一种双向拉伸聚合物薄膜及其制备方法与应用

申请号 CN201610262621.6 申请日 2016-04-25 公开(公告)号 CN106166882B 公开(公告)日 2017-12-19
申请人 中国科学院化学研究所; 发明人 董侠; 王笃金; 王峰; 阳明书; 赵莹; 周勇; 张建伟; 张德清;
摘要 一种双向拉伸 聚合物 薄膜 ,包括烯 烃 聚合物形成的基体膜层、多元共聚聚烯烃形成的表面膜层,所述的基体膜层为所述的聚合物薄膜的 中间层 ,所述的聚合物薄膜的α晶的110晶面具有赤道方向和子午线方向的两个方向的取向,赤道方向的片晶长周期为28~42,子午线方向的片晶长周期为37~46;优选,表面膜层的多元共聚聚烯烃的熔点小于基体膜层的烯烃聚合物。本 发明 还公开了该聚合物薄膜的制备方法,该聚合物薄膜具有较高的透明度、高刚韧性、抗撕裂、耐低温、尺寸稳定的性能。
权利要求

1.一种双向拉伸聚合物薄膜,其特征在于,
所述聚合物薄膜包括烯聚合物形成的不小于两层的基体膜层和胶粘膜层,所述的基体膜层还包括无机纳米颗粒和耐低温材料,所述的无机纳米颗粒为煅烧石、玻璃微珠或纳米化硅,所述耐低温材料为丁二烯-苯乙烯无规共聚物或氯乙烯-醋酸乙烯无规共聚物,所述聚合物薄膜的基体膜层由以质量百分比计的以下几种材料组成:
聚丙烯75%、硅石12%、丁二烯-苯乙烯无规共聚物8%和消光剂二氧化硅5%;
或由以质量百分比计的以下几种材料组成:
聚丙烯80%、玻璃微珠12%和丁二烯-苯乙烯无规共聚物8%;
或由以质量百分比计的以下几种材料组成:
乙烯丙烯共聚物85%、纳米二氧化硅2%、氯乙烯-醋酸乙烯无规共聚物8%和消光剂二氧化硅5%;
或由以质量百分比计的以下几种材料组成:
聚丙烯82%、硅石12%和丁二烯-苯乙烯无规共聚物6%;
或由以质量百分比计的以下几种材料组成:
聚丙烯80%、硅石10%和丁二烯-苯乙烯无规共聚物5%和消光剂二氧化硅5%;
所述的聚合物薄膜采用双向拉伸工艺制备,在温度100~200℃下纵向拉伸5~10倍,在温度180~300℃下横向拉伸6~18倍,所述聚合物薄膜的α晶的110晶面具有赤道方向和子午线方向的两个方向的取向,赤道方向的片晶长周期为28~42,子午线方向的片晶长周期为37~46;所述的聚合物薄膜的结晶度为35~77%;所述的聚合物薄膜的玻璃化转变温度为-65~-35℃;所述的聚合物薄膜的雾度为1.30%以下;所述的聚合物薄膜的在入射60度测定光泽度为93%以上。
2.根据权利要求1所述的聚合物薄膜,其特征在于,所述的聚合物薄膜的厚度为60~90μm。
3.根据权利要求1所述的聚合物薄膜,其特征在于,基体膜层的层数为3层。
4.根据权利要求1所述的聚合物薄膜,其特征在于,每层组成基体膜层的烯烃聚合物相同。
5.根据权利要求1所述的聚合物薄膜,其特征在于,所述的赤道方向的取向大于所述子午线方向的取向。
6.根据权利要求5所述的聚合物薄膜,其特征在于,所述的聚合物薄膜的分子链平行于赤道。
7.一种权利要求1~6任意一项所述的聚合物薄膜的制备方法,其特征在于,所述的制备方法包括如下:
(1)分别将基体膜层和胶粘膜层的原料挤出;
(2)上述原料挤出后,流经T型模头形成复合层共挤出厚片,模头的工作温度为180~
350℃,将所得的厚片冷却成型,冷却温度为20~60℃;
(3)将步骤(2)得到的厚片预热,在温度为100~200℃下,进行纵向拉伸,拉伸5~10倍,在温度180~300℃下进行横向拉伸,拉伸6~18倍;
