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聚乙烯组合物及其薄膜

阅读:617发布:2020-05-11

专利汇可以提供聚乙烯组合物及其薄膜专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及聚乙烯材料领域,公开了一种聚乙烯组合物,其特征在于,所述聚乙烯组合物含有组分A、组分B、组分C、组分D和组分E;其中,在 温度 为190℃、 载荷 为2.16kg下,组分A的MIA为0.01-3.5g/10min,ρA为0.880-0.936g/cm3;组分B的MIB为3.6-9.9g/10min,ρB为0.910-0.930g/cm3;组分C的MIC为16-80g/10min,ρC为0.880-0.930g/cm3;组分D的MID为10-15g/10min,ρD为0.880-0.930g/cm3;组分E为将乙烯辛烯共聚物、聚乙二醇和气凝胶通过双螺杆挤出 造粒 而得到的。将上述具有特定熔融指数和 密度 的组分A、组分B、组分C、组分D以及组分E配合使用而得到的聚乙烯组合物采用平膜拉伸法制备聚乙烯 薄膜 时,具有拉伸倍率大、成膜速率高、机械强度高和阻隔性能优异的优点,极具工业应用前景。,下面是聚乙烯组合物及其薄膜专利的具体信息内容。

1.一种聚乙烯组合物,其特征在于,所述聚乙烯组合物含有组分A、组分B、组分C、组分D和组分E;其中,所述组分A为乙烯-α烯共聚的线性低密度聚乙烯,所述组分A在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIA为0.01-3.5g/10min,密度ρA为0.880-0.936g/cm3;所述组分B为乙烯-α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯,所述组分B在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIB为3.6-9.9g/10min,密度ρB为0.910-0.930g/cm3;所述组分C为乙烯-α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯,所述组分C在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIC为16-
80g/10min,密度ρC为0.880-0.930g/cm3;所述组分D为乙烯-α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯,所述组分D在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MID为10-15g/10min,密度ρD为
0.880-0.930g/cm3;所述组分E为将乙烯辛烯共聚物、聚乙二醇和气凝胶经熔融混炼制得的阻隔母料。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯组合物,其中,以所述组分A、组分B、组分C和组分D的总重量为100重量份计,所述组分E的质量份数为0.5-30重量份,优选为10-20重量份。
3.根据权利要求1所述的聚乙烯组合物,其中,在所述组分E中,以所述乙烯辛烯共聚物的重量为100重量份计,所述聚乙二醇的含量为3-30重量份,所述气凝胶的含量为1-30重量份;优选地,所述聚乙二醇的含量为10-20重量份,所述气凝胶的含量为10-30重量份。
4.根据权利要求1所述的聚乙烯组合物,其中,所述组分A在温度为190℃、载荷为
2.16kg下的熔融指数MIA为0.01-3g/10min,所述组分B在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIB为4-8g/10min,所述组分C在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIC为
16-60g/10min;所述组分D在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MID为11-15g/
10min;
优选地,所述组分A在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIA为0.01-2g/10min,所述组分B在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIB为4-5g/10min,所述组分C在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIC为16-40g/10min;所述组分D在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MID为12-15g/10min。
5.根据权利要求1所述的聚乙烯组合物,其中,所述组分A的密度ρA为0.910-0.930g/cm3,所述组分B的密度ρB为0.913-0.928g/cm3,所述组分C的密度ρC为0.905-0.928g/cm3,所述组分D的密度ρD为0.910-0.925g/cm3;
优选地,所述组分A的密度ρA为0.915-0.926g/cm3,所述组分B的密度ρB为0.913-
0.924g/cm3,所述组分C的密度ρC为0.910-0.926g/cm3,所述组分D的密度ρD为0.911-
0.923g/cm3。
6.根据权利要求1或5所述的聚乙烯组合物,其中,所述聚乙烯组合物中组分A、组分B、组分C和组分D的密度ρA、ρB、ρC和ρD之间的关系满足-0.04≤ρA-ρB≤0.02,且-0.04≤ρA-ρC≤
0.02,且-0.04≤ρA-ρD≤0.02。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的聚乙烯组合物,其中,在所述聚乙烯组合物中,所述组分A的质量份数WA为25-90重量份,所述组分B的质量份数WB为0.1-10重量份,所述组分C的质量份数WC为10-75重量份,所述组分D的质量份数WD为5-30重量份;
