要的耐溫和阻隔功能,必須保證功能層厚度要大于其他層,才能體現尼龍6的阻隔性能和耐溫性能,二是共混改性后,聚丙烯相和尼龍6相各占50%,阻隔通道被部分聚丙烯占據,必須增叫厚度,保證阻隔效能。
所述第一面層、第二增韌配色層、第三尼龍6改性聚丙烯增強阻隔層、第四增韌配色層和第五印刷配色層所占總體積的百分比分別為20%、15%、30%、15%和20%。
進一步地,所述尼龍6改性聚丙烯復合離型膜的厚度為0.035-0.045mm,其寬度為1000-1100mm。
優(yōu)選地,所述尼龍6改性聚丙烯復合離型膜的厚度為0.040mm,其中,所述第一面層、第二增韌配色層、第三尼龍6改性聚丙烯增強阻隔層、第四增韌配色層和第五印刷配色層的厚度分別為0.008mm、0.006mm、0.012mm、0.006mm和0.008mm。
所述第一面層:PPH 100%;所述第二增韌配色層:85-96%PP-B+1-8%POE+1-10%微米填充母料+色母料;所述第三尼龍6改性聚丙烯增強阻隔層:100%尼龍6改性聚丙烯;所述第四增韌配色層:85-96%PP-B+1-8%%POE+1-10%微米填充母料+色母料;所述第五印刷配色層:80-96%PP-H+5-15%LLDPE+色母料。
所述尼龍6改性聚丙烯是由尼龍6、共聚聚丙烯和馬來酸酐接枝聚丙烯PP-g-MAH制備得到的,所述尼龍6、共聚聚丙烯和馬來酸酐接枝聚丙烯PP-g-MAH的重量配比為40-55%:40-55%:2-10%。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種高耐溫、阻隔功能好的尼龍6改性聚丙烯復合離型膜的加工方法。
為實現上述目的,本發(fā)明的技術方案如下:
一種尼龍6改性聚丙烯復合離型膜的加工方法,其特征在于,包括如下步驟:
步驟1:將尼龍6、共聚聚丙烯PP-B和馬來酸酐接枝聚丙烯PP-g-MAH放入高速攪拌器中,將攪拌均勻的混合物加入長徑比40以上的帶強剪切和混配元件的同向雙螺桿擠出機中,擠出的料子經冷卻切粒、震動過篩、烘干,測試水份至含水≤0.03%后,得到尼龍6改性聚丙烯;
步驟2:各層按照下列原料以及配比分別攪拌均勻,其中:
所述第一面層:PP-H 100%;
所述第二增韌配色層:85-96%PP-B+1-8%POE+1-10%微米填充母料+色母料;
所述第三尼龍6改性聚丙烯增強阻隔層:100%尼龍6改性聚丙烯;
所述第四增韌配色層:85-96%PP-B+1-8%%POE+1-10%微米填充母料+色母料;
所述第五印刷配色層:80-96%PP-H+5-15%LLDPE+色母料;
步驟3:將五層原料分別放入五層共擠下吹機吹出耐高溫離型復合膜;
步驟4:下卷檢驗;
步驟5:上涂布機,涂布硅油。
所述尼龍6的含水≤0.03%。
五層共擠下吹機吹出的耐高溫阻隔性離型復合膜,拉伸強度達≧30Mpa,斷裂延伸率≥500%,。耐高溫阻隔離型復合膜在170℃、5min條件下,敷瀝青上不燙膜,收縮率≤1%,不變形,不翹邊。
涂布乙稀基硅油,本產品所用硅油,具有反應活性高,固化程度高,剝離強度輕,殘余粘著力高,老化性能穩(wěn)定,硅轉移少。
所述同向雙螺桿擠出機的9個區(qū)溫度為175-185℃、195-205℃、230-240℃、240-250℃、240-250℃、240-250℃、235-240℃、230-240℃和225-235℃,熔體溫度210-240℃,機頭溫度210-240℃,螺桿轉速280-350r/min。
在一個實施例中,所述同向雙螺桿擠出機的9個區(qū)溫度為180℃、200℃、235℃、245℃、245℃、245℃、240℃、235℃和230℃,熔體溫度225℃,機頭溫度225℃,螺桿轉速300r/min。