(4)然后经过单面或双面电晕处理,在收卷机出卷得到双向拉伸聚合物薄膜。
8.根据权利要求7所述的聚合物薄膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中基体膜层的挤出温度为150~350℃,胶粘膜层的挤出温度为130~300℃。
9.一种权利要求1~6任意一项所述的双向拉伸聚合物薄膜在印刷领域的应用。

说明书全文

一种双向拉伸聚合物薄膜及其制备方法与应用

技术领域

[0001] 本发明属于聚合物薄膜领域,特别涉及一种双向拉伸聚合物薄膜及其制备方法与应用。

背景技术

[0002] 双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜具有质轻、透明、无毒、防潮、透气性低、机械强度高等优点,广泛用于食品、医药、日用轻工、香烟等产品的包装,并大量用作复合膜的基材。自1957年聚丙烯(PP)树脂工业化生产后,世界各公司竞相开发BOPP薄膜,1958年意大利Montecatini公司首创BOPP薄膜生产技术,1959年和1962年欧美及日本相继开始生产,目前全世界BOPP薄膜年生产能已达282万吨,年产量超过155万吨,而且产量每年还在以15%左右的速率递增。
[0003] 目前薄膜加工方式有两种,管膜法和平膜法。管膜法设备便宜,无边料损失,难宽幅化,生产速度低;变更条件范围狭窄;纵横向性能均衡,厚度均匀性差,热收缩率大,表面易擦伤;适于各种热塑性塑料,可制热收缩膜,难制较厚的膜。
[0004] 平膜法又分双向二步拉伸法和双向一步拉伸法。其中双向二步拉伸法设备贵、边料损失较多,易实现高速化,效率高;变更条件范围宽;纵横向性能有不均衡,但是薄膜厚度均匀,尺寸稳定性好;能制极薄到极厚的膜,亦可制高强度膜。是目前最为通用商业化最好的加工方式。双向一步拉伸法设备昂贵,边料损失多,难于实现高速化;且拉伸倍率变化自由度小,制品厚度受限制,优点是纵横向性能均衡。目前未被大规模采用。
[0005] 其中,双向二步拉伸法的工艺流程为:原料→挤出→流延→纵向拉伸→横向拉伸→切边→电晕处理→收卷→陈化→分切→成品。
[0006] BOPP薄膜一般为3-5层的共挤出多层结构,分步拉伸生产工艺主要由以下工序组成:配料、混料、挤出、通过T型模头挤出厚片、厚片急冷、对厚片通过加热辊预热、厚片纵向拉伸、热定型、再预热、横向拉伸、热定型、冷却、电晕处理、收卷、分切和入库。
[0007] 公开号CN101160209A公开了一种双向拉伸层压聚丙烯薄膜,其在由向丙烯系聚合物(a1)中添加无机化合物粉末(a2)形成的丙烯系聚合物组合物(A)得到的双向拉伸聚丙烯薄膜基材层(B)的两面,具备含有丙烯系聚合物(a1)的表面层及背面层,表、背面层的表面粗糙度(三维中心面平均粗糙度SRa)小于0.08μm,光泽度(入射60度)为114%以上,且双向拉伸层压聚丙烯薄膜的总光线透射率为20%以下,密度为0.40~0.65g/cm3的范围,所述薄膜通过以下方法得到:将形成基材层的丙烯系聚合物通过共挤成型方法得到多层片材,采用同时双向拉伸法或顺次双向拉伸法等双向拉伸薄膜成型方法拉伸至面倍率(纵向×横向)45~65倍而得到。以采用顺次双向拉伸法为例,可通过在纵向70~140℃的温度下以4.5~7.5倍的范围拉伸后,然后在横向120~190℃的温度范围下在7~12倍下且面倍率(纵向×横向)拉伸至45~65倍后,在110~180℃的温度范围热固定而得到。