优选地,在所述聚乙烯组合物中,所述组分A的质量份数WA为30-80重量份,所述组分B的质量份数WB为0.5-8重量份,所述组分C的质量份数WC为20-70重量份,所述组分D的质量份数WD为20-30重量份。
8.根据权利要求7所述的聚乙烯组合物,其中,所述组分A的质量份数WA、组分C的质量份数WC、组分A的熔融指数MIA之间的关系满足:
4.6×lgMIA+10.4≥WA/WC≥0.18×lgMIA+0.7,
优选为1.8×lgMIA+4.7≥WA/WC≥0.22×lgMIA+0.9。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的聚乙烯组合物,其中,所述聚乙烯组合物在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数为0.1-20g/10min,优选为0.5-10g/10min。
10.根据权利要求1-5中任意一项所述的聚乙烯组合物,其中,所述组分A、组分B、组分C和组分D的分子量分布指数均满足Mw/Mn≤8.0,优选为3.5≤Mw/Mn≤6.0。
11.根据权利要求10所述的聚乙烯组合物,其中,所述组分A、组分B、组分C和组分D均采用齐格勒-纳塔催化剂聚合得到。
12.根据权利要求1-5中任意一项所述的聚乙烯组合物,其中,所述组分A、组分B、组分C和组分D中α烯烃的摩尔含量各自独立地为0.2-15mol%,优选为1.5-10mol%。
13.根据权利要求12所述的聚乙烯组合物,其中,所述组分A、组分B、组分C和组分D中的α烯烃各自独立地为C3-C20烯烃中的至少一种;优选α烯烃选自丙烯、1-丁烯、2-丁烯、3-甲基-1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、3,3-二甲基-1-戊烯、3,4-二甲基-1-戊烯、4,4-二甲基-1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-己烯、5-甲基-1-己烯、1-庚烯、2-庚烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯和1-二十碳烯中的至少一种;更优选选自1-丁烯、1-己烯和1-辛烯中的至少一种。
14.一种聚乙烯薄膜,其特征在于,所述薄膜至少包括一层由权利要求1-13中任意一项所述的聚乙烯组合物形成的聚乙烯层。
15.根据权利要求14所述的薄膜,其中,所述薄膜具有上表层、芯层和下表层的复合结构,且至少所述芯层为由所述聚乙烯组合物形成的聚乙烯层;优选地,当所述薄膜具有上表层、芯层和下表层的复合结构时,所述上表层和下表层的厚度各自独立地为所述薄膜厚度的1-25%。
16.根据权利要求14或15所述的薄膜,其中,所述薄膜为由平膜双向拉伸法制备得到双向拉伸薄膜;优选地,在采用平膜双向拉伸法制备所述双向拉伸薄膜的过程中,纵向拉伸倍率≥4倍,横向拉伸倍率≥5倍,横向拉伸速率≥50%/s,更优选地,横向拉伸速率为60-
150%/s。
17.根据权利要求14或15所述的薄膜,其中,所述薄膜的厚度为10-200μm,优选为10-
100μm。
18.根据权利要求14-17中任意一项所述的薄膜,其中,所述双向拉伸薄膜的纵向拉伸强度≥50MPa,横向拉伸强度≥55MPa;所述双向拉伸薄膜的拉伸断裂伸长率≤350%,优选为≤300%;所述双向拉伸薄膜的指数≥20%,优选为≥22%。

说明书全文

聚乙烯组合物及其薄膜

技术领域

[0001] 本发明涉及聚乙烯材料领域,具体地,涉及一种聚乙烯组合物及其薄膜。

背景技术

[0002] 双向拉伸聚乙烯(Biaxially Oriented Polyethylene,BOPE)薄膜是具有特殊分子结构的聚乙烯(PE)树脂经双向拉伸工艺成型的薄膜材料。在BOPE薄膜的成型加工过程中,薄膜经拉伸处理后,PE大分子链和结晶结构发生高度取向,从而显著提高了薄膜的拉伸强度,降低了拉伸断裂伸长率,并使得薄膜的雾度更低、光泽度更高且透明性更好。此外,与现有技术的挤出吹塑工艺和挤出流延工艺制备的聚乙烯薄膜制品相比,BOPE薄膜具有学强度高、抗穿刺和抗冲击性能好、光学性能优良、节能环保性等优势。因此,BOPE薄膜可被广泛用于包装袋、重包装袋、真空热封膜、低温包装膜、复合膜、医药卫生用品、农用膜等方面。
[0003] 目前采用的塑料薄膜的双向拉伸加工方法有平膜拉伸法和管泡拉伸法。平膜拉伸法已经应用在聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等薄膜材料的加工中,工艺较为成熟。与管泡拉伸法相比,平膜拉伸法的拉伸倍率大(横向拉伸倍率可达10倍以上)、成型速度快(最高收卷速度可达数百米/分钟)、生产效率高,并且得到的薄膜的力学强度、光学性能和厚度均匀性均更佳,但是薄膜成型受工艺条件波动影响显著,薄膜拉伸加工难度大,对于薄膜原料有着更高的要求。现有的双向拉伸聚乙烯原料基本均只适用于管泡拉伸法制备BOPE薄膜,而将现有的这些聚乙烯原料采用平膜拉伸法制备BOPE薄膜时,存在成膜性差(拉伸速度和拉伸倍率很低)、膜容易出现破裂的缺陷,即,基本不适用于采用平膜拉伸法制备薄膜。
[0004] 因此,为了充分利用平膜拉伸法的上述优势,目前亟需开发一种成膜性好、阻隔性好且膜不容易出现破裂的适用于平膜拉伸法制备BOPE薄膜的聚乙烯原料。

发明内容

[0005] 本发明的目的是为了克服将现有的聚乙烯原料采用平膜拉伸法制备聚乙烯薄膜时存在成膜性差、膜容易破裂的问题,而提供一种新的聚乙烯组合物及由该聚乙烯组合物制成的薄膜,本发明的发明人通过具有特定熔融指数和密度的组分A、组分B、组分C、组分D以及组分E配合使用而得到的聚乙烯组合物采用平膜拉伸法制备聚乙烯薄膜时,具有拉伸倍率大、机械强度高、成膜速率高和阻隔性能优异的优点,极具工业应用前景。