在一個實施例中,所述第一面層:PPH 100%;所述第二增韌配色層:90%PP-B+4%POE+6%微米填充母料+色母料;所述第三尼龍6改性聚丙烯增強阻隔層:100%尼龍6改性聚丙烯;所述第四增韌配色層:90%PP-B+4%%POE+6%微米填充母料+色母料;所述第五印刷配色層:90%PP-H+10%LLDPE+色母料。
其中,所述色母料的添加量可以根據需要進行添加,在此不列入總重量中。
PP-H為熔體流動速率在2-4g/10min(190℃,2.16kg)均聚聚丙烯;PP-B為熔體流動速率在1-3g/10min(190℃,2.16kg)共聚聚丙烯;尼龍6改性聚丙烯為熔體流動速率在1-3g/10min(230℃,2.16kg)的以馬來酸酐接枝聚丙烯PP-g-MAH作為相容劑的尼龍6改性聚丙烯;POE為熔體流動速率在1-3g/10min(190℃,2.16kg)的嵌段聚烯烴彈性體;微米填充母料為微米碳酸鈣,其是1500目活性碳酸鈣制成的填充母料;LLDPE為熔體流動速率在1-2g/10min(190℃,2.16kg)線性低密度聚乙烯;色母料為LLDPE做載體的各色色母料,熔體流動速率在15g/10min(190℃,2.16kg)。
尼龍6改性聚丙烯的制備,尼龍6是一種強極性的結晶性聚合物,具有優(yōu)良的力學性能、熱性能、阻隔性能,但其強極性的特點使其吸水率大,尺寸穩(wěn)定性差。聚丙烯(PP),具有良好的拉伸等力學性能、突出的耐應力開裂性,但存在成型收縮率大、低溫易脆裂、阻隔性能差,熱變形溫度不高等缺點。將尼龍6和PP共混制成PA6/PP共混物能克服PA6及PP固有的缺點,性能上取長補短。解決二者相容性的方法是加入帶反應性官能團的增容劑,使增容劑在與PA6、PP共混過程中就地生成具有增容作用的共聚物,實現PA6與PP的相容性共混。
具體實施方式
本發(fā)明提供了一種尼龍6改性聚丙烯復合離型膜,包括五層共擠層結構,所述五層共擠層結構依次為第一面層、第二增韌配色層、第三尼龍6改性聚丙烯增強阻隔層、第四增韌配色層和第五印刷配色層;其中,所述第三尼龍6改性聚丙烯增強阻隔層包括尼龍6改性聚丙烯。
第一層材料為均聚聚丙烯,第二層材料為共聚聚丙烯和聚稀烴彈性體(POE),第三層材料為尼龍6改性聚丙烯,第四層材料為共聚聚丙烯和聚稀烴彈性體(POE),第五層材料為均聚聚丙烯。
所述第一面層、第二增韌配色層、第三尼龍6改性聚丙烯增強阻隔層、第四增韌配色層和第五印刷配色層所占總體積的百分比分別為10-25%、10-20%、25-40%、10-20%和10-25%。
第一層和第五層厚度均占總厚度的20%,原因一是均聚聚丙烯的價格比較低,二是均聚聚丙烯的熔點較高,外層直接接觸熱熔膠,膜的耐溫性能高,三是采取對稱結構,膜不會卷邊。
第二層和第四層厚度均占總厚度的15%,為共聚聚丙烯和4%聚稀烴彈性體+6%微米碳酸鈣填充母粒,一是共聚聚丙烯價格稍貴,占比適當減少,二是共聚聚丙烯的韌性好于均聚聚丙烯,再加上少量彈性體,對膜起增韌作用,但彈性體會犧牲材料的剛性和耐熱性,所以適當增加微米碳酸鈣填充母粒。
第三層是尼龍6改性聚丙烯,厚度占總厚度的30%,一是起主要的耐溫和阻隔功能,必須保證功能層厚度要大于其他層,才能體現尼龍6的阻隔性能和耐溫性能,二是共混改性后,聚丙烯相和尼龍6相各占50%,阻隔通道被部分聚丙烯占據,必須增叫厚度,保證阻隔效能。
所述第一面層、第二增韌配色層、第三尼龍6改性聚丙烯增強阻隔層、第四增韌配色層和第五印刷配色層所占總體積的百分比分別為20%、15%、30%、15%和20%。
所述尼龍6改性聚丙烯復合離型膜的厚度為0.035-0.045mm,其寬度為1000-1100mm。
