一种超高透气聚烯烃透气膜材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种超高透气聚烯烃透气膜材料及其制备方法，包括聚乙烯树脂、微米级表面改性重质碳酸钙、分散剂和抗氧剂。本发明专利技术通过优选微米级表面改性重质碳酸钙粒径分布，并且加入了高密度聚乙烯，制备得到外观良好的超高透聚烯烃透气膜材料，王研氏透气率小于100s，且膜面无晶点、针孔等膜面缺陷；同时，微米级表面改性重质碳酸钙可提高聚烯烃透气膜材料拉伸过程中的界面剥离成孔数量和平均孔径，从而提高其透气率。提高其透气率。

【技术实现步骤摘要】
一种超高透气聚烯烃透气膜材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于包装领域，特别涉及一种超高透气聚烯烃透气膜材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚烯烃透气膜因其透气防水特性，广泛应用于干燥剂包、暖宝宝、蒸汽眼罩、水果套袋等包装领域，其制备工艺是先用以碳酸钙为主的无机填料填充聚烯烃进行共混改性制备透气膜专用料，然后经流延或吹膜并拉伸后制得透气膜，在拉伸过程中，聚烯烃树脂与无机填料在界面处发生脱附并形成微小的孔隙从而实现透气防水的功能。由于聚烯烃透气膜的透气性对干燥剂包、暖宝宝、蒸汽眼罩和水果套袋等产品的使用效果影响显著，其中干燥剂包、水果套袋等产品需要聚烯烃透气膜透气性越高越好，王研氏透气率小于100s，而常规聚烯烃透气膜即使碳酸钙粉体填充量高达60％且制膜环节采用最大拉伸比进行生产，其王研氏透气率也仅约150s左右，不能满足干燥剂包和水果套袋等产品越来越高的产品要求，因此如何制备超高透气的透气底膜也是本领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种超高透气聚烯烃透气膜材料及其制备方法，该聚烯烃透气膜具有良好的透气透湿性能。
[0004]本专利技术提供了一种超高透气聚烯烃透气膜材料，按重量份数，包括如下组分：
[0005][0006]其中，所述聚乙烯树脂为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯和高密度聚乙烯中的至少三种，且必须包括高密度聚乙烯；
[0007]优选的，按百分比计算，所述透气膜材料包括如下组分：
[0008][0009]优选的，所述低密度聚乙烯在透气膜材料的比例为3
‑
15％；
[0010]优选的，所述线性低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯的重量比为1：0
‑
1；
[0011]优选的，所述高密度聚乙烯在透气膜材料的比例为5
‑
15％。
[0012]所述微米级表面改性重质碳酸钙的粒径分布为：
[0013]小于1.0μm含量≤5％(比如≤1％、2％、3％、4％等)，
[0014]大于等于1.0μm、小于3.0μm含量≤20％(比如≤10％、12％、14％、16％、18％等)，大于等于3.0μm、小于5.5μm含量≥40％(比如≥42％、44％、46％、48％、50％等)，大于等于5.5、小于等于10μm含量≥25％(比如≥28％、30％、32％、34％等)，大于10μm含量≤10％(比如≤2％、4％、6％、8％等)，
[0015]D50 4.0
‑
5.5μm。
[0016]进一步的，至少包含以下(1)～(4)中的一项；
[0017](1)所述低密度聚乙烯熔融指数(190℃、2.16kg条件下(测试标准：ISO 1133
‑
1:2011))为5.0
‑
10g/10min；
[0018](2)所述线性低密度聚乙烯熔融指数(190℃、2.16kg条件下(测试标准：ISO 1133
‑
1:2011))为0.5
‑
5.0g/10min；
[0019](3)所述茂金属聚乙烯熔融指数(190℃、2.16kg条件下(测试标准：ISO 1133
‑
1:2011))为0.5
‑
5.0g/10min；
[0020](4)所述高密度聚乙烯熔融指数(190℃、2.16kg条件下(测试标准：ISO 1133
‑
1:2011))为0.5
‑
10g/10min。
[0021]进一步的，至少包含以下(1)～(3)中的一项；
[0022](1)所述线性低密度聚乙烯密度为0.927
‑
0.960g/cm3；
[0023](2)所述茂金属聚乙烯密度为0.927
‑
0.960g/cm3；