[0008] 公开号CN102198748A公开了一种适合浅网印刷的BOPP薄膜,该薄膜由多层共挤出双向拉伸工艺形成具有印刷面层、芯层和底层的三层结构,其中印刷面层除含有主料聚丙烯树脂外,还含有粒径为1.5~2μ的球形无机抗粘连母料和粒径为2.5~3μ的球形有机抗连母料,无机抗粘连母料在印刷面层中的重量百分比为1.5%~2.0%,有机抗连母料在印刷面层中的重量百分比为0.5~1.0%。本发明还提供了一种上述适合浅网印刷BOPP薄膜的生产方法,该方法包括配料、混料、熔融挤出、铸片、纵向拉伸、横向拉伸和牵引收卷等工序,通过对挤出机模头和急冷辊温度的控制,进一步提高薄膜表面的结晶度。
[0009] 公开号CN105235336A公开了一种耐低温的双向拉伸聚丙烯薄膜及其制作工艺,该聚丙烯薄膜由外到内由耐低温抗粘层、耐低温芯层和耐低温电晕处理层构成,其中耐低温芯层是由均聚聚丙烯30~70%、热塑性弹性母料10~40%、耐低温母料20~50%制成,耐低温抗粘层和耐低温电晕处理层均是由共聚改性聚丙烯50~70%、耐低温母料25-40%、抗粘连剂2~10%制成,本发明的制备方法复杂,且耐低温只能到-30℃。
[0010] 以上现有技术中的BOPP薄膜的拉伸强度高、透明性好,但是耐低温性能、耐撕裂和挺度满足不了现有的要求,随着我国食品、医药、烟草电子电器、印刷业和高端用途的发展,国内对BOPP薄膜的需求量将不断增加,同时对其产品质量也将提出更高的要求。目前国内BOPP薄膜的厚度范围通常低于50um,目前技术通常难于制备厚度超过50um的厚膜。且国内BOPP薄膜专用料仍有80%依赖进口,有许多专用膜也仍需进口。期待提出新的研究思路解决BOPP薄膜高透明性和高挺度但同时又具有耐低温性能、高撕裂强度的需求。
[0011] 鉴于以上原因,特提出本发明。

发明内容

[0012] 本发明的目的在于提供一种有双取向特征的、高透明、抗撕裂、尺寸稳定的、厚度较大的聚合物薄膜,应用在印刷领域。
[0013] 为达到以上本发明的目的,本发明采用如下技术方案:
[0014] 本发明的第一目的是提供一种双向拉伸聚合物薄膜,包括烯聚合物形成的基体膜层、多元共聚聚烯烃形成的表面膜层,所述的基体膜层为所述的聚合物薄膜的中间层,所述的聚合物薄膜的α晶的110晶面具有赤道方向和子午线方向的两个方向的取向,赤道方向的片晶长周期为28~42,子午线方向的片晶长周期为37~46;
[0015] 优选的,表面膜层的多元共聚聚烯烃的熔点小于基体膜层的烯烃聚合物。
[0016] 由于在相同的温度下,低熔点的材料的拉伸性能要易于高熔点的材料,选择较低熔点的表面膜层的聚烯烃,可以在生产过程中有效调整表面层的厚度,得到厚度均匀性更好的聚合物薄膜。
[0017] 优选的,所述的聚合物薄膜的在入射角60度测定光泽度为93%以上;
[0018] 本发明的聚合物薄膜还具有适当的表面粗糙度。粗糙度影响到光泽度的大小,光泽度过低,色泽晦暗,表面不美观;表面的粗糙程度还会影响油墨的转移速度和,如果油墨转移不充分,印品的表面会产生图像浓淡斑。由于表面粗糙度主要受到加工温度、生产速度、电晕强度等工艺条件的影响,本发明调整工艺控制薄膜的表面结晶和固化状态,控制薄膜的光泽度在一定范围内。
[0019] 优选,厚度为60~90um;现有技术的中的厚度一般低于50um,而本发明制备的聚合物薄膜为60~90um。
[0020] 优选,雾度为1.30%以下;雾度影响了薄膜的光泽度以及透明度,尤其是成像度下降,本发明选择合适的雾度,从而聚合物薄膜具有更好的透明度。