[0006] 为了实现上述目的,本发明第一方面提供了一种聚乙烯组合物,其中,所述聚乙烯组合物含有组分A、组分B、组分C、组分D和组分E;其中,所述组分A为乙烯-α烯共聚的线性低密度聚乙烯,其在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIA为0.01-3.5g/10min,密度ρA为0.880-0.936g/cm3;所述组分B为乙烯-α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯,其在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIB为3.6-9.9g/10min,密度ρB为0.910-0.930g/cm3;所述组分C为乙烯-α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯,其在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIC为16-80g/10min,密度ρC为0.880-0.930g/cm3;所述组分D为乙烯-α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯,其在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MID为10-15g/10min,密度ρD为0.880-0.930g/cm3;所述组分POE为将乙烯辛烯共聚物、聚乙二醇和气凝胶经熔融混炼制得的阻隔母料。
[0007] 本发明第二方面提供了一种聚乙烯薄膜,其中,所述薄膜至少包括一层由前述所述的聚乙烯组合物形成的聚乙烯层。
[0008] 本发明的发明人经过深入研究后意外发现,在制备该薄膜的过程中通过加入阻隔性高的POE母料,即,组分E,能够提高所制备得聚乙烯薄膜的强度,并且,采用气凝胶和聚乙二醇来制备组分E,拓宽了聚乙烯膜材料的应用领域,在聚乙烯膜材料的加工过程中提高效率;并且,本发明的发明人经过深入研究后意外发现,将上述具有特定熔融指数和密度的组分A、组分B、组分C、组分D以及组分E配合使用而得到的聚乙烯组合物采用平膜拉伸法制备聚乙烯薄膜时,具有拉伸倍率大、成膜速率高的优点,能够满足平膜拉伸法对聚乙烯原料的较高要求,并且由其制得的聚乙烯薄膜还具有优异的阻隔性能,极具工业应用前景。
[0009] 根据本发明的一种优选实施方式,当所述聚乙烯组合物中所述组分A的质量份数WA为25-90重量份,所述组分B的质量份数WB为0.1-10重量份,所述组分C的质量份数WC为10-75重量份时,所述组分D的质量份数WD为5-30重量份时,该聚乙烯组合物在具有较好成膜性的基础上,由该聚乙烯组合物制备得到的薄膜还具有拉伸倍率大、成膜速率高以及阻隔性能优异的优点。
[0010] 根据本发明的另一种优选实施方式,当所述组分A、组分B、组分C和组分D的分子量分布指数均满足Mw/Mn≤8.0时,该聚乙烯组合物在具有较好成膜性的基础上,由该聚乙烯组合物制备得到的薄膜还具有拉伸倍率大、成膜速率高以及阻隔性能优异的优点。
[0011] 根据本发明的另一种优选实施方式,当所述聚乙烯组合物中组分A、组分B、组分C和组分D的密度ρA、ρB、ρC和ρD之间的关系满足-0.04≤ρA-ρB≤0.02,且-0.04≤ρA-ρC≤0.02,且-0.04≤ρA-ρD≤0.02时,该聚乙烯组合物在具有较好成膜性的基础上,由该聚乙烯组合物制备得到的薄膜还具有拉伸倍率大、成膜速率高以及阻隔性能优异的优点。
[0012] 本发明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。附图说明
[0013] 附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0014] 图1为用于制备聚乙烯组合物的多反应器并联装置的结构示意图。
[0015] 附图标记说明
[0016] 1-第一反应器;2-第二反应器;3-第三反应器;7-第四反应器;
[0017] 4-固/液(气)分离器;5-均化料仓;6-熔融造粒系统。

具体实施方式

[0018] 在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0019] 本发明提供了一种聚乙烯组合物,其中,所述聚乙烯组合物含有组分A、组分B、组分C、组分D和组分E;其中,所述组分A为乙烯-α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯,其在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIA为0.01-3.5g/10min,密度ρA为0.880-0.936g/cm3;所述组分B为乙烯-α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯,其在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIB为3.6-9.9g/10min,密度ρB为0.910-0.930g/cm3;所述组分C为乙烯-α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯,其在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIC为16-80g/10min,密度ρC为0.880-0.930g/cm3;所述组分D为乙烯-α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯,其在温度为
3
190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MID为10-15g/10min,密度ρD为0.880-0.930g/cm ;所述组分E为将乙烯辛烯共聚物、聚乙二醇和气凝胶经熔融混炼制得的阻隔母料。
[0020] 根据本发明,以所述组分A、组分B、组分C和组分D的总重量为100重量份计,所述组分E的质量份数可以为0.5-30重量份,优选为10-20重量份。
[0021] 根据本发明,所述组分E可以为乙烯辛烯共聚物(POE)、气凝胶、聚乙二醇通过共混、挤出、造粒、烘干制备得到的。
