[發明專利]一種功能型聚乙烯薄膜材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201610381752.6
• 申請日: 2016-06-01
• 公開（公告）號: CN107446226A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 邵銳;崔成杰;謝眾
• 申請（專利權）人: 黑龍江鑫達企業集團有限公司
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L23/06;C08L51/06;C08K9/04;C08K3/34;C08K3/22
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技術領域

本發明涉及一種功能型聚乙烯薄膜材料及其制備方法，屬于聚合物改性和加工領域。

背景技術

目前聚合物阻隔材料主要為烯烴類塑料、聚酯類、聚酰胺類、聚氯乙烯類、聚乙烯醇類、液晶類聚合物等，其中聚乙烯，尤其是低密度聚乙烯（LDPE）由于其密度小，無毒，柔韌性良好，優越的化學穩定性和成型加工性能，在食品、藥品及農產品包裝領域有著廣泛的應用。對于高阻隔包裝材料，LDPE本身并不能達到使用要求，因此有必要對LDPE材料進行處理，以降低氣體、液體、溶劑的溶解度以及擴散性能，提高材料的阻隔性能。目前適用于聚乙烯改性的方法主要有共混改性技術、多層復合技術。納米層狀納米硅酸鹽因具有粒徑小、比表面積大等特性，如能將其良好分散在聚烯烴材料中。一般通過熔融共混法制備的復合材料需添加相容劑或者進行有機改性處理提高其在材料中的分散能力。

由于PE薄膜在保存食品藥品的特定溫度、濕度條件下，其表面容易滋生對人體健康有害的細菌等微生物，會污染食品或藥品，使其變質、發霉甚至腐爛，一般需加入一定量的抗菌劑。同時由于PE樹脂因分子鏈中存在雙鍵，在有熱或各種輻射條件下，尤其紫外線，容易使得PE材料老化降解而變色。如各種屏蔽劑、紫外光吸收劑、自由基捕獲劑等都是分子量較低的有機化合物或低聚物。當這些光穩定劑在高溫或者紫外光照射下，都有逐漸向產品表面析出的趨勢。同時傳統的抗氧劑1010、168等加入到PE體系中，有可能在PE薄膜的使用過程中發生遷移現象。因此有必要考慮PE薄膜材料中各種主機的遷移析出問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種功能型聚乙烯薄膜材料及其制備方法，制得的聚乙烯薄膜維持了聚乙烯材料原有的力學性能，同時具有良好的阻隔性和降低抗氧劑的遷移性，能更好的滿足食品、藥品等對包裝材料的要求。

為了實現上述目的，本發明材料的技術方案如下：

一種功能型聚乙烯薄膜材料，由下列份數的原料組成：

聚乙烯 86~90.5份；

改性層狀納米硅酸鹽 2~6份；

LDPE-g-MAH 1~4份；

超細二氧化鈦 0.5~1份。

更進一步的，功能型聚乙烯薄膜材料，由下列份數的原料組成：

聚乙烯 86~90份；

改性層狀納米硅酸鹽 4~6份；

LDPE-g-MAH 2~3份；

超細二氧化鈦 1.0份。

其中，所述的聚乙烯為低密度和線性低密度聚乙烯中的一種或它們的組合物，其熔體流動速率在190℃*2.16kg的測試條件下為3~40g/10min。

所述的改性層狀納米硅酸鹽為未經有機化改性的蒙脫土、高嶺土、膨潤土中的一種或幾種混合物，在催化劑的作用下，將抗氧劑3-（3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸甲酯接枝到納米硅酸鹽表面，其接枝率為5~12%。

所述的LDPE-g-MAH的接枝率為0.8~1%，其熔體流動速率在190℃*2.16kg的測試條件下為5~30g/10min。

所述的超細二氧化鈦粉末，其80%的粒徑分布在150-240nm。

制備所述功能型聚乙烯薄膜材料的方法，具體步驟如下：

（1）按重量配比稱取原料；

（2）將各種原料在高速混合器中混合5~15分鐘；

（3）將混合后的原料加入雙螺桿擠出機中，經熔融擠出后冷卻造粒，制得聚乙烯復合材料，其工藝為：一區160~165℃，二區165~170℃，三區175~180℃，四區180~185℃，五區185~190℃，六區185~190℃，七區185~190℃，機頭185~190℃；整個擠出過程的停留時間為1~2分鐘，壓力為12~18MPa；

（4）將制備的聚乙烯復合材料置于吹塑成型機中吹制得到聚乙烯薄膜，其中料筒溫度為165~175℃。

本發明的優點是：

1.本發明制備的聚乙烯薄膜維持了聚乙烯材料原有的力學性能，同時具有良好的阻隔性，將抗氧劑固定于層狀納米硅酸鹽表面可以降低抗氧劑的遷移性，降低了對食品的污染可能性。

2.本發明使用超細二氧化鈦替代傳統的有機紫外光穩定劑，能夠有效的降低紫外光穩定劑遷移析出造成的外觀問題：同時二氧化鈦還具有一定的抗菌效果，可以部分或完全替代傳統的抗菌劑。

3.本發明提出的制備聚乙烯薄膜的生產工藝簡單，成本低，容易工業化。

具體實施方式

實施例1