[0021] 优选,结晶度为35~77%;本发明的聚合物薄膜树脂具有较高的结晶度,结晶度在35~77%范围。由于材料的结晶度影响薄膜的透明性,结晶度高,透明性就会变差,且结晶度高的材料的表面自由能低,导致印刷后表面层油墨和胶黏剂的附着力差。同时,高结晶状态的高分子较未结晶部分,分子链排列规整,致密性高,表面的粘合剂分子难以向基体表面内扩散。但是结晶度过低会使薄膜刚性低。因此,为了平衡薄膜的透明性、印刷性和刚度等力学性能的综合优异性能,需要控制薄膜加工过程中的结晶度和晶粒尺寸在一定范围内,同时控制双取向的程度解决纵横向力学性能不均匀的问题,调控力学性能的平衡。
[0022] 优选,玻璃化转变温度为-65~-35℃。
[0023] 本发明的聚合物薄膜具有较低的玻璃化转变温度,表面在低温下聚合物薄膜结构稳定,保持良好的柔韧性能,具有较好的耐低温性能。
[0024] 优选的,所述的烯烃聚合物包括聚丙烃、聚乙烯、乙烯丙烯共聚物、α烯烃或α烯烃共聚物中的一种或多种,所述的表面层还包括无机纳米颗粒、耐低温材料或消光剂,所述的无机纳米颗粒为脂肪酸金属盐、煅烧硅石,优选玻璃微珠、玻璃微粉、纳米二氧化硅,所述的耐低温材料为无规共聚物,优选丁二烯-苯乙烯无规共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯无规共聚物。
[0025] 本发明加入无机纳米颗粒的作用是减少聚合物之间的粘连作用,并适当提高聚合物薄膜表面的极性,如果粘连作用比较强,聚合物薄膜表面粗糙、加工困难,表面光泽度差,纳米颗粒解决表面问题,并通过防粘连作用,使得生产速度提高。表层用的耐低温材料一般为带有支链的聚合物,当带有支链的聚合物接枝到聚合物薄膜的主链上时,会使得薄膜的表面平整度降低,具有一定的粗糙度,使得分子链的表层微相分离,从而聚合物薄膜的表面微观结构图案化
[0026] 优选的,以质量百分比计所述的烯烃聚合物75~99%,无机纳米颗粒1~12%,耐低温材料0~8%,消光剂0~7%。
[0027] 本发明人经过大量的试验发现,形成基体膜层的原料烯烃聚合物、无机纳米颗粒、耐低温材料、消光剂在上述的比例范围内才能形成高透明、抗撕裂、尺寸稳定的聚合物薄膜。
[0028] 优选的,所述的基体膜层为n层,其中n为1-5,优选3层,优选基体膜层大于等于2时,基体膜层之间还包括胶粘膜层。
[0029] 当基体膜层为1层时,聚合物薄膜包括基体膜层和表面膜层,当基体膜层大于等于2层时,基体膜层与基体膜层之间通过胶粘膜层连接。
[0030] 基体膜层大于等于2时,每层组成基体膜层的烯烃聚合物相同或不同,优选组成基体膜层的烯烃聚合物相同。
[0031] 当基体膜层的烯烃聚合物相同时,形成的聚合物薄膜的均匀性较好,抗撕裂能力强。
[0032] 优选的,所述的赤道方向的取向大于所述子午线方向的取向,优选所述的聚合物薄膜的分子链平行于赤道。
[0033] 聚合物薄膜具有两个方向的取向是由于双向拉伸的原因,同时应为拉伸诱导结晶作用,使得聚合物薄膜具有较高的结晶度和小的晶粒尺寸,从而表现出较高的透明性,耐撕裂性能高,拉伸性能好,挺度高等优点。
[0034] 本发明的第二个目的是提供一种聚合物薄膜的制备方法,所述的制备方法包括如下:
[0035] (1)将基体膜层和胶粘膜层的原料投入挤出机中挤出;
[0036] (2)上述原料挤出后,流经T型模头形成复合层共挤出厚片,模头的工作温度为180~350℃,将所得的厚片冷却成型,冷却温度为20~60℃;
