一种耐热PE单层膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种耐热PE单层薄膜及其制备方法，涉及高分子材料加工技术领域。本发明专利技术提供的耐热PE单层薄膜包括如下重量份数的组分：HDPE80

【技术实现步骤摘要】
一种耐热PE单层膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料加工
，特别涉及一种耐热PE单层薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]为了适应塑料可持续发展和绿色环保的要求，越来越多的薄膜公司开始着手开发单一可回收材质产品，尤其是在复合膜行业中，采用单一材质已成为新产品开发的主要方向。由于聚乙烯(PE)薄膜是热封贴合、热封粘合中必不可少的内层粘接薄膜，因此，与其相关的单一回收材质产品只能是单一PE材质产品。
[0003]通常情况下，由于外层材料需要承受热压刀具的热量，一般都用高熔点的双向拉伸聚脂薄膜(BOPET)、双向拉伸尼龙薄膜(BONY)、双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)等材料，故单一材质必须攻克的难题是开发特殊的外层PE耐热材料，以取代现在使用的非PE耐热表层材料。
[0004]现有的耐热PE技术包括：1)加入无机耐热或隔热微粒材料，提高表层PE的耐热性；2)加入或共挤高密度聚乙烯(HDPE)等更耐热的PE材料与内层PE产生温度差；3)特殊的表层处理，如在PE薄膜表层涂敷或印刷耐热涂层；4)特殊的在线处理工艺，如电子束照射等。但是，在上述耐热PE技术中，若采用加入无机材料或特殊表层处理技术，其工艺较复杂，处理后的效果也有不均一和失效的风险；只加入HDPE等高熔点的PE，而不辅助其他的处理工艺，则对PE薄膜的耐热性很难有显著的提高；其他的在线处理方法，工艺还不成熟，而且需要对现有生产设备进行改造，并且改造单元需要配合现有设备的生产路径，较难实现预期效果。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种耐热PE单层薄膜及其制备方法。
[0006]第一方面，本专利技术提出了一种耐热PE单层薄膜，包括如下重量份数的组分：高密度聚乙烯(HDPE)80
‑
97份、中密度聚乙烯(MDPE)0.1
‑
15份、开口剂1
‑
3份、爽滑剂0.5
‑
2份、抗氧化剂0.5
‑
2份。
[0007]作为本专利技术所述耐热PE单层薄膜的优选实施方式，所述耐热PE单层薄膜还包括、线性低密度聚乙烯(LLDPE)0.1
‑
10重量份。
[0008]作为本专利技术所述耐热PE单层薄膜的优选实施方式，所述开口剂包括二氧化硅、滑石粉和硅藻土中的至少一种，所述爽滑剂包括油酸酰胺、芥酸酰胺中的至少一种。
[0009]作为本专利技术所述耐热PE单层薄膜的优选实施方式，所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧化剂。
[0010]第二方面，本专利技术还提出一种耐热PE单层薄膜的制备方法，所述制备方法依次包括如下步骤：挤出、吹塑成型、单向拉伸、收卷，其中，所述单向拉伸步骤的操作单元依次包括预热导辊、拉伸导辊、退火导辊和冷却导辊。
[0011]本专利技术技术方案中，将吹塑成型后的PE再次经过单向拉伸处理，使材料在外力的
拉伸作用下，链段排布更规整、更紧密，结晶区域增多，材料刚性增大，由于结晶区打开需要更多能量，因而制备得到的材料需要在更高的温度下才能融化，从而提高了材料的耐热性。
[0012]作为本专利技术所述耐热PE单层薄膜的制备方法的优选实施方式，所述拉伸导辊的拉伸倍率为2
‑
4.5。
[0013]专利技术人经过大量试验研究发现，材料经过拉伸导辊时，拉伸导辊的拉伸倍率对材料最终的结晶形态具有非常大的影响，当控制拉伸导辊的拉伸倍率为2
‑
4.5时，能使材料的高分子链段排布呈现更规整、更紧密的状态，从而保证高分子材料优异的耐热性能。
[0014]作为本专利技术所述耐热PE单层薄膜的制备方法的优选实施方式，所述拉伸导辊包括慢速导辊、过渡导辊和快速导辊，其中，所述慢速导辊与所述过渡导辊之间的拉伸倍率为1
‑
2.5，所述过渡导辊与所述快速导辊之间的拉伸倍率为1
‑
2.5。
[0015]作为本专利技术所述耐热PE单层薄膜的制备方法的优选实施方式，所述预热导辊的温度为70
