一种可循环利用的聚乙烯气泡袋及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可循环利用的聚乙烯气泡袋及其制备方法，本发明专利技术采用不同聚乙烯及其共聚物的物理和化学共混技术，通过聚乙烯材料不同分子链结构的有效结合，在界面处两组分间形成分子扩散和缠结，改善不同层界面结合强度。同时通过不同层熔融温度的设计，利用不同聚乙烯

【技术实现步骤摘要】
一种可循环利用的聚乙烯气泡袋及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料
，涉及气泡袋，尤其涉及一种可循环利用的聚乙烯气泡袋及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着市场竞争日益加剧，世界各大整车制造商纷纷改革供应体制，实行全球生产和采购策略，并终导致汽车零部件制造从整车制造中剥离出来、独立面对市场的形势，结果导致对汽车配件包袋材料需求急剧增加。包装材料的使用可以极大程度减少汽车配件的破损率，满足运输的要求，但是传统的气泡袋主要是由聚乙烯和聚丙烯等多种材料制备而成，不同材料由于物理和加工性能的高度不匹配，无法使用统一的回收加工工艺制备再生料，而且各层之间剥离难度大，导致无法回收再利用，使用过后往往直接废弃，对环境产生严重危害。自2015年以来，全球塑料垃圾产量持续增加，每年超过3亿吨。面对日益严峻的全球塑料污染危机，通过回收再利用打造塑料闭环，提高塑料资源再生利用水平，从线性经济转向可持续的绿色循环经济成为大势所趋，提出了塑料污染全链条治理，加强塑料垃圾分类回收和再生利用，规划大力发展循环经济，包括塑料循环利用，着力解决突出矛盾和问题，实现塑料的高效利用和循环利用，推动经济社会高质量发展。因此，开发可循环利用的聚乙烯气泡袋势在必行。
[0003]专利CN107936345A对聚乙烯进行改性以提高气泡膜的力学强度，但所述的改性方法复杂繁琐，反应周期长且生产效率低，不适合大规模生产推广。
[0004]专利CN112208178A利用聚丙烯增加聚乙烯膜的挺度，制备与气泡膜复合的三层共挤出薄膜，改方法使用了大量的聚丙烯及其共聚物，与气泡膜复合后的材料难以回收再利用，而且没有考虑到薄膜与气泡膜的复合及热合等问题。
[0005]专利CN108177409A使用不同聚乙烯材料制备五层共挤热缩膜，通过调配各层不同种类聚乙烯的含量，协同增加热缩膜的韧性等，但改方法并没有考虑到各层间的复合强度，而且不适用于气泡膜的生产。
[0006]专利CN 108359170 A利用低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和弹性体制备聚乙烯薄膜制备共挤膜，利用低温弹性体作为低温热封层，降低聚乙烯薄膜的热封温度，该方法没有考虑到各层间的结合强度，而且薄膜挺度不足，不适用于气泡膜的生产。
[0007]传统气泡袋外层材料使用的是聚丙烯材料，中层和内层材料是聚乙烯，其中中层由聚乙烯经流延、吸塑和复合而成，内层为聚乙烯吹膜薄膜，外层使用聚丙烯的原因是由于聚丙烯熔点比聚乙烯要高，二者之间有一定的熔点差异可以保证在热合过程中内层可以有效热合，外层不会被破坏，使用聚丙烯材料带来的主要问题是聚丙烯与聚乙烯相容性差，往往要在热合过程中使用热熔压敏胶，保证内层热合强度。这导致回收后的气泡膜难以剥离，大大增加回收难度。
[0008]此外，聚乙烯和聚丙烯物理和加工性能高度不匹配，无法使用统一回收工艺制备再生料，而且聚乙烯层和聚丙烯层难以剥离，导致再次回收利用难度加大，使用后往往直接
废弃，对环境产生严重危害。
[0009]因此，开发全用聚乙烯材料制备的气泡袋可实现循环再利用。

技术实现思路

