聚乙烯薄膜组合物以及聚乙烯薄膜和复合膜及其应用制造技术

本发明专利技术涉及聚乙烯薄膜加工技术领域，公开了一种聚乙烯薄膜组合物以及聚乙烯薄膜和复合膜及其应用。其中，所述组合物包括第一挤出层料、第二挤出层料和第三挤出层料，所述第一挤出层料、所述第二挤出层料和所述第三挤出层料均各自含有多碳共聚聚乙烯，所述多碳共聚聚乙烯为C4‑C8的共聚聚乙烯。含有该组合物的聚乙烯薄膜和复合膜具有优异的抗穿刺性、优异阻隔性、低气味和易于回收处理等优异的性能。

Polyethylene film composition, polyethylene film and composite film and their applications

【技术实现步骤摘要】
聚乙烯薄膜组合物以及聚乙烯薄膜和复合膜及其应用
本专利技术涉及聚乙烯薄膜加工
，具体涉及一种聚乙烯薄膜组合物以及聚乙烯薄膜和复合膜及其应用。
技术介绍
材料是人类生产的物质基础，聚合物材料在包装工业被广泛使用，用来阻止氧气、水蒸汽、二氧化碳的渗透，以使食品、水果、蔬菜等保鲜。中国是塑料包装薄膜生产制造大国。据若祎统计，2018年中国双向拉伸聚丙烯(BOPP)包装薄膜产量近380万吨；流延聚乙烯(CPE)包装薄膜产量近12万吨，CPE近几年以5％年复合增长速率递增。随着人们生活水平提高及审美多样化，消费者及生产者对包装不论是品质还是视觉效果追求达到极致。目前绝大多数塑料软包装采用不同材质的薄膜通过胶水紧密贴合(复合)制成。例如，大米的单品复合包装结构是：BOPA薄膜(双向拉伸聚酰胺薄膜)//粘合剂//PE薄膜(聚乙烯薄膜)；坚果类复合包装结构：BOPP薄膜(双向拉伸聚丙烯薄膜)//粘合剂//纸//粘合剂//BOPET镀铝膜(双向拉伸聚酯薄膜)//PE薄膜。软包装与硬质包装(例如：纸包装、钢(铝)罐等)相比，更易被尖锐物刺穿。被刺穿的包装因外来气味的从穿透孔渗入而影响了被包装物的味道，严重的时候会导致变质(潮湿、霉变、结块、变味等)。因此，终端消费者不希望消费品包装视觉感受变差，而且出于食品保鲜、保香、安全性考虑，对包装材料抗穿刺性、阻隔性等功能性要求越来越高，希望外界的味道、物质不会因为迁移或渗漏附着到被包装物上，也希望包装内环境的湿度不变化、香味不外溢等。另外，随着包装材料需求量及产量的增长，废弃的多材质复合包装分类、回收却不易，目前仍无有效的方法使复合不同材质的薄膜分开并分类回收。越来越多的现实情况是土地掩埋废弃包装材料会造成土壤贫瘠、恶化，农作物减产或不产；焚化废弃塑胶会产生大量CO2、CO等有毒气体以及灰分中残留重金属，加重环境污染和温室效应；大量的研究发现海洋生物正在被废弃包装材料危害生命。研究开发既能兼顾功能性和精美外观，且易于可完全回收处理的塑料包装呼吁声日益高涨，保护绿色地球已迫在眉睫。因此，研究和开发具有优异抗穿刺性、阻隔性以及易于回收处理的包装材料具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的包装材料用的薄膜的抗穿刺性差以及不易于回收处理的缺陷问题，提供一种聚乙烯薄膜组合物以及聚乙烯薄膜和复合膜及其应用，含有该组合物的聚乙烯薄膜和复合膜不但具有优异的抗穿刺性、阻隔性、低气味等优异的性能，而且复合膜材质一致，易于回收处理。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种聚乙烯薄膜组合物，所述组合物包括第一挤出层料、第二挤出层料和第三挤出层料，其中，所述第一挤出层料、所述第二挤出层料和所述第三挤出层料各自含有多碳共聚聚乙烯，其中，所述多碳共聚聚乙烯为C4-C8的共聚聚乙烯。本专利技术第二方面提供了一种由前述所述的聚乙烯薄膜组合物制得的聚乙烯薄膜，其中，所述聚乙烯薄膜包括依次叠加的第一挤出层、第二挤出层和第三挤出层，其中，所述第一挤出层由所述第一挤出层料挤出而得到，所述第二挤出层由所述第二挤出层料挤出而得到，以及所述第三挤出层由所述第三挤出层料挤出而得到。