‑
110℃，所述拉伸导辊的温度为70
‑
110℃，所述退火导辊的温度为85
‑
125℃，所述冷却导辊的温度为25
‑
55℃。
[0016]专利技术人经过大量试验研究发现，材料在进行单向拉伸处理时，导辊的温度对材料最终的结晶形态同样具有非常大的影响，当控制各导辊的温度在上述温度范围内时，能使材料的高分子链段排布呈现更规整、更紧密的状态，从而保证高分子材料优异的耐热性能。
[0017]作为本专利技术所述耐热PE单层薄膜的制备方法的优选实施方式，所述挤出步骤对应的挤出温度为185
‑
230℃，熔体压力为300
‑
500bar。
[0018]相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0019](1)本专利技术技术方案以HDPE为原料，利用薄膜挤出、吹塑、单向拉伸设备生产PE单层薄膜，通过精确控制单向拉伸过程中设备的温度和导辊之间的拉伸比，可显著提高PE薄膜的耐热性；且生产的PE单层薄膜具有良好的尺寸稳定性，可应用于柔板、凹版等印刷工艺，里印和表印均可。
[0020](2)本专利技术制备的PE单层薄膜可适应各种复合工艺，与内层PE膜粘合时，其耐受温差大于20℃，从而适用于复合膜的热封和制袋等。
[0021](3)本专利技术制备方法无需对现有设备进行改装，实施方便，成本较低。
附图说明
[0022]图1为本专利技术制备方法对应的设备总流程简图；
[0023]图2为本专利技术制备方法中单向拉伸步骤的操作单元示意图；
[0024]图3为未拉伸的PE微观结构示意图；
[0025]图4为拉伸后的PE微观结构示意图。
具体实施方式
[0026]为更好地说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将通过具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0027]本专利技术实施例制备方法对应的设备如图1所示，本申请所述耐热PE单层薄膜的制备方法依次包括如下步骤：挤出、吹塑成型、单向拉伸、收卷，其中，单向拉伸步骤在图1中的拉伸单元中进行。进一步地，单向拉伸步骤的操作单元示意图如图2所示，图2中PH1、PH2、
PH3、PH4为预热导辊，AR1、AR2为退火导辊，CR1、CR2为冷却导辊。
[0028]实施例1
[0029]本实施例的耐热PE单层薄膜包括如下重量份数的组分：HDPE 92份、MDPE 5份、开口剂1.5份、爽滑剂0.5份和抗氧化剂1份，其中，所述开口剂为二氧化硅，所述爽滑剂为油酸酰胺，所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧化剂。
[0030]本实施例的耐热PE单层薄膜的制备方法依次包括如下步骤：挤出、吹塑成型、单向拉伸、收卷，其中，单向拉伸步骤的操作单元依次包括预热导辊、拉伸导辊、退火导辊和冷却导辊。本实施例挤出步骤对应的挤出温度为185
‑
230℃，熔体压力为300
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐热PE单层薄膜，其特征在于，包括如下重量份数的组分：HDPE 80
‑
97份、MDPE 0.1
‑
15份、开口剂1
‑
3份、爽滑剂0.5
‑
2份、抗氧化剂0.5
‑
2份。2.如权利要求1所述的耐热PE单层薄膜，其特征在于，还包括：LLDPE 0.1
‑
10重量份。3.如权利要求1所述的耐热PE单层薄膜，其特征在于，所述开口剂包括二氧化硅、滑石粉和硅藻土中的至少一种，所述爽滑剂包括油酸酰胺、芥酸酰胺中的至少一种。4.如权利要求1所述的耐热PE单层薄膜，其特征在于，所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧化剂。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的耐热PE单层薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法依次包括如下步骤：挤出、吹塑成型、单向拉伸、收卷，其中，所述单向拉伸步骤的操作单元依次包括预热导辊、拉伸导...

【专利技术属性】
技术研发人员：章贵友，姚奇，
申请(专利权)人：广州爱科琪盛塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：