[0010]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种可循环利用的聚乙烯气泡袋及其制备方法，本专利技术采用不同聚乙烯及其共聚物的物理和化学共混技术，通过聚乙烯材料不同分子链结构的有效结合，在界面处两组分间形成分子扩散和缠结，改善不同层界面结合强度。同时通过不同层熔融温度的设计，利用不同聚乙烯
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α
‑
聚烯烃弹性体调节各层的熔融温度，获得具有较高熔点的外层聚乙烯材料，具有较低熔点的中层和内层聚乙烯材料，通过外层和内层聚乙烯熔点差异化，在不使用热熔压敏胶的情况下，实现多层薄膜有效复合和热合，并提高不同复合层的力学性能和热合强度，攻克多层复合聚乙烯气泡膜无热熔压敏胶制袋技术，获得全部使用聚乙烯材料的可循环利用的聚乙烯气泡袋。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0012]本专利技术首先提供了一种可循环利用的聚乙烯气泡袋，所述聚乙烯气泡袋依次包括外层聚乙烯吹塑膜、中层聚乙烯流延气泡膜与内层聚乙烯吹塑膜，所述外层聚乙烯吹塑膜的原料按重量份数计包括：100份的高密度聚乙烯(HDPE)，2
‑
10份的茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)，10
‑
20份的第一增韧剂，0.04
‑
0.1份的增白剂，2
‑
4份的抗静电剂以及0.1
‑
2份的阻燃剂；
[0013]所述中层聚乙烯流延气泡膜的原料按重量份数计包括：100份的低密度聚乙烯(LDPE)，10
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30份的第二增韧剂，10
‑
20份的茂金属线性低密度聚乙烯，0.04
‑
0.1份的增白剂，0.1
‑
0.4份的第一开口剂，0.01
‑
0.2份的爽滑剂，2
‑
4份的抗静电剂以及0.1
‑
2份的阻燃剂；
[0014]所述内层聚乙烯吹塑膜的原料按重量份数计包括：100份的线性低密度聚乙烯(LLDPE)，10
‑
20份的茂金属线性低密度聚乙烯，10
‑
30份的第二增韧剂，0.1
‑
0.4份的第二开口剂，0.01
‑
0.2份的爽滑剂，2
‑
4份的抗静电剂以及0.1
‑
2份的阻燃剂。
[0015]在本专利技术中，本专利技术通过利用茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)以及聚α
‑
烯烃弹性体的支链缠结作用，在界面处两组分间形成分子扩散和缠结，改善不同层界面结合强度，并利用聚α
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烯烃弹性体进行增韧改性。
[0016]通过乙烯
‑
α
‑
烯烃无规共聚物(POE)以及乙烯
‑
α
‑
烯烃嵌段共聚物(OBC)调节聚乙烯层的熔融温度，使内外层聚乙烯熔点差异变大，实现多层薄膜的有效复合和热合。
[0017]本专利技术全部使用聚乙烯及其共聚物材料，气泡袋使用后可回收循环利用。
[0018]作为本专利技术的一种优选方案，外层聚乙烯吹塑膜的原料中，所述高密度聚乙烯的密度为0.941
‑
0.965g/cm3，熔融指数为2.0
‑
3.0g/10min，所述第一增韧剂为乙烯
‑
α
‑
烯烃嵌段共聚物。
[0019]作为示例，本专利技术所采用的第一增韧剂可以为9000、9010、9007、9077、9100和9107乙烯
‑
辛烯嵌段共聚物中的一种或多种。但是，所采用的第一增韧剂并不限制其他牌号的OBC材料，。
[0020]作为本专利技术的一种优选方案，中层聚乙烯流延气泡膜的原料中，所述低密度聚乙烯的密度为0.910