本专利技术第三方面提供了一种复合膜，其中，该复合膜含有通过粘结剂依次相粘结在一起的第一聚乙烯薄膜810、可选的聚乙烯镀铝薄膜830和第三聚乙烯薄膜850；其中，所述第一聚乙烯薄膜810为聚乙烯薄膜，其中，所述聚乙烯薄膜为前述所述的聚乙烯组合物通过共挤出以及双向拉伸法制得；其中，所述聚乙烯镀铝薄膜830为通过在聚乙烯薄膜上镀铝得到，所述聚乙烯薄膜为前述所述的聚乙烯组合物通过共挤出以及双向拉伸法或流延法制得；优选为通过共挤出以及双向拉伸法制得；其中，所述第三聚乙烯薄膜850为聚乙烯热封薄膜，其中，所述聚乙烯热封薄膜为前述所述的聚乙烯组合物通过共挤出以及吹塑管泡法或流延法制得；优选为通过共挤出以及流延法制得。本专利技术第四方面提供了前述所述的聚乙烯薄膜或者前述所述的复合膜在食品包装、工业品、日化用品包装和医药及医疗器械包装中的一种或多种中的应用。通过上述技术方案，本专利技术研发和制备的聚乙烯薄膜和复合膜能够具有低起热封温度、高热封强度、优异水汽阻隔性和气体阻隔性、优异抗穿刺性、气味低，复合膜内外材质一体化、可回收的优点，将其作为包装材料，其功能和外观符合市场需求、亦符合环保趋势，具有重要意义，并且，在现有双向拉伸设备、流延设备、管泡吹塑和复合设备上能够批量化生产。附图说明图1是本专利技术制备的复合膜的结构示意图；图2是本专利技术制备的聚乙烯薄膜的工艺流程示意图；图3是本专利技术制备的复合膜的工艺流程示意图。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术第一方面提供了一种聚乙烯薄膜组合物，所述组合物包括第一挤出层料、第二挤出层料和第三挤出层料，其中，所述第一挤出层料、所述第二挤出层料和所述第三挤出层料各自含有多碳共聚聚乙烯，其中，所述多碳共聚聚乙烯为C4-C8的共聚聚乙烯。根据本专利技术，本专利技术的专利技术人意外发现：所述聚乙烯薄膜组合物中含有多碳共聚聚乙烯，能够使得所制备的聚乙烯薄膜不但具有优异的抗穿刺，而且易于回收处理。一方面，是由于所述多碳共聚聚乙烯为C4-C8的共聚聚乙烯，优选为C6-C8的共聚聚乙烯，在生产线型低密度聚乙烯(LLDPE)的过程中，通过加入C6(1-己烯)和C8(1-辛烯)不饱和烯烃共聚单体与乙烯共聚，降低聚合物的密度，从而控制聚合物产品的熔体流动指数(MFR)，改善机械加工性能和耐热性能。共聚单体的含碳数目越高，聚合物的综合性能越佳。另一方面，所述多碳共聚聚乙烯线性分子链含有C6(1-己烯)和/或C8(1-辛烯)支链结构。树脂经过挤出机熔融塑化从模头挤出成厚片，经激冷辊或水浴快速冷却可获得细小球晶和较薄的片晶，从而获得较高透明度。再预热到玻璃化温度以上、熔点以下的适当温度范围内(高弹态下)，在机械力作用下，先后沿纵向和横向进行一定倍数的拉伸，从而使分子链或结晶面在平行于薄膜平面的方向上进行取向而有序排列，C6(1-己烯)和/或C8(1-辛烯)支链相互缠绕形成紧密空间网络结构，在拉紧状态下进行热定型，使取向的大分子结构固定，冷却定型制得的双向拉伸聚乙烯薄膜，获得较高力学性能(拉伸强度、穿刺强度、弹性模量，等)、良好的光学性能(较低雾度、较高透明度、光泽度)，以及耐高温性有提升，阻隔性得到增强的特性。在本专利技术中，所述多碳共聚聚乙烯可以通过商购获得，例如，可以购自中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，型号为：BOPE-3。根据本专利技术，所述多碳共聚聚乙烯在2.16kg载荷下190℃时的熔体流动速率为0.5-4.5g/10min，密度为0.860-0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚乙烯薄膜组合物，所述组合物包括第一挤出层料、第二挤出层料和第三挤出层料，其特征在于，所述第一挤出层料、所述第二挤出层料和所述第三挤出层料均各自含有多碳共聚聚乙烯，其中，所述多碳共聚聚乙烯为C4-C8的共聚聚乙烯。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯薄膜组合物，所述组合物包括第一挤出层料、第二挤出层料和第三挤出层料，其特征在于，所述第一挤出层料、所述第二挤出层料和所述第三挤出层料均各自含有多碳共聚聚乙烯，其中，所述多碳共聚聚乙烯为C4-C8的共聚聚乙烯。