[0022] 其中,乙烯辛烯共聚物(POE)在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MI可以为1-3g/10min。
[0023] 其中,气凝胶是一种固体物质形态,世界上密度很小的固体之一,密度为3千克每立方米,一般常见的气凝胶为气凝胶,气凝胶的种类很多,有硅系、系、硫系、金属化物系和金属系等等。气凝胶因其半透明的色彩和超轻重量,有时也被称为“固态烟”或“冻住的烟”。这种新材料看似脆弱不堪,其实非常坚固耐用,最高能承受1400℃的高温。在本发明中,气凝胶的密度优选为3千克每立方米,气凝胶的粒径可以在纳米级别,以及气凝胶为硅气凝胶,并且,可以通过商购获得,例如,可以购自北京华瑞新城公司型号为2500。
[0024] 其中,选择的聚乙二醇可以作为材料内润滑助剂在材料制备过程中降低材料与设备的摩擦,从而提高挤出效率。
[0025] 根据本发明,以所述乙烯辛烯共聚物的重量为100重量份计,所述聚乙二醇的含量可以为3-30重量份,优选为10-20重量份;所述气凝胶的含量可以为1-30重量份,优选为10-30重量份。
[0026] 在本发明中,聚烯烃弹性体(Polyolefin elastomer,POE)是美国DOW化学公司以茂金属为催化剂的具有窄相对分子质量分布和均匀的短支链分布的热塑性弹性体。本发明的发明人意外发现:辛烯的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点,使它既有优异的韧性又有良好的加工性,塑料分子结构中没有不饱和双键,具有优良的耐老化性能;另外,POE塑料分子量分布窄,具有较好的流动性,与聚烯烃相容性好;良好的流动性可改善填料的分散效果,同时也可提高制品的熔接痕强度。
[0027] 根据本发明,优选地,所述组分A在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIA为0.01-3g/10min,所述组分B在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIB为4-8g/10min,所述组分C在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIC为16-60g/10min;所述组分D在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MID为11-15g/10min;更优选地,所述组分A在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIA为0.01-2g/10min,所述组分B在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIB为4-5g/10min,所述组分C在温度为190℃、载荷为
2.16kg下的熔融指数MIC为16-40g/10min;所述组分D在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MID为12-15g/10min。
[0028] 在本发明中,所述熔融指数均按照GB/T3682-2000中规定的方法进行测定,其中,测试条件包括温度为190℃,载荷为2.16kg。
[0029] 根据本发明,优选地,所述组分A的密度ρA为0.910-0.930g/cm3,所述组分B的密度ρB为0.913-0.928g/cm3,所述组分C的密度ρC为0.905-0.928g/cm3,所述组分D的密度ρD为0.910-0.925g/cm3;更优选地,所述组分A的密度ρA为0.915-0.926g/cm3,所述组分B的密度ρB为0.913-0.924g/cm3,所述组分C的密度ρC为0.910-0.926g/cm3,所述组分D的密度ρD为
3
0.911-0.923g/cm。特别优选地,所述聚乙烯组合物中组分A、组分B、组分C和组分D的密度ρA、ρB、ρC和ρD之间的关系满足-0.04≤ρA-ρB≤0.02,且-0.04≤ρA-ρC≤0.02,且-0.04≤ρA-ρD≤0.02,这样能够使得到的聚乙烯组合物在具有较好的成膜性能的基础上,由该聚乙烯组合物制备得到的薄膜还具有较为优异的力学强度。
[0030] 所述组分A、组分B、组分C和组分D均为乙烯-α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯,其中,线性结构是指分子链中仅含有短支链结构,而不含有长支链结构和交联结构,其由聚合单体和聚合工艺条件所决定,具体为本领域技术人员公知,在此不作赘述。
[0031] 根据本发明,为了使得到的聚乙烯组合物在具有良好成膜性能的基础上,还具有较优异的力学性能,优选地,在所述聚乙烯组合物中,所述组分A的质量份数WA为25-90重量份,所述组分B的质量份数WB为0.1-10重量份,所述组分C的质量份数WC为10-75重量份,所述组分D的质量份数WD为5-30重量份;更优选地,在所述聚乙烯组合物中,所述组分A的质量份数WA为30-80重量份,所述组分B的质量份数WB为0.5-8重量份,所述组分C的质量份数WC为20-70重量份,所述组分D的质量份数WD为20-30重量份;特别优选地,所述组分A的质量份数WA和组分C的质量份数WC与组分A的熔融指数MIA的关系满足4.6×lgMIA+10.4≥WA/WC≥0.18×lgMIA+0.7,优选为1.8×lgMIA+4.7≥WA/WC≥0.22×lgMIA+0.9,这样能够使得所述聚乙烯组合物在平膜法薄膜双向拉伸加工中具有更大的拉伸倍率和更高的拉伸速率。
[0032] 根据本发明,所述聚乙烯组合物在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数为0.1-20g/10min,优选为0.5-10g/10min。在将具有上述特定熔融指数和密度的组分A、组分B、组分C和组分D配合使用的基础上,将所述聚乙烯组合物整体的熔融指数控制在该优选范围内,能够使得到的聚乙烯组合物同时具有非常优异的成膜性和拉伸强度。
