一种用于透气膜的材料的制备方法技术

本发明专利技术属于透气性塑料制备领域，特别涉及一种用于透气膜的材料的制备方法：将原料加入到连续式密炼机中密炼后，再由双螺杆挤出机挤出切粒，得到用于透气膜的材料。在密炼阶段完成塑化以及树脂与无机粒子之间的分散；在双螺杆传输阶段，利用双螺杆挤出机在螺杆段的排气区将透气料中夹杂的空气尽可能排出，避免了空气对透气料成膜时的影响。

A preparation method for material used in air permeable membrane

The invention belongs to the field of preparation of breathable plastics, in particular to a preparation method of materials for breathable membranes: adding raw materials into continuous mixer, and then extruding and granulating by twin screw extruders, and obtaining materials for breathable membranes. During plasticizing stage, plasticization and dispersion between resin and inorganic particles are completed. In twin screw transmission stage, twin screw extruder is used to exhaust air in the ventilating material as far as possible in the exhaust area of the screw section, avoiding the influence of air on the film forming of breathable material.

【技术实现步骤摘要】
一种用于透气膜的材料的制备方法
本专利技术属于透气性塑料制备领域，特别涉及一种用于透气膜的材料的制备方法。
技术介绍
目前，对成人纸尿裤、床垫等护理类产品的需求逐渐增多，这类产品需要使用塑料透气薄膜，达到透气不透水的效果。而透气原料为透气薄膜生产中的唯一原材料。目前市场上生产的透气薄膜的耐水压性能基本都在1500mmH2O以下，还具有提升的空间。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于透气膜的材料的制备方法，将原料直接加入到连续式密炼机中密炼后，再由双螺杆挤出机挤出切粒，得到用于透气膜的材料，其中，原料包括茂金属塑料颗粒、无机粒子、聚烯烃、EVA弹性体、助剂，助剂包括润滑剂、抗氧剂、PPA，具体为，茂金属塑料颗粒为25～30重量份，无机粒子为60～65重量份，聚烯烃5重量份，EVA弹性体5～10重量份，润滑剂用量为无机粒子重量的1％～3％，抗氧剂用量为原料总重量的0.5％～1％，PPA用量为原料总重量的0.2％～0.4％，其中，茂金属塑料颗粒为茂金属3518CB、茂金属3527PA，用于改善材料力学性能，无机粒子为经过硬脂酸预处理活化的碳酸钙粉体，该碳酸钙平均粒径在1.1μm，淘汰了现有的粒径在2.1μm的碳酸钙，且加入量也突破了传统配方中50％左右的上限，预处理活化时，每100g碳酸钙所用的硬脂酸为0.6g，预处理用于改善碳酸钙的亲油疏水性，聚烯烃为8碳LLDPE，主要用于改善材料强度，而EVA弹性体则主要是用于改善材料的回弹性和韧性，润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸、聚乙烯蜡等，抗氧剂采用DLTP，PPA的使用降低了物料在机头的粘结残留，也能进一步促进碳酸钙的分散，作为优选，本专利中使用全氟PPA能够耐温达到330℃，本专利在制备过程中，可以将密炼机腔体内填充满物料，连续式密炼机在工作中一端持续进料，另一端持续出料，并且是一种全封闭的混炼装置，物料在被加工过程中始终处于该封闭环境内，这一点明显不同于其他类型的密炼设备，本专利中使用的连续式密炼机为混沌型双转子连续式密炼机，作为优选，密炼机与双螺杆挤出机之间通过熔体管道密封连接，原料经过密炼后流经该熔体管道进入双螺杆挤出机，这样可以尽可能保持物料的温度和流动性；同时，本专利通过对双螺杆挤出机内部螺纹结构进行调整，屏弃了常规双螺杆使用的剪切型螺纹元件(例如型号30°/5/72)，只使用双螺旋线形状的输送功能型螺纹元件(例如64/64)，使其只具有传输功能，而不具有剪切能力，以降低双螺杆机的强剪切对树脂分子链的破坏而影响力学性能，因此本专利中是在密炼阶段即完成了塑化以及树脂与无机粒子之间的分散，而在双螺杆传输阶段，利用双螺杆挤出机螺杆段的排气区将透气料中夹杂的空气尽可能排出，避免了空气对透气料成膜时的影响；在成膜设备上，以两倍拉伸将上述制备方法所得到的透气料颗粒挤出的膜片拉伸均匀，茂金属塑料颗粒具有延展性，而碳酸钙不具备延展性，所以膜片在被拉伸变形时，碳酸钙颗粒周围产生非常细小的空洞，这些孔洞均匀而细密，从而达到透气不透水的目的；同时，由于成膜时本专利采用单螺杆挤出机将透气料颗粒挤出，挤出机对透气料的剪切作用很小，几乎不会破坏分子链。