優(yōu)選地,所述尼龍6改性聚丙烯復合離型膜的厚度為0.040mm,其中,所述第一面層、第二增韌配色層、第三尼龍6改性聚丙烯增強阻隔層、第四增韌配色層和第五印刷配色層的厚度分別為0.008mm、0.006mm、0.012mm、0.006mm和0.008mm。
所述第一面層:PPH 100%;所述第二增韌配色層:85-96%PP-B+1-8%POE+1-10%微米填充母料+色母料;所述第三尼龍6改性聚丙烯增強阻隔層:100%尼龍6改性聚丙烯;所述第四增韌配色層:85-96%PP-B+1-8%%POE+1-10%微米填充母料+色母料;所述第五印刷配色層:80-96%PP-H+5-15%LLDPE+色母料。
所述尼龍6改性聚丙烯是由尼龍6、共聚聚丙烯和馬來酸酐接枝聚丙烯PP-g-MAH制備得到的,所述尼龍6、共聚聚丙烯和馬來酸酐接枝聚丙烯PP-g-MAH的重量配比為40-55%:40-55%:2-10%。
本發(fā)明還提供了一種尼龍6改性聚丙烯復合離型膜的加工方法,其特征在于,包括如下步驟:
步驟1:將尼龍6、共聚聚丙烯PP-B和馬來酸酐接枝聚丙烯PP-g-MAH放入高速攪拌器中,將攪拌均勻的混合物加入長徑比40以上的帶強剪切和混配元件的同向雙螺桿擠出機中,擠出的料子經冷卻切粒、震動過篩、烘干,測試水份至含水≤0.03%后,得到尼龍6改性聚丙烯;
步驟2:各層按照下列原料以及配比分別攪拌均勻,其中:
所述第一面層:PP-H 100%;
所述第二增韌配色層:85-96%PP-B+1-8%POE+1-10%微米填充母料+色母料;
所述第三尼龍6改性聚丙烯增強阻隔層:100%尼龍6改性聚丙烯;
所述第四增韌配色層:85-96%PP-B+1-8%%POE+1-10%微米填充母料+色母料;
所述第五印刷配色層:80-96%PP-H+5-15%LLDPE+色母料;
步驟3:將五層原料分別放入五層共擠下吹機吹出耐高溫離型復合膜;
步驟4:下卷檢驗;
步驟5:上涂布機,涂布硅油。
所述尼龍6的含水≤0.03%。
五層共擠下吹機吹出的耐高溫阻隔性離型復合膜,拉伸強度達≧30Mpa,斷裂延伸率≥500%,。耐高溫阻隔離型復合膜在170℃、5min條件下,敷瀝青上不燙膜,收縮率≤1%,不變形,不翹邊。
涂布乙稀基硅油,本產品所用硅油,具有反應活性高,固化程度高,剝離強度輕,殘余粘著力高,老化性能穩(wěn)定,硅轉移少。
所述同向雙螺桿擠出機的9個區(qū)溫度為175-185℃、195-205℃、230-240℃、240-250℃、240-250℃、240-250℃、235-240℃、230-240℃和225-235℃,熔體溫度210-240℃,機頭溫度210-240℃,螺桿轉速280-350r/min。
在一個實施例中,所述同向雙螺桿擠出機的9個區(qū)溫度為180℃、200℃、235℃、245℃、245℃、245℃、240℃、235℃和230℃,熔體溫度225℃,機頭溫度225℃,螺桿轉速300r/min。
在一個實施例中,所述第一面層:PPH 100%;所述第二增韌配色層:90%PP-B+4%POE+6%微米填充母料+色母料;所述第三尼龍6改性聚丙烯增強阻隔層:100%尼龍6改性聚丙烯;所述第四增韌配色層:90%PP-B+4%%POE+6%微米填充母料+色母料;所述第五印刷配色層:90%PP-H+10%LLDPE+色母料。
其中,所述色母料的添加量可以根據需要進行添加,在此不列入總重量中。
PP-H為熔體流動速率在2-4g/10min(190℃,2.16kg)均聚聚丙烯;PP-B為熔體流動速率在1-3g/10min(190℃,2.16kg)共聚聚丙烯;尼龍6改性聚丙烯為熔體流動速率在1-3g/10min(230℃,2.16kg)的以馬來酸酐接枝聚丙烯PP-g-MAH作為相容劑的尼龍6改性聚丙烯;POE為熔體流動速率在1-3g/10min(190℃,2.16kg)的嵌段聚烯烴彈性體;微米填充母料為微米碳酸鈣,其是1500 目活性碳酸鈣制成的填充母料;LLDPE為熔體流動速率在1-2g/10min(190℃,2.16kg)線性低密度聚乙烯;色母料為LLDPE做載體的各色色母料,熔體流動速率在15g/10min(190℃,2.16kg)。