[0033] 根据本发明,优选地,所述组分A、组分B、组分C和组分D的分子量分布指数均满足Mw/Mn≤8.0,优选为3.5≤Mw/Mn≤6.0。具体地,为了获得具有上述分子量分布的组分A、组分B、组分C和组分D,所述组分A、组分B、组分C和组分D均采用齐格勒-纳塔催化剂聚合得到。其中,所述齐格勒-纳塔催化剂的种类可以为本领域的常规选择,其通常由镁/化合物和有机化合物以及任选的给电子体组成,具体为本领域技术人员公知,在此不作赘述。本发明的发明人经过深入研究后发现,将采用齐格勒-纳塔催化剂聚合得到的具有上述熔融指数和密度的组分A、组分B和组分C配合使用,得到的薄膜在具有良好成膜性能的基础上,由该聚乙烯组合物制成的薄膜还具有力学性能优异的优点。
[0034] 本发明对所述组分A、组分B、组分C和组分D中α烯烃共聚单体的含量没有特别地限定,例如,所述组分A、组分B、组分C和组分D中α烯烃共聚单体的摩尔含量可以各自独立地为0.2-15mol%,优选为1.5-10mol%。在本发明中,α烯烃(共聚单体)的摩尔含量是指由α烯烃聚合形成的结构单元的摩尔量占总单体结构单元的摩尔量的比例。此外,所述组分A、组分B、组分C和组分D中的α烯烃各自独立地为C3-C20烯烃中的至少一种;从原料易得性的度出发,所述组分A、组分B和组分C中的α烯烃优选为丙烯、1-丁烯、2-丁烯、3-甲基-1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、3,3-二甲基-1-戊烯、3,4-二甲基-1-戊烯、4,4-二甲基-1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-己烯、5-甲基-1-己烯、1-庚烯、2-庚烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯和1-二十碳烯中的至少一种;更优选为1-丁烯、1-己烯和1-辛烯中的至少一种。
[0035] 此外,所述聚乙烯组合物中还可以含有现有的各种在聚乙烯树脂、聚乙烯薄膜中通常使用的其他助剂,且所述其他助剂不会对本发明提供的聚乙烯组合物的拉伸成膜性、力学性能和阻隔性能产生不利的影响。所述其他助剂包括但不限于:抗氧剂、爽滑剂、防粘剂等中的至少一种。此外,所述其他助剂的用量均可以为本领域的常规选择,对此本领域技术人员均能知悉,在此不作赘述。
[0036] 所述聚乙烯组合物可以按照现有的各种方法制备得到,例如,先分别制备组分A、组分B、组分C和组分D,然后将所述组分A、组分B、组分C、组分D与组分E按照配比在机械混合设备中进行机械混合,然后加入熔融共混设备中进行熔融共混。其中,所述机械混合设备例如可以为高速搅拌机、捏合机等。所述熔融共混设备例如可以为双螺杆挤出机、单螺杆挤出机、开炼机、密炼机等。
[0037] 根据本发明的一种优选实施方式,所述聚乙烯组合物在如图1所示的多反应器并联装置中制备得到,所述多反应器并联装置包括第一反应器1、第二反应器2、第三反应器3、第四反应器7、固/液(气)分离器4、均化料仓5和熔融造粒系统6,其中,所述第一反应器1、第二反应器2、第三反应器3和第四反应器7并联连接,所述固/液(气)分离器4的个数为四个,分别与第一反应器1、第二反应器2、第三反应器3和第四反应器7连通,由第一反应器1制备的组分A、由第二反应器2制备的组分B、由第三反应器3制备的组分C以及由第四反应器7制备的组分D分别在不同的在固/液(气)分离器4中进行相分离,然后将经相分离后的组分A、组分B、组分C和组分D按比例输送至均化料仓5中并与组分E和其他添加剂一起混合均匀,之后送入熔融造粒系统6中进行挤出造粒。其中,各反应器中的聚合可以是间歇聚合,也可以是连续聚合。当采用多反应器并联聚合时,下文中的WA、WB、WC、WD为各组分在相应反应器中的单位时间产量。
[0038] 本发明第二方面提供了一种聚乙烯薄膜,其中,所述薄膜至少包括一层由前述所述的聚乙烯组合物形成的聚乙烯层。
[0039] 所述阻隔薄膜可以具有单层结构,也可以具有多层结构。当所述高性能阻隔聚乙烯薄膜为多层结构时,至少芯层(通常为厚度最大的层)为由所述聚乙烯组合物形成的聚乙烯层。例如,所述阻隔薄膜可以具有上表层、芯层和下表层的复合结构,且至少所述芯层为由所述聚乙烯组合物形成的聚乙烯层。通常来说,所述阻隔膜的厚度可以为10-200μm,优选为10-100μm。此外,当所述阻隔薄膜具有上表层、芯层和下表层的复合结构时,所述上表层和下表层的厚度各自独立地为所述阻隔薄膜厚度的1-25%。
[0040] 此外,所述阻隔薄膜可以为单向拉伸薄膜,也可以为双向拉伸薄膜,优选为双向拉伸薄膜,更优选为由平膜双向拉伸法制备得到的双向拉伸薄膜。
[0041] 采用平膜双向拉伸法制备双向拉伸薄膜的过程为本领域技术人员公知。具体地,先将上述聚乙烯组合物加入到流延设备中进行挤出流延铸片,然后将得到的铸片在薄膜双向拉伸设备中进行拉伸成型。在挤出流延的过程中,铸片模头可以根据需要获得的膜的结构进行选择,例如,当需要获得具有单层结构的薄膜时,可以采用单层模头;当需要获得具有多层结构的薄膜(具有上表层、芯层和下表层三层结构的薄膜)时,可以采用多层结构复合模头,并且所述多层结构复合模头中至少一层(芯层)与装有上述聚乙烯组合物的挤出机料斗连通,这样能够使得到的薄膜中的至少一层(芯层)为由上述聚乙烯组合物形成的聚乙烯层。在挤出过程中,挤出温度可以为150-255℃,优选为165-255℃,流延急冷辊的温度可以为20-80℃。此外,所述双向拉伸可以采用同步法拉伸工艺(即同时进行薄膜纵向(MD)和横向(TD)拉伸),也可以采用分步法拉伸工艺(即先进行薄膜纵向拉伸,再进行薄膜横向拉伸)。所述同步法拉伸的具体工艺为:所述铸片经充分预热后,同时进行纵向和横向方向拉伸,其中,预热温度可以为80-160℃,拉伸温度可以为70-165℃,优选为80-155℃,纵向(MD)拉伸倍率≥4倍,横向(TD)拉伸倍率≥5倍,横向拉伸速率≥50%/s。所述分步法拉伸的具体工艺为:所述铸片经充分预热后,先进行纵向拉伸,之后进行横向拉伸,其中,预热温度可以为65-160℃,优选为70-155℃,拉伸温度可以为65-155℃,优选为70-150℃,纵向(MD)拉伸倍率≥4倍,横向(TD)拉伸倍率≥5倍,横向拉伸速率≥50%/s。此外,薄膜拉伸成型后可以不进行定形处理,也可以进行退火定形处理。当进行退火定形处理时,薄膜定形处理温度可以为80-165℃,优选为85-160℃。最后,薄膜还可以进行表面电晕处理、裁边和收卷处理,最终得到本发明所述的阻隔薄膜。