本专利开创性地采用连续式密炼机来制备透气料，其难度在于：采用这一设备制备的透气料在后续拉伸出的透气膜上会出现大量的过度性气孔，透气膜正常所需的孔洞非常细小，只有水蒸气可以通过，水分子无法通过；而“过度性气孔”孔洞较大，孔径达到0.5mm以上，无法阻挡水的通过，严重的甚至能达到数厘米。对此，根据传统技术经验，本领域技术人员认为是原料中水分偏高而造成的(正如本行业内关于透气膜用料的检测标准中有关于水分含量的明确规定，但是却没有关于透气料中空气含量的任何限定)，但是将各原料进行过渡干燥后，拉伸出的透气膜上气孔现象依然严重。而本专利的申请人首先意识到，基于对透气料性能的要求，透气料中碳酸钙粉末占据很大一部分比重，而碳酸钙粉末质轻、疏松，其中包裹着大量的空气，在密封的连续式密炼机进行塑化、分散的过程中空气无法排出，在透气料中要占据不可忽略的一部分体积，从而才导致后续拉伸出的透气膜上出现大量的过度性气孔。这也是其他设备制备透气性材料时所不太会出现的问题。因此本专利中才特意使用双螺杆挤出机与连续式密炼机相连接，利用双螺杆挤出机上的排气区使透气料在传输阶段能排出空气，制备出了合格的透气膜产品。如果采用单螺杆挤出机与本专利中的连续式密炼机相连接进行透气料传输的话，由于单螺杆挤出机中只有一根螺杆，因此无法在挤出机的螺杆段进行开孔或设计排气区，否则在挤出传输的过程中物料会受到螺杆的推动力而从排气孔中喷溅出来，所以单螺杆挤出机自然也达不到相应的排气效果；而双螺杆挤出机中由于是两根螺杆共同工作，其相互之间的作用力能够很好地将物料挤压在两螺杆间隙处，不会出现喷溅现象；其次，目前连续式密炼机全程塑化这一工艺，基本都是用于制备母料的，母料制成后都是加入到大量纯的树脂中再进行成型，因此无机填料在成型时的比重就大大减小了，几乎不存在“无机填料中夹带的空气能导致型材上出现气孔”的问题；而透气膜用料则完全来自于高碳酸钙粉末含量的透气料颗粒。可见，本专利中的连续式密炼机全程塑化、分散工艺具有不同的意义。具体实施方式实施例1按照茂金属3518CB25重量份、经过硬脂酸预处理活化且平均粒径为1.1μm的碳酸钙粉体(每100g碳酸钙粉末所用的硬脂酸为0.6g)65重量份、8碳LLDPE5重量份、EVA弹性体5重量份、润滑剂硬脂酸锌(用量为碳酸钙粉体重量的1.5％)、抗氧剂DLTP(用量为原料总重量的0.5％)、全氟PPA(用量为原料总重量的0.4％)的比例，直接向连续式密炼机中供料并始终保持密炼机腔体内是填充满物料的，设定该连续式密炼机进料口一区温度通水冷却至28℃、二区温度185℃、三区温度220℃、密炼机转子转速为500转/分钟，物料进入进料口到出料时间为130秒；密炼后，物料由仅使用双螺旋线形状螺纹元件(64/64)的双螺杆挤出机挤出切粒，得到用于透气膜的材料，设定该双螺杆的长径比为1:26，一区温度120℃，二区温度145℃，三区温度165℃，排气区温度170℃，四区温度175℃，换网器温度185℃，机头温度210℃，压力表显示数值为3.5Mpa。将本实施例中制备的用于透气膜的材料通过单螺杆挤出机挤出膜片，并拉伸均匀得到透气膜，其中，单螺杆挤出机设定温度为：由进料端120℃起始最高温度设定不超过250℃，机头为220℃，线速度为100米/分钟；拉伸倍数为2倍。经检测，本实施例所制备的透气膜重为16克/平方米，耐水压性能为1730mmH2O，透气量为3220g/m2*24hrs。实施例2按照茂金属3527PA30重量份、经过硬脂酸预处理活化且平均粒径为1.1μm的碳酸钙粉体(每100g碳酸钙粉末所用的硬脂酸为0.6g)60重量份、8碳LLDPE5重量份、EVA弹性体10重量份、润滑剂硬脂酸锌(用量为碳酸钙粉体重量的1％)、抗氧剂DLTP(用量为原料总重量的1％)、全氟PPA(用量为原料总重量的0.2％)的比例，直接向连续式密炼机中供料并始终保持密炼机腔体内是填充满物料的，设定该连续式密炼机进料口一区温度通水冷却至28℃、二区温度185℃、三区温度220℃、密炼机转子转速为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于透气膜的材料的制备方法，其特征在于：所述的制备方法为，将原料直接加入到连续式密炼机中密炼后，再由双螺杆挤出机挤出切粒，得到用于透气膜的材料。

【技术特征摘要】
1.一种用于透气膜的材料的制备方法，其特征在于：所述的制备方法为，将原料直接加入到连续式密炼机中密炼后，再由双螺杆挤出机挤出切粒，得到用于透气膜的材料。2.如权利要求1所述的用于透气膜的材料的制备方法，其特征在于：所述的原料包括茂金属塑料颗粒、无机粒子、聚烯烃、EVA弹性体、助剂。3.如权利要求2所述的用于透气膜的材料的制备方法，其特征在于：所述的助剂为润滑剂、抗氧剂、PPA。4.如权利要求2所述的用于透气膜的材料的制备方法，其特征在于：所述无机粒子占所述原料总重的60％～65％。5.如权利要求2所述的用于透气膜的材料的制备方法，其特征在于：所述无机粒子为经过预处理活化的碳酸钙粉体，所述碳酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪骏，
申请(专利权)人：常州市双成塑母料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32