實施例1
一種尼龍6改性聚丙烯復合離型膜的加工方法,包括以下步驟:
步驟1:尼龍6改性聚丙烯原料制作,將尼龍6(含水≤0.03%):共聚聚丙烯(PP-B):馬來酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)=47%:47%:6%的重量比例,放入高速攪拌器(轉速900-1400r/min)攪拌5分鐘,攪拌均勻的混合物,放入料筒經喂料機加入長徑比40以上的帶強剪切和混配元件的同向雙螺桿擠出機中,擠出機9個區(qū)溫度為180℃,200℃,235℃,245℃,245℃,245℃,240℃,235℃,230℃,熔體溫度225℃,機頭溫度225℃,螺桿轉速300r/min,擠出的料子經冷卻切粒,震動過篩,烘干,測試水份(含水≤0.03%),合格后裝入有內襯密封的包裝袋內;
步驟2:原料計量配比:
第1層PPH 100%,
第2層90%PP-B+4%POE+6%微米填充母料,
第3層:100%尼龍改性聚丙烯,
第4層:90%PP-B+4%%POE+6%微米填充母料,
第5層:90%PP-H+10%LLDPE,
將所述五層原料分別攪拌均勻;
步驟3:將所述五層原料分別放入五層共擠下吹機吹出耐高溫離型復合膜;
步驟4:下卷檢驗;
步驟5:上涂布機,涂布硅油。
實施例2
一種尼龍6改性聚丙烯復合離型膜的加工方法,包括以下步驟:
步驟1:制造尼龍6改性聚丙烯合金料,將尼龍6(粘度3.6):共聚聚丙烯(PP-B):馬來酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)=46%:46%:8%的重量比例,放入高速攪拌器攪拌,攪拌均勻的混合物,放入儲料筒經喂料機加入長徑比40以上的帶強剪切和混配元件的同向雙螺桿擠出機中,擠出機9個區(qū)溫度為180℃,200℃,230℃,245℃,250℃,245℃,240℃,230℃,225℃,熔體溫度230℃,機頭溫度230℃,螺桿轉速320r/min,擠出的料子經冷卻切粒,震動過篩,烘干,測試水份,合格后裝入有內襯密封的包裝袋內。
步驟2:原料計量配比:
第1層:PPH 100%,
第2層:91%PP-B+3%POE+6%微米填充母料,
第3層:100%尼龍改性聚丙烯,
第4層:91%PP-B+3%%POE+6%微米填充母料,
第5層:90%PP-H+10%LLDPE,
將所述五層原料分別攪拌均勻;
步驟3:將所述五層原料分別放入五層共擠下吹機吹出耐高溫離型復合膜;
步驟4:下卷檢驗;
步驟5:上涂布機,涂布硅油。
實施例1和實施例2得到的所述尼龍6改性聚丙烯復合離型膜具有以下有益效果:拉伸強度達≧30Mpa,延伸率≥500%;在170℃、5min條件下,敷瀝青上不燙膜,收縮率≤2%,不變形,不翹邊;有效的阻隔卷材中有色溶劑油,使膜外曬3個月,不因滲油而變色;硅轉移少,能保證瀝青的初粘力。
其中,涂布乙稀基硅油,.本產品所用硅油為道康寧公司為本產品特制的一種硅油,具有反應活性高,固化程度高,剝離強度輕,殘余粘著力高,老化性能穩(wěn)定,硅轉移少。
以上對本發(fā)明的具體實施例進行了詳細描述,但其只是作為范例,本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領域技術人員而言,任何對本發(fā)明進行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改,都應涵蓋在本發(fā)明的范圍內。