[0042] 本发明提供的高性能阻隔薄膜具有较好的成膜性,拉伸倍率大、拉伸速率高,并且还具有优异的高阻隔性能。在采用平膜拉伸法制备所述双向拉伸薄膜的过程中,如上所述,所述阻隔薄膜的纵向(MD)拉伸倍率≥4倍,横向(TD)拉伸倍率≥5倍。拉伸倍率越大,则阻隔薄膜的力学强度越高。所述阻隔薄膜的横向(TD)拉伸速率≥50%/s,优选为60-150%/s,这样能够保证工业化连续生产。
[0043] 本发明提供的阻隔薄膜具有较高的力学强度和较好的温度阻隔性能。所述双向拉伸薄膜性能可满足:纵向(MD)拉伸强度≥50MPa,优选为≥55MPa;横向(TD)拉伸强度≥55MPa,优选为≥60MPa;拉伸断裂伸长率≤350%,优选为≤300%;氧指数≥20%,优选为≥
22%。在本发明中,所述纵向拉伸强度和横向拉伸强度以及拉伸断裂伸长率按照GB/T 
1040.3-2006中规定的方法进行测定。所述氧指数按照GB/T 2406-2008中规定的方法进行测定。
[0044] 此外,本发明提供的阻隔薄膜的厚度可以为10-200μm,优选为10-100μm。
[0045] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0046] 在以下实施例和对比例中:
[0047] 薄膜双向拉伸设备购自德国Brückner公司,型号为KaroIV。
[0048] 所述聚乙烯组合物和薄膜性能按照以下方法进行测试:
[0049] (1)分子量分布指数(Mw/Mn):采用英国Polymer Laboratories公司的PL-GPC 220型凝胶渗透色谱仪结合IR5型红外检测器进行测定,色谱柱为3根串联Plgel 10μm MIXED-B柱溶剂及流动相为1,2,4-三氯苯,柱温为150℃,流速为1.0mL/min,采用PL公司的EasiCal PS-1窄分布聚苯乙烯标样进行普适标定;
[0050] (2)熔融指数(MI):按照GB/T3682-2000中规定的方法进行测定,其中,测试温度为190℃,载荷为2.16kg;
[0051] (3)密度:按照GB/T1033.2-2010中规定的方法并采用密度梯度柱法进行测定。
[0052] 组分E(POE阻隔母料P1),为北化院自制材料,POE 100重量份,气凝胶份数10重量份数,聚乙二醇10重量份在60℃共混三分钟,加入双螺杆挤出机混合挤出,挤出温度180-200℃,以下简称P1。
[0053] 组分E(POE阻隔母料P2),为北化院自制材料,POE 100重量份,气凝胶份数20重量份数,聚乙二醇10重量份在60℃共混三分钟,加入双螺杆挤出机混合挤出,挤出温度180-200℃,以下简称P2。
[0054] 组分E(POE阻隔母料P3),为北化院自制材料,POE 100重量份,气凝胶份数30重量份数,聚乙二醇10重量份在60℃共混三分钟,加入双螺杆挤出机混合挤出,挤出温度180-200℃,以下简称P3。
[0055] 实施例1
[0056] 本实施例用于说明本发明提供的聚乙烯组合物以及阻隔薄膜。
[0057] (1)聚乙烯组合物的制备:
[0058] 本实施例提供的聚乙烯组合物由组分A、组分B、组分C、组分D和组分E组成,其中,组分A、组分B、组分C和组分D均为乙烯-α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯(LLDPE),且均采用相同的催化剂体系(齐格勒-纳塔催化剂,其由CN101838351A实施例1制备得到的齐格勒-纳塔催化剂体系,下同)和聚合工艺制备,区别在于制备不同组分时所加入的氢气量以及α烯烃共聚单体的种类和摩尔含量有所不同;组分E为POE阻隔母料P1。具体步骤如下:
[0059] 将乙烯、α烯烃、氢气和氮气(乙烯、α烯烃、氢气和氮气均为聚合级,经脱除、氧后使用,下同)加入到流化床气相反应器中,然后加入齐格勒-纳塔催化剂体系,之后在温度为84-88℃、压力为1.8-2.0MPa的条件下聚合,分别得到组分A、组分B、组分C和组分D。其中,组分A、组分B、组分C和组分D的熔融指数的控制通过调节氢气的加入量而实现,密度的控制通过调节α烯烃的种类和加入量而实现。制备组分A的过程中所用α烯烃为1-己烯,制备组分B的过程中所用α烯烃为1-己烯,制备组分C的过程中所用α烯烃为1-丁烯,制备组分D的过程中所用α烯烃为1-丁烯。
[0060] 经检测,由上述方法制备得到的组分A、组分B、组分C和组分D的性能如下:
[0061] 组分A的熔融指数MIA=2.0g/10min,密度ρA=0.92g/cm3,分子量分布指数Mw/Mn=6.4,α烯烃共聚单体的摩尔含量=8.9mol%;
[0062] 组分B的熔融指数MIB=4.0g/10min,密度ρB=0.91g/cm3,分子量分布指数Mw/Mn=5.7,α烯烃共聚单体的摩尔含量=8.9mol%;
[0063] 组分C的熔融指数MIC=16g/10min,密度ρC=0.905g/cm3,分子量分布指数Mw/Mn=4.6,α烯烃共聚单体的摩尔含量=10.1mol%。
[0064] 组分D的熔融指数MID=10g/10min,密度ρD=0.902g/cm3,分子量分布指数Mw/Mn=4.8,α烯烃共聚单体的摩尔含量=9.1mol%。
[0065] 将上述各组分按配比进行称重并混合,其中组分A的质量份数WA为40重量份,组分B的质量份数WB为10重量份,组分C的质量份数WC为10重量份,组分D的质量份数WB为10重量份,WA/WC=4(满足4.6×lgMIA+10.4≥WA/WC≥0.18×lgMIA+0.7,也满足1.8×lgMIA+4.7≥WA/WC≥0.22×lgMIA+0.9),且以所述组分A、组分B、组分C和组分D的总重量为100重量份计,组分E的用量为10重量份,之后将混合物加入到高速搅拌器中混合均匀,再将混合好的物料加入到W&P公司制造的双螺杆挤出机的喂料器中,物料经由喂料器进入双螺杆中,加工过程中螺杆的温度保持在160-200℃之间,经螺杆熔融混合均匀、挤出、造粒并烘干,得到聚乙烯组合物粒料,经检测其熔融指数MI=3.1g/10min。