[0024](3)所述高密度聚乙烯密度为0.940
‑
0.970g/cm3。
[0025]进一步的，至少包含以下(1)～(2)中的一项；
[0026](1)所述线性低密度聚乙烯结晶度为35
‑
65％；
[0027](2)所述茂金属聚乙烯结晶度为35
‑
65％。
[0028]进一步的，所述茂金属聚乙烯熔融温度大于120℃。
[0029]所述微米级表面改性重质碳酸钙采用的表面改性剂为硬脂酸、钛酸酯、铝酸酯、硅烷偶联剂、马来酸酐接枝聚乙烯蜡中的至少一种。
[0030]所述分散剂为聚乙烯蜡、硬脂酸盐、酰胺类、高分子型分散剂中的至少一种。
[0031]所述抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类、硫醚类抗氧剂中的至少一种。
[0032]进一步优选的，按重量份数，包括如下组分：
[0033][0034]更进一步优选的，按百分比计算，所述透气膜材料包括如下组分：
[0035][0036]本专利技术还提供了一种超高透气聚烯烃透气膜材料的制备方法，包括如下步骤：
[0037](1)将聚乙烯树脂、分散剂和抗氧剂混合均匀，得到混合料；将所述混合料和微米级表面改性重质碳酸钙喂入双螺杆挤出机，熔融塑化挤出；经拉条切粒或水下切粒后得到超高透气聚烯烃透气膜专用料；
[0038](2)将上述超高透气聚烯烃透气膜专用料经流延挤出机熔融塑化挤出，熔体经流延机T型模头的狭缝式口模被连续挤出，后经流延辊冷却，再进行单向拉伸和热定型，得到超高透气聚烯烃透气膜材料。
[0039]所述步骤(1)中双螺杆挤出机螺杆直径58
‑
96mm，长径比52
‑
56，并分别设置有主喂料口和侧喂料系统。
[0040]所述步骤(1)中挤出机加工温度设定160
‑
240℃。
[0041]进一步的，将混合料和部分微米级表面改性重质碳酸钙通过主喂料口加入到双螺杆挤出机中，其余微米级表面改性重质碳酸钙通过挤出机侧喂料系统加入到双螺杆挤出机中，更优选的，通过主喂料口和侧喂料系统加入到双螺杆挤出机中的微米级表面改性重质碳酸钙质量比为1:2.5
‑
1:1。
[0042]所述步骤(1)得到的超高透气聚烯烃透气膜专用料经除湿干燥后进行成品包装，除湿干燥温度为80
‑
90℃。
[0043]所述步骤(2)的单向拉伸工艺参数为：拉伸比控制在3.0
‑
4.0，薄膜预热温度设定70
‑
80℃，拉伸温度设定80
‑
90℃。
[0044]所述步骤(2)的热定型工艺参数为：温度设定95
‑
110℃。
[0045]本专利技术还提供了一种超高透气聚烯烃透气膜材料在干燥剂包、水果套袋中的应用。
[0046]本专利技术的原理为：
[0047]根据界面剥离理论，微米级碳酸钙粒径分布对透气透湿性能的影响在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高透气聚烯烃透气膜材料，其特征在于：按重量份数，包括如下组分：其中，所述聚乙烯树脂为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯和高密度聚乙烯中的至少三种，且必须包括高密度聚乙烯；所述微米级表面改性重质碳酸钙的粒径分布为：小于1.0um含量≤5％，大于等于1.0um且小于3.0μm含量≤20％，大于等于3.0μm、小于5.5μm含量≥40％，大于等于5.5、小于等于10μm含量≥25％，大于10μm含量≤10％，D50 4.0
‑
5.5μm。2.根据权利要求1所述的超高透气聚烯烃透气膜材料，其特征在于：至少包含以下(1)～(4)中的一项；(1)所述低密度聚乙烯熔融指数为5.5
‑
9.5g/10min；(2)所述线性低密度聚乙烯熔融指数为0.3
‑
4.5g/10min；(3)所述茂金属聚乙烯熔融指数为0.3
‑
4.5g/10min；(4)所述高密度聚乙烯熔融指数为0.5
‑
10g/10min。3.根据权利要求1所述的超高透气聚烯烃透气膜材料，其特征在于：至少包含以下(1)～(3)中的一项；(1)所述线性低密度聚乙烯密度为0.927
‑
0.960g/cm3；(2)所述茂金属聚乙烯密度为0.927
‑
0.960g/cm3；(3)所述高密度聚乙烯密度为0.940
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：安方振，陈平绪，叶南飚，张文昊，付晓，陈延安，刘乐文，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：