[0037] (3)将步骤(2)得到的厚片预热,在温度为100~200℃下,进行纵向拉伸,拉伸5~10倍,在温度180~300℃下进行横向拉伸,拉伸6~18倍;
[0038] (4)然后经过单面或双面电晕处理,在收卷机出卷得到双向拉伸聚合物薄膜。
[0039] 优选的,步骤(1)中基体膜层的挤出温度为150~350℃,胶粘膜层的挤出温度为130~300℃。在此挤出温度下得到的聚合物薄膜的结晶度适中,具有更好的透明性。
[0040] 通过本方法制备的聚合物薄膜具有较高的透明度、高刚韧性、抗撕裂、耐低温、尺寸稳定的聚合物多层复合薄膜。
[0041] 本发明的第三目的是提供一种双向拉伸聚合物薄膜在印刷领域的应用。
[0042] 与现有技术相比,本发明具有如下优点:
[0043] (1)本发明所述的聚合物薄膜光泽度为93%以上,雾度为1.30%以下,结晶度为35~77%,所述的聚合物薄膜110晶面具有赤道方向和子午线方向的两个方向的取向,赤道方向的长周期为28~42,子午线方向的长周期为37~46;
[0044] (2)本发明的聚合物薄膜具有较高的透明度、高刚韧性、抗撕裂、耐低温、尺寸稳定的性能。
[0045] (3)本发明的聚合物薄膜高于通常的聚烯烃双向拉伸薄膜(厚度低于50um),厚度在60-90um之间。附图说明
[0046] 图1实施例1~7二维WAXS图;
[0047] 图2实施例1~7一维WAXS曲线图;
[0048] 图3实施例1~7(110)晶面的方位角积分曲线图;
[0049] 图4实施例1~7(111)晶面的方位角积分曲线图;
[0050] 图5实施例1~7二维SAXS图;
[0051] 图6实施例1~7赤道方向的一维SAXS曲线图;
[0052] 图7实施例1~7子午线方向的一维SAXS曲线;
[0053] 图8a实施例4得到的聚合物薄膜的正面电镜图;
[0054] 图8b实施例4得到的聚合物薄膜的正面电镜图;
[0055] 图9a实施例4得到的聚合物薄膜的反面电镜图;
[0056] 图9b实施例4得到的聚合物薄膜的反面电镜图;
[0057] 图10a实施例5得到的聚合物薄膜的正面电镜图;
[0058] 图10b实施例5得到的聚合物薄膜的正面电镜图;
[0059] 图11a实施例5得到的聚合物薄膜的反面电镜图;
[0060] 图11b实施例5得到的聚合物薄膜的反面电镜图;
[0061] 图12a实施例7得到的聚合物薄膜的正面电镜图;
[0062] 图12b实施例7得到的聚合物薄膜的正面电镜图;
[0063] 图13a实施例7得到的聚合物薄膜的反面电镜图;
[0064] 图13b实施例7得到的聚合物薄膜的反面电镜图;
[0065] 图14本发明的聚合物薄膜分子链主要的取向方向图(Machine direction对应子午线方向,Transverse direction对应赤道方向)。
[0066] 其中,图中a,b,c,d,e,f,g代表实施例1,实施例2,实施例3,实施例4,实施例5,实施例6,实施例7。

具体实施方式

[0067] 以下实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换,且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述,并非对本发明的构思和范围进行限定,在不脱离本发明设计思想的前提下,本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进,均属于本发明的保护范围。