[0066] (2)阻隔薄膜的制备:
[0067] 将上述步骤(1)制得的聚乙烯组合物粒料进行干燥,之后加入到瑞典Labtech公司的型号为LCR400的多层挤出流延机的芯层挤出机以及上、下表层挤出机中进行熔融挤出并流延铸片,其中,所述上、下表层挤出机中还需加入无机防粘剂(纳米二氧化硅,购自上海西盟化工有限公司QS-L150,下同),并且上、下表层挤出机中加入的防粘剂与聚乙烯组合物粒料的重量比均为0.005:1,在流延铸片过程中,将流延急冷辊温度设定为25℃,制成聚乙烯厚铸片,其由上表层、芯层和下表层构成。
[0068] 将上述聚乙烯厚铸片放入到薄膜双向拉伸设备的拉伸夹具中,采用先纵向(MD)拉伸后横向(TD)拉伸的双向分步拉伸工艺成型,各步工艺条件如下:MD预热温度为105℃,MD拉伸温度为110℃,MD拉伸倍率为4倍;TD预热温度为105℃,TD拉伸温度为115℃,TD拉伸倍率为5倍,薄膜TD拉伸速率为160%/s;薄膜定形温度为120℃,得到平均厚度为25μm的薄膜,其由上表层、芯层和下表层构成,各层原料均为本实施例的聚乙烯组合物,且上表层和下表层中还含有防粘剂,上表层和下表层的厚度均为0.5μm。
[0069] 实施例2
[0070] 本实施例用于说明本发明提供的聚乙烯组合物以及阻隔薄膜。
[0071] (1)聚乙烯组合物的制备:
[0072] 本实施例提供的聚乙烯组合物由组分A、组分B、组分C、组分D和组分E组成,其中,组分A、组分B、组分C和组分D均为乙烯-α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯(LLDPE),且均采用相同的催化剂体系(齐格勒-纳塔催化剂)和聚合工艺制备,区别在于制备不同组分时所加入的氢气量以及α烯烃共聚单体的种类和摩尔含量有所不同;组分E为POE阻隔母料P1。具体步骤如下:
[0073] 将乙烯、α烯烃、氢气和氮气加入到流化床气相反应器中,然后加入齐格勒-纳塔催化剂体系,之后在温度为84-88℃、压力为1.8-2.0MPa的条件下聚合,分别得到组分A、组分B、组分C和组分D。其中,组分A、组分B、组分C和组分D的熔融指数的控制通过调节氢气的加入量而实现,密度的控制通过调节α烯烃的种类和加入量而实现。制备组分A的过程中所用α烯烃为1-丁烯,制备组分B的过程中所用α烯烃为1-丁烯,制备组分C的过程中所用α烯烃为1-己烯,制备组分D的过程中所用α烯烃为1-己烯。
[0074] 经检测,由上述方法制备得到的组分A、组分B、组分C和组分D的性能如下:
[0075] 组分A的熔融指数MIA=0.01g/10min,密度ρA=0.930g/cm3,分子量分布指数Mw/Mn=5.5,α烯烃共聚单体的摩尔含量=2.1mol%;
[0076] 组分B的熔融指数MIB=9.0g/10min,密度ρB=0.920g/cm3,分子量分布指数Mw/Mn=4.8,α烯烃共聚单体的摩尔含量=2.8mol%;
[0077] 组分C的熔融指数MIC=40g/10min,密度ρC=0.922g/cm3,分子量分布指数Mw/Mn=4.4,α烯烃共聚单体的摩尔含量=4.0mol%。
[0078] 组分D的熔融指数MID=12g/10min,密度ρD=0.923g/cm3,分子量分布指数Mw/Mn=4.8,α烯烃共聚单体的摩尔含量=4.1mol%。
[0079] 将上述各组分按配比进行称重并混合,其中组分A的质量份数WA为45重量份,组分B的质量份数WB为5重量份,组分C的质量份数WC为45重量份,组分D的质量份数WD为5重量份,WA/WC=1(满足4.6×lgMIA+10.4≥WA/WC≥0.18×lgMIA+0.7,也满足1.8×lgMIA+4.7≥WA/WC≥0.22×lgMIA+0.9),且以所述组分A、组分B、组分C和组分D的总重量为100重量份计,阻隔母料P1的用量为20重量份,之后将混合物加入到高速搅拌器中混合均匀,再将混合好的物料加入到W&P公司制造的双螺杆挤出机的喂料器中,物料经由喂料器进入双螺杆中,加工过程中螺杆的温度保持在180-200℃之间,经螺杆熔融混合均匀、挤出、造粒并烘干,得到聚乙烯组合物粒料,经检测其熔融指数MI=3g/10min。
[0080] (2)阻隔薄膜的制备:
[0081] 将上述步骤(1)制得的聚乙烯组合物粒料进行干燥,之后加入到瑞典Labtech公司的型号为LCR400的多层挤出流延机的芯层挤出机以及上、下表层挤出机中进行熔融挤出并流延铸片,其中,所述上、下表层挤出机中还需加入无机防粘剂,并且上、下表层挤出机中加入的防粘剂与聚乙烯组合物粒料的重量比均为0.005:1,在流延铸片过程中,将流延急冷辊温度设定为85℃,制成聚乙烯厚铸片,其由上表层、芯层和下表层构成。
[0082] 将上述聚乙烯厚铸片放入到薄膜双向拉伸设备的拉伸夹具中,采用先纵向(MD)拉伸后横向(TD)拉伸的双向分步拉伸工艺成型,各步工艺条件如下:MD预热温度为130℃,MD拉伸温度为126℃,MD拉伸倍率为4倍;TD预热温度为140℃,TD拉伸温度为128℃,TD拉伸倍率为6倍,薄膜TD拉伸速率为110%/s;薄膜定形温度为130℃,得到平均厚度为25μm的薄膜,其由上表层、芯层和下表层构成,各层原料均为本实施例的聚乙烯组合物,且上表层和下表层中还含有防粘剂,上表层和下表层的厚度均为1μm。
[0083] 实施例3
[0084] 本实施例用于说明本发明提供的聚乙烯组合物以及阻隔薄膜。
[0085] (1)聚乙烯组合物的制备:
[0086] 本实施例提供的聚乙烯组合物采用图1所示的多反应器并联装置聚合得到,其中第一反应器1聚合制备组分A、第二反应器2聚合制备组分B、第三反应器3聚合制备组分C,第四反应器7聚合制备组分D;组分A、组分B、组分C和组分D均为乙烯-α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯(LLDPE),且均采用相同的催化剂体系(齐格勒-纳塔催化剂)和聚合工艺制备,区别在于制备不同组分时所加入的氢气量、α烯烃共聚单体的种类和摩尔含量以及各反应器的单位时间产量有所不同。具体步骤如下:
