一种聚丙烯薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚丙烯薄膜及其制备方法，其中，所述薄膜包括聚丙烯芯层和附着于所述聚丙烯芯层的至少一侧表面的爽滑表面层，所述爽滑表面层为分散有自润滑微粒的聚丙烯层；所述聚丙烯芯层和爽滑表面层中的聚丙烯在230℃、2.16kg的熔融指数为0.5g/10min-5g/10min；所述自润滑微粒为熔融温度大于或等于250℃，静摩擦系数和动摩擦系数均小于或等于0.6的高分子微粒。本发明专利技术提供的聚丙烯薄膜具有优异的爽滑性能、光学性能以及力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
双向拉伸聚丙烯薄膜(B0PP薄膜)具有透明度高、光泽度好、力学性能优良、分子结构稳定、对气味和水分有一定的阻隔作用的优点，是理想的包装材料，在软包装市场上占有很重要的地位。然而，BOPP薄膜本身摩擦系数较大，摩擦静电严重，薄膜之间容易粘连，从而限制了其在高速包装、烟用薄膜、润滑隔膜等要求薄膜具有良好爽滑性能的领域中的应用。目前普遍采用向聚丙烯薄膜中添加爽滑剂的方法来降低聚丙烯薄膜的摩擦系数以及改善其易粘连的缺陷，提高其爽滑性。常用的爽滑剂通常分为无机和有机两类。无机爽滑剂包括碳酸钙、云母、二氧化硅等。为了降低薄膜之间的粘结性、提高表层的爽滑性能，通常需要提高无机爽滑剂的加入量。但是，无机爽滑剂通常是不透明的，爽滑剂用量的增大会导致聚丙烯薄膜的光学性能变差，不适合用于对透明度和光泽度有要求的薄膜的生产加工。有机类爽滑剂一般为胺类或者硅酮类有机物。其中，硅酮为液体状，添加使用不方便。胺类爽滑剂为迁移型添加剂，向薄膜中添加胺类爽滑剂的方法主要为将胺类爽滑剂与聚丙烯树脂混合均匀后加工成膜，但是所得聚丙烯树脂薄膜必须放置7-10天后，待爽滑剂迁移到聚丙烯树脂薄膜的表面后才能达到较好的爽滑性能，因此，生产效率较低；更为重要的是，未迁移的爽滑剂会残留在聚丙烯薄膜中而导致薄膜的光学性能和力学性能显著降低，从而严重影响了其在实际中的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了·克服采用现有的方法制备聚丙烯薄膜时，需要放置一段时间才能达到其爽滑效果、生产效率较低，并且得到的聚丙烯薄膜的光学性能和力学性能不佳的缺陷，而提供一种不需要放置即可达到其爽滑效果且产率较高的聚丙烯薄膜的制备方法，并且得到的聚丙烯薄膜兼具优异的爽滑性能、光学性能和力学性能。本专利技术提供了一种聚丙烯薄膜，其中，所述薄膜包括聚丙烯芯层和附着于所述聚丙烯芯层的至少一侧表面的爽滑表面层，所述爽滑表面层为分散有自润滑微粒的聚丙烯层；所述聚丙烯芯层和爽滑表面层中的聚丙烯在230°C、2.16kg的熔融指数为0.5g/10min-5g/10min ;所述自润滑微粒为熔融温度大于或等于250°C，静摩擦系数和动摩擦系数均小于或等于0.6的高分子微粒。本专利技术还提供了一种聚丙烯薄膜的制备方法，其中，该方法包括将聚丙烯和自润滑微粒混合均匀后送入挤出机中熔融混炼并挤出造粒，得到爽滑表面层原料；将所述爽滑表面层原料和聚丙烯送入具有多层共挤结构的挤出流延设备中挤出流延，得到包括聚丙烯芯层和附着于所述聚丙烯芯层的至少一侧表面的爽滑表面层的流延片材；将得到的流延片材进行双向拉伸，得到包括聚丙烯芯层和附着于所述聚丙烯芯层的至少一侧表面的爽滑表面层的双向拉伸聚丙烯薄膜；所述爽滑表面层为分散有自润滑微粒的聚丙烯层；所述聚丙烯芯层和爽滑表面层中的聚丙烯在230°C、2.16kg的熔融指数为0.5g/10min-5g/10min ；所述自润滑微粒为熔融温度为大于或等于250°C，静摩擦系数和动摩擦系数均小于或等于0.6的高分子微粒。—方面，自润滑微粒添加到爽滑表面层后，由于所述自润滑微粒与聚丙烯基体的不相容性，微粒可自动铺排、分散，并可突破或镶嵌在所述薄膜表层上，在薄膜表面形成自润滑点，从而能够有效降低聚丙烯薄膜的摩擦系数，并降低聚丙烯薄膜之间的粘结，使之爽滑性能突出。进一步地，采用本专利技术的方法制备聚丙烯薄膜，无需等待自润滑微粒迁移至所述薄膜的表层，能够提高薄膜的生产效率。此外，由于聚四氟乙烯微粒、聚酰亚胺微粒、聚酰胺微粒和聚醚醚酮微粒的爽滑性能极为优异、熔融温度较高、光学性能较好，因此，根据本专利技术的一种优选实施方式，当所述自润滑微粒选自聚四氟乙烯微粒、聚酰亚胺微粒、聚酰胺微粒和聚醚醚酮微粒中的一种或多种时，得到的聚丙烯薄膜的综合性能非常好。