[0068] 性能的评价
[0069] 本发明对WAXS与SAXS测试分别在上海光源的广角线站(BL14B1)与小角线站(BL16B1)进行。光源的X射线波长为 WAXS的探测器为MAR225,分辨率为3072×3072像素(像素尺寸=73×73μm2),SAXS的探测器为MAR165,分辨率为2048×2048像素(像素尺寸=79×79μm2)。测试时,WAXS与SAXS的曝光时间分别为60s与150s,样品到探测器的距离分别为336.5mm与2024.1mm。所有的图像均扣除了背景散射、空气散射与光线波动的影响。通过在不同方位角Φ范围内进行积分得到二维SAXS的积分强度I(q)(q=4πsinθ/λ)。
[0070] 运用Bragg方程计算长周期(L):
[0071] qmax对应于散射曲线上最高峰的横坐标值。赤道方向与子午线方向的强度分别在-45°≤Φ≤45°与45°≤Φ≤135°范围内积分。
[0072] 以下实施例中的取样都是在较大的薄膜上,沿着图14所标出的拉伸方向剪取小薄膜样品。
[0073] 实施例1
[0074] (1)将基体膜层的原料投入挤出机中,其中所述的原料以质量百分比计含有聚丙烯75%,硅石12%,丁二烯-苯乙烯无规共聚物8%,消光剂二氧化硅5%,其中挤出机的温度为150℃;胶粘膜层的原料投入一台辅助挤出机中,挤出温度为200℃;
[0075] (2)上述原料经熔融塑化后挤出,流经T型模头形成复合层共挤出厚片,模头的工作温度为180℃,将所得的厚片经冷却辊和槽冷却成型,冷却辊和水槽的温度为20℃;
[0076] (3)将上面的厚片通过加热辊预热,温度为1000℃,进行纵向拉伸,拉伸5倍,在温度180℃下进行横向拉伸,拉伸6倍;
[0077] (4)经过双面电晕处理,在收卷机出卷得到双向拉伸聚合物薄膜。
[0078] 将得到的聚合物薄膜进行力学性能和厚度测试见表1,(110)与(111)的方位角积分的半峰宽与其在赤道方向与子午线方向的长周期见表2,二维WAXS见图1,一维WAXS曲线见图2,(110)晶面的方位角积分曲线见图3,(111)晶面的方位角积分曲线见图4,二维SAXS见图5,赤道方向的一维SAXS曲线见图6,子午线方向的一维SAXS曲线见图7。
[0079] 实施例2
[0080] (1)将基体膜层的原料投入挤出机中,其中所述的原料以质量百分比计含有聚丙烯80%,玻璃微珠12%,丁二烯-苯乙烯无规共聚物8%,其中挤出机的温度为180℃;将胶粘膜层的原料投入一台辅助挤出机中,挤出温度为250℃;
[0081] (2)上述原料经熔融塑化后挤出,流经T型模头形成复合层共挤出厚片,模头的工作温度为200℃,将所得的厚片经冷却辊和水槽冷却成型,冷却辊和水槽的温度为30℃;
[0082] (3)将上面的厚片通过加热辊预热,温度为150℃,进行纵向拉伸,拉伸6倍,在温度200℃下进行横向拉伸,拉伸9倍;
[0083] (4)经过单面电晕处理,在收卷机出卷得到双向拉伸聚合物薄膜。
[0084] 将得到的聚合物薄膜进行力学性能和厚度测试见表1,(110)与(111)的方位角积分的半峰宽与其在赤道方向与子午线方向的长周期见表2,二维WAXS见图1,一维WAXS曲线见图2,(110)晶面的方位角积分曲线见图3,(111)晶面的方位角积分曲线见图4,二维SAXS见图5,赤道方向的一维SAXS曲线见图6,子午线方向的一维SAXS曲线见图7。
[0085] 实施例3