2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述多碳共聚聚乙烯为C6-C8的共聚聚乙烯；
优选地，所述多碳共聚聚乙烯在2.16kg载荷下190℃时的熔体流动速率为0.5-4.5g/10min，密度为0.86-0.94g/cm3；
优选地，所述多碳共聚聚乙烯在2.16kg载荷下190℃时的熔体流动速率为2-3g/10min，密度为0.89-0.924g/cm3。


3.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述第一挤出层料还含有第一材料；
优选地，以所述第一挤出层料的总重量为基准，所述多碳共聚聚乙烯的含量为40-99.5重量％，所述第一材料的含量为0.5-60重量％；
优选地，所述第一材料为含有乙烯-甲基丙烯酸甲酯、SiO2和多碳共聚聚乙烯的共混物；
优选地，以所述第一材料的总重量为基准，乙烯-甲基丙烯酸甲酯的含量为5-50重量％，SiO2的含量为0.5-10重量％，所述多碳共聚聚乙烯的含量为40-94.5重量％。


4.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述第二挤出层料还含有低密度聚乙烯；
优选地，以所述第二挤出层料的总重量为基准，所述多碳共聚聚乙烯的含量为90-100重量％，所述低密度聚乙烯的含量为0-10重量％；
优选地，所述低密度聚乙烯在2.16kg载荷下190℃时的熔体流动速率为2.0-3.0g/10min，密度为0.92-0.93g/cm3。


5.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述第三挤出层料还含第二材料和第三材料；
优选地，以所述第三挤出层料的总重量为基准，所述多碳共聚聚乙烯的含量为20-99重量％，所述第二材料的含量为0.5-70重量％，所述第三材料的含量为0.5-10重量％；
优选地，所述第二材料为含有SiO2和多碳共聚聚乙烯的共混物；
优选地，所述第二材料还含有可选的聚丙烯和可选的氢化双环戊二烯；
优选地，以所述第二材料的总重量为基准，聚丙烯的含量为0-30重量％，氢化双环戊二烯的含量0-30重量％，SiO2的含量为0.5-10重量％，所述多碳共聚聚乙烯的含量为30-99.5重量％；
优选地，所述第三材料为含有协同助剂和多碳共聚聚乙烯的共混物；
优选地，以所述第三材料的总重量为基准，所述协同助剂的含量为1.5-20重量％，所述多碳共聚聚乙烯的含量为80-98.5重量％。


6.根据权利要求5所述的组合物，其中，所述协同助剂含有结构单元-[C2H6OSi]-x和-[CH2C(CH3)(COOCH3)]-n，其中，x为大于2的整数；n为80000-350000的整数；
优选地，x为4000-8000的整数；n为180000-240000的整数；
优选地，-[C2H6OSi]-x和-[CH2C(CH3)(COOCH3)]-n的重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦丽明，黎倬辰，
申请(专利权)人：上海若祎新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31