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可循环利用的聚乙烯气泡袋，其特征在于，所述聚乙烯气泡袋依次包括外层聚乙烯吹塑膜、中层聚乙烯流延气泡膜与内层聚乙烯吹塑膜，所述外层聚乙烯吹塑膜的原料按重量份数计包括：100份的高密度聚乙烯，2
‑
10份的茂金属线性低密度聚乙烯，10
‑
20份的第一增韧剂，0.04
‑
0.1份的增白剂，2
‑
4份的抗静电剂以及0.1
‑
2份的阻燃剂；所述中层聚乙烯流延气泡膜的原料按重量份数计包括：100份的低密度聚乙烯，10
‑
30份的第二增韧剂，10
‑
20份的茂金属线性低密度聚乙烯，0.04
‑
0.1份的增白剂，0.1
‑
0.4份的第一开口剂，0.01
‑
0.2份的爽滑剂，2
‑
4份的抗静电剂以及0.1
‑
2份的阻燃剂；所述内层聚乙烯吹塑膜的原料按重量份数计包括：100份的线性低密度聚乙烯，10
‑
20份的茂金属线性低密度聚乙烯，10
‑
30份的第二增韧剂，0.1
‑
0.4份的第二开口剂，0.01
‑
0.2份的爽滑剂，2
‑
4份的抗静电剂以及0.1
‑
2份的阻燃剂。2.根据权利要求1所述的一种可循环利用的聚乙烯气泡袋，其特征在于，外层聚乙烯吹塑膜的原料中，所述高密度聚乙烯的密度为0.941
‑
0.965g/cm3，熔融指数为2.0
‑
3.0g/10min，所述第一增韧剂为乙烯
‑
α
‑
烯烃嵌段共聚物。3.根据权利要求1所述的一种可循环利用的聚乙烯气泡袋，其特征在于，中层聚乙烯流延气泡膜的原料中，所述低密度聚乙烯的密度为0.910
‑
0.925g/cm3，熔融指数为4.0
‑
5.0g/10min；所述第二增韧剂为乙烯
‑
α
‑
烯烃无规共聚物为乙烯与1
‑
丁烯或1
‑
辛烯无规共聚得到的低温弹性体，熔融指数为2.0
‑
20.0g/10min，熔点为55
‑
80℃。4.根据权利要求1所述的一种可循环利用的聚乙烯气泡袋，其特征在于，内层聚乙烯吹塑膜的原料中，所述的线性低密度聚乙烯的密度为0.910
‑
0.925g/cm3，熔融指数为2.0
‑
3.0g/10min。5.根据权利要求1所述的一种可循环利用的聚乙烯气泡袋，其特征在于，所述茂金属线性低密度聚乙烯为茂金属催化的乙烯与高级烯烃共聚而得到的线性低密度聚乙烯，熔融指数为2
‑
5g/min，密度为0.910
‑
0.927g/cm3。6.根据权利要求5所述的一种可循环利用的聚乙烯气泡袋，其特征在于，所述茂金属线性低密度聚乙烯为2718CB、3518CB、3518GA、4518PA茂金属线性低密度聚乙烯中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的一种可循环利用的聚乙烯气泡袋，其特征在于，所述增白剂为2,5
‑
二(5
‑
叔
‑
丁基
‑2‑
苯并噁唑基)噻吩、二苯乙烯基双苯并噁唑、1,4
‑
二(苯并噁唑基
‑2‑
基)萘、4,4
‑
双(5
‑
甲基
‑2‑
苯并噁唑基)二苯乙烯、1,4
‑
二(5
‑
甲基
‑2‑
苯并噁唑基)萘中的一种或多种；所述抗静电剂为多元醇脂肪酸酯、脂肪酸烷醇酰胺、脂肪胺乙氧基醚、磷酸脂肪醇酯类抗静电剂中的一种或多种；所述的阻燃剂为氯化石蜡、三氧化锑、氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或多种；所述中层聚乙烯流延膜的第一开口剂为硫酸钡、二氧化硅、硫酸钙、磷酸氢钙和硅藻土中的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚永厚，
申请(专利权)人：吉林三鑫工贸有限责任公司，
类型：发明
国别省市：