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施例方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。根据本专利技术，所述聚丙烯薄膜包括聚丙烯芯层和附着于所述聚丙烯芯层的至少一侧表面的爽滑表面层，所述爽滑表面层为分散有自润滑微粒的聚丙烯层；所述聚丙烯芯层和爽滑表面层中的聚丙烯在230°C、2.16kg的熔融指数为0.5g/10min-5g/10min ;所述自润滑微粒为熔融温度大于或等于250°C，静摩擦系数和动摩擦系数均小于或等于0.6的高分子微粒。所述聚丙烯是以丙烯为原料生产的一种热塑性树脂，具有良好的绝缘性能和耐腐蚀性，被广泛用于食品的包装。所述聚丙烯可以商购得到，例如可以购自茂名石化、新加坡TPC公司等。优选情况下，聚丙烯的密度为0.9-0.91克/立方厘米、熔融温度为148-165°c。根据本专利技术，所述自润滑微粒是指具有自润滑特性的颗粒状的耐高温高分子微粒。所述爽滑表层中自润滑微粒的加入，能够使生产的聚丙烯薄膜的摩擦系数显著降低，薄膜的爽滑性能大幅度提高。根据本专利技术，所述自润滑微粒的含量可以在较宽范围内变动，本领域技术人员应该理解的是，所述自润滑微粒的含量越大，爽滑性能越好，但光学性能和力学性能可能会有所下降，因此，从各方面的性能综合考虑，优选情况下，以所述爽滑表面层的总质量为基准，所述自润滑微粒的含量为0. 05-10重量％，进一步优选为0.5-3重量％。根据本专利技术，所述聚丙烯芯层的厚度和爽滑表面层的厚度可以根据所述聚丙烯薄膜的使用条件来适当选择，若所述使用的条件要求所述聚丙烯薄膜具有较大的力学强度且对光学性能要求较低，则所述聚丙烯芯层的厚度和爽滑表面层的厚度可以较厚；若所述使用的条件要求所述聚丙烯薄膜具有较好的透光性且对力学强度要求较低，则所述聚丙烯芯层的厚度和爽滑表面层的厚度可以较薄。通常情况下，所述聚丙烯芯层的厚度可以为5-70微米，所述聚丙烯芯层一侧的爽滑表面层的厚度可以为0.1-10微米；为了进一步提高得到的聚丙烯薄膜的综合性能，优选情况下，所述聚丙烯芯层的厚度可以为15-30微米，所述聚丙烯芯层一侧的爽滑表面层的厚度可以为1-3微米。相应地，所述自润滑微粒的颗粒直径为0.1-20微米，优选为1-6微米。当所述自润滑微粒的颗粒直径为所述聚丙烯芯层一侧的爽滑表面层的厚度的100% -200%时，本专利技术的聚丙烯薄膜的爽滑性能非常好。根据本专利技术，尽管所述自润滑微粒的种类不会对得到的聚丙烯薄膜的爽滑性能造成显著的影响，只要选自熔融温度大于或等于250°C、静摩擦系数和动摩擦系数均小于或等于0.6的高分子微粒即可，但为了获得摩擦性能、光泽度以及力学性能均更为优异的聚丙烯薄膜，并且能够进一步保证所述自润滑颗粒的均匀分散，优选情况下，所述高分子微粒选自聚四氟乙烯微粒、聚酰亚胺微粒、聚酰胺微粒和聚醚醚酮微粒中的一种或几种。本专利技术的专利技术人通过深入研究发现，当所述自润滑微粒选自聚四氟乙烯微粒、聚酰亚胺微粒、聚酰胺微粒和聚醚醚酮微粒中的一种或几种，且所述自润滑微粒的颗粒直径为所述聚丙烯芯层一侧的爽滑表面层的厚度的100% -200%时，所得的聚丙烯薄膜的综合性能极佳。推测原因可能是:所述聚四氟乙烯微粒、聚酰亚胺微粒、聚酰胺微粒以及聚醚醚酮微粒本身具有优良的自润滑性能，可赋予薄膜表面良好的爽滑性，且以上几种自润滑高分子微粒性质稳定、可耐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚丙烯薄膜，其特征在于，所述薄膜包括聚丙烯芯层和附着于所述聚丙烯芯层的至少一侧表面的爽滑表面层，所述爽滑表面层为分散有自润滑微粒的聚丙烯层；所述聚丙烯芯层和爽滑表面层中的聚丙烯在230℃、2.16kg的熔融指数为0.5g/10min?5g/10min；所述自润滑微粒为熔融温度大于或等于250℃，静摩擦系数和动摩擦系数均小于或等于0.6的高分子微粒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐萌，高达利，徐凯，张师军，邹浩，邵静波，吕明福，郭鹏，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：