[0086] (1)将基体膜层的原料投入挤出机中,其中所述的原料以质量百分比计含有乙烯丙烯共聚物85%,纳米二氧化硅2%,氯乙烯-醋酸乙烯共聚物8%,消光剂二氧化硅5%,其中挤出机的温度为250℃;将胶粘膜层的原料投入一台辅助挤出机中,挤出温度为300℃;
[0087] (2)上述原料经熔融塑化后挤出,流经T型模头形成复合层共挤出厚片,模头的工作温度为250℃,将所得的厚片经冷却辊和水槽冷却成型,冷却辊和水槽的温度为20℃;
[0088] (3)将上面的厚片通过加热辊预热,温度为200℃,进行纵向拉伸,拉伸8倍,在温度200℃下进行横向拉伸,拉伸18倍;
[0089] (4)经过单面电晕处理,在收卷机出卷得到双向拉伸聚合物薄膜。
[0090] 将得到的聚合物薄膜进行力学性能和厚度测试见表1,(110)与(111)的方位角积分的半峰宽与其在赤道方向与子午线方向的长周期见表2,二维WAXS见图1,一维WAXS曲线见图2,(110)晶面的方位角积分曲线见图3,(111)晶面的方位角积分曲线见图4,二维SAXS见图5,赤道方向的一维SAXS曲线见图6,子午线方向的一维SAXS曲线见图7。
[0091] 实施例4
[0092] (1)将基体膜层的原料投入挤出机中,其中所述的原料以质量百分比计含有聚1-丁烯96%,玻璃微粉3%,消光剂二氧化硅1%,其中挤出机的温度为300℃;将胶粘膜层的原料投入一台辅助挤出机中,挤出温度为350℃;
[0093] (2)上述原料经熔融塑化后挤出,流经T型模头形成复合层共挤出厚片,模头的工作温度为350℃,将所得的厚片经冷却辊和水槽冷却成型,冷却辊和水槽的温度为30℃;
[0094] (3)将上面的厚片通过加热辊预热,温度为200℃,进行纵向拉伸,拉伸10倍,,在温度300℃下进行横向拉伸,拉伸15倍;
[0095] (4)经过双面电晕处理,在收卷机出卷得到双向拉伸聚合物薄膜。
[0096] 将得到的聚合物薄膜进行力学性能和厚度测试见表1,(110)与(111)的方位角积分的半峰宽与其在赤道方向与子午线方向的长周期见表2,二维WAXS见图1,一维WAXS曲线见图2,(110)晶面的方位角积分曲线见图3,(111)晶面的方位角积分曲线见图4,二维SAXS见图5,赤道方向的一维SAXS曲线见图6,子午线方向的一维SAXS曲线见图7。
[0097] 得到的聚合物薄膜的正面电镜图间图8a,图8b,反面电镜图见图9a,图9b。
[0098] 实施例5
[0099] (1)将基体膜层的原料投入挤出机中,其中所述的原料以质量百分比计含有聚苯乙烯90%,碳酸钙8%,消光剂二氧化硅2%,其中挤出机的温度为300℃;将胶粘膜层的原料投入一台辅助挤出机中,挤出温度为250℃;
[0100] (2)上述原料经熔融塑化后挤出,流经T型模头形成复合层共挤出厚片,模头的工作温度为300℃,将所得的厚片经冷却辊和水槽冷却成型,冷却辊和水槽的温度为50℃;
[0101] (3)将上面的厚片通过加热辊预热,温度为200℃,进行纵向拉伸,拉伸6倍,在温度200℃下进行横向拉伸,拉伸8倍;
[0102] (4)经过双面电晕处理,在收卷机出卷得到双向拉伸聚合物薄膜。
[0103] 将得到的聚合物薄膜进行力学性能和厚度测试见表1,(110)与(111)的方位角积分的半峰宽与其在赤道方向与子午线方向的长周期见表2,二维WAXS见图1,一维WAXS曲线见图2,(110)晶面的方位角积分曲线见图3,(111)晶面的方位角积分曲线见图4,二维SAXS见图5,赤道方向的一维SAXS曲线见图6,子午线方向的一维SAXS曲线见图7。
[0104] 得到的聚合物薄膜的正面电镜图间图10a,图10b,反面电镜图见图11a,图11b。
[0105] 实施例6
[0106] (1)将基体膜层的原料投入挤出机中,其中所述的原料以质量百分比计含有聚丙烯82%,硅石12%,丁二烯-苯乙烯无规共聚物6%,其中挤出机的温度为200℃;将胶粘膜层的原料投入一台辅助挤出机中,挤出温度为250℃;
[0107] (2)上述原料经熔融塑化后挤出,流经T型模头形成复合层共挤出厚片,模头的工作温度为200℃,将所得的厚片经冷却辊和水槽冷却成型,冷却辊和水槽的温度为60℃;
[0108] (3)将上面的厚片通过加热辊预热,温度为150℃,进行纵向拉伸,拉伸6倍,在温度300℃下进行横向拉伸,拉伸8倍;
[0109] (4)经过双面电晕处理,在收卷机出卷得到双向拉伸聚合物薄膜。
[0110] 将得到的聚合物薄膜进行力学性能和厚度测试见表1,(110)与(111)的方位角积分的半峰宽与其在赤道方向与子午线方向的长周期见表2,二维WAXS见图1,一维WAXS曲线见图2,(110)晶面的方位角积分曲线见图3,(111)晶面的方位角积分曲线见图4,二维SAXS见图5,赤道方向的一维SAXS曲线见图6,子午线方向的一维SAXS曲线见图7。
[0111] 实施例7
[0112] (1)将基体膜层的原料投入挤出机中,其中所述的原料以质量百分比计含有聚丙烯80%,硅石10%,丁二烯-苯乙烯无规共聚物5%,消光剂二氧化硅5%,其中挤出机的温度为200℃;将胶粘膜层的原料投入一台辅助挤出机中,挤出温度为250℃;
[0113] (2)上述原料经熔融塑化后挤出,流经T型模头形成复合层共挤出厚片,模头的工作温度为250℃,将所得的厚片经冷却辊和水槽冷却成型,冷却辊和水槽的温度为25℃;
[0114] (3)将上面的厚片通过加热辊预热,温度为160℃,进行纵向拉伸,拉伸7倍,在温度260℃下进行横向拉伸,拉伸8倍;
[0115] (4)经过双面电晕处理,在收卷机出卷得到双向拉伸聚合物薄膜。
[0116] 将得到的聚合物薄膜进行力学性能和厚度测试见表1,(110)与(111)的方位角积分的半峰宽与其在赤道方向与子午线方向的长周期见表2,二维WAXS见图1,一维WAXS曲线见图2,(110)晶面的方位角积分曲线见图3,(111)晶面的方位角积分曲线见图4,二维SAXS见图5,赤道方向的一维SAXS曲线见图6,子午线方向的一维SAXS曲线见图7。
[0117] 得到的聚合物薄膜的正面电镜图见图12a,图12b,反面电镜图见图13a,图13b。
[0118] 实施例1~7聚合物薄膜分子链主要的取向方向见图14。
[0119] 由图2可以看出,除了实施例1的样品,其他6种薄膜样品在2θ=11.4°,13.6°,15.0°,17.0°与17.6°都出现了5个衍射峰,分别对应于聚丙烯α晶的(110),(040),(130),(111)与(-131)晶面的衍射。薄膜-2θ的衍射峰的2θ稍微有偏移,向低角度移动了大约0.4°。
[0120] 由图1可以看出,这7种薄膜样品的衍射图案均为衍射弧,即出现取向晶体。另外,这7种薄膜样品的(110)晶面都出现了两个方向的取向:赤道方向与子午线方向,这可能与其是双向拉伸膜有关。不过,它们在赤道方向的取向较强,也就是说分子链主要平行于横向排列。
[0121] 表1
[0122]
[0123] 表2
[0124]
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