[0087] 将α烯烃、正己烷和氢气加入到间歇釜式聚合反应器中,并将间歇釜式聚合反应器加热到预设的聚合温度,之后将乙烯单体和催化剂体系同时加入到间歇釜式聚合反应器中,并在温度为240℃、压力为14.8MPa的条件下聚合60分钟,分别得到组分A、组分B、组分C和组分D。其中,组分A、组分B、组分C和组分D的熔融指数的控制通过调节氢气的加入量而实现,密度的控制通过调节α烯烃的种类和加入量而实现。制备组分A的过程中所用α烯烃为1-辛烯,制备组分B的过程中所用α烯烃为1-丁烯,制备组分C的过程中所用α烯烃为1-丁烯,制备组分D的过程中所用α烯烃为1-丁烯。
[0088] 在制备过程中将第一反应器1中组分A的单位时间产量WA、第二反应器2中组分B的单位时间产量WB与第三反应器3中组分C的单位时间产量WC的重量比维持在WA:WB:WC=75:2:35,其中WA/WC=2.1(满足4.6×lgMIA+10.4≥WA/WC≥0.18×lgMIA+0.7,也满足1.8×lgMIA+
4.7≥WA/WC≥0.22×lgMIA+0.9)。
[0089] 经检测,由上述方法制备得到的组分A、组分B、组分C和组分D的性能如下:
[0090] 组分A的熔融指数MIA=0.1g/10min,密度ρA=0.90g/cm3,分子量分布指数Mw/Mn=5.8,α烯烃共聚单体的摩尔含量=2.5mol%;
[0091] 组分B的熔融指数MIB=6.0g/10min,密度ρB=0.920g/cm3,分子量分布指数Mw/Mn=4.5,α烯烃共聚单体的摩尔含量=5.3mol%;
[0092] 组分C的熔融指数MIC=25g/10min,密度ρC=0.920g/cm3,分子量分布指数Mw/Mn=4.2,α烯烃共聚单体的摩尔含量=5.7mol%。
[0093] 组分D的熔融指数MID=15g/10min,密度ρD=0.910g/cm3,分子量分布指数Mw/Mn=4.5,α烯烃共聚单体的摩尔含量=5.7mol%。
[0094] 将上述制得的各组分按单位时间产量比例分别输送到不同的固/液(气)分离器4中进行相分离并进而输送到带有搅拌的均化料仓5中,然后按配比加入POE阻隔母料P2。其中,以上述组分A、组分B、组分C和组分D的质量之和为100重量份计,组分E(POE阻隔母料的P2)用量为10重量份,之后将经均化料仓5均化的混合物加入到W&P公司制造的双螺杆挤出机的喂料器中,物料经由喂料器进入双螺杆中,加工过程中螺杆的温度保持在170-200℃之间,经螺杆熔融混合均匀、挤出、造粒并烘干,得到聚乙烯组合物粒料,经检测其熔融指数MI=2.8g/10min。
[0095] (2)阻隔薄膜的制备:
[0096] 将上述步骤(1)制得的聚乙烯组合物粒料进行干燥,之后加入到瑞典Labtech公司的型号为LCR400的多层挤出流延机中进行熔融挤出并流延铸片,在流延铸片过程中,将流延急冷辊温度设定为35℃,制成聚乙烯厚铸片,该铸片为单层结构。
[0097] 将上述聚乙烯厚铸片放入到薄膜双向拉伸设备的拉伸夹具中,采用先纵向(MD)拉伸后横向(TD)拉伸的双向分步拉伸工艺成型,各步工艺条件如下:MD预热温度为116℃,MD拉伸温度为118℃,MD拉伸倍率为4倍;TD预热温度为120℃,TD拉伸温度为120℃,TD拉伸倍率为5倍,薄膜TD拉伸速率为110%/s;薄膜定形温度为122℃,得到平均厚度为25μm的单层薄膜。
[0098] 实施例4
[0099] 本实施例用于说明本发明提供的聚乙烯组合物以及加入阻隔母料P2阻隔薄膜。
[0100] 按照实施例1的方法制备聚乙烯组合物以及阻隔薄膜,不同的是,将P1替换为P2,且以组分A、组分B、组分C和组分D的总重量为100重量份计,POE阻隔母料P2加入20重量份,得到平均厚度为25μm的薄膜,其由上表层、芯层和下表层构成,各层原料均为本实施例的聚乙烯组合物,且上表层和下表层中还含有防粘剂,上表层和下表层的厚度均为0.5μm。
[0101] 实施例5
[0102] 本实施例用于说明本发明提供的聚乙烯组合物以及加入阻隔母料P3阻隔薄膜。
[0103] 按照实施例1的方法制备聚乙烯组合物以及阻隔薄膜,所不同的是,将P1替换为P3,且所述组分A的用量WA为80重量份,组分B的用量WB为1重量份,组分C的用量WC为19重量份,组分D的用量WD为10重量份,POE阻隔母料P2为20重量份,WA/WC=4.21(满足4.6×lgMIA+10.4≥WA/WC≥0.18×lgMIA+0.7,也满足1.8×lgMIA+4.7≥WA/WC≥0.22×lgMIA+0.9,其中,MIA=2.0g/10min),得到平均厚度为25μm的薄膜,其由上表层、芯层和下表层构成,各层原料均为本实施例的聚乙烯组合物,且上表层和下表层中还含有防粘剂,上表层和下表层的厚度均为0.5μm。
[0104] 对比例1
[0105] 本对比例用于说明参比的聚乙烯原料以及薄膜阻隔性能。
[0106] (1)聚乙烯原料:
[0107] 本对比例所用的中国石化燕山石化公司生产的薄膜级线性低密度聚乙烯,牌号7042,催化剂为齐格勒-纳塔催化剂,熔融指数MI=2.0g/10min,密度ρ=0.920g/cm3,分子量分布指数Mw/Mn=4.5。
[0108] (2)阻隔薄膜的制备:
[0109] 按照实施例1的方法制备阻隔薄膜,不同的是,将所述聚乙烯组合物粒料用相同重量份的本对比例步骤(1)的聚乙烯原料替代,经多次尝试均出现拉伸破膜的情况,无法拉伸成膜。此外,将阻隔薄膜制备过程中的TD拉伸速率降至50%/s后,经多次尝试仍然出现拉伸破膜的情况,无法拉伸成膜。
[0110] 对比例2
[0111] 本对比例用于说明参比的聚乙烯组合物以及薄膜阻隔性能。
[0112] 按照实施例1的方法制备聚乙烯组合物和阻隔薄膜,不同的是,所述聚乙烯组合物中不加入组分E,即,POE阻隔母料P1,得到平均厚度为25μm的薄膜,其由上表层、芯层和下表层构成,各层原料均为本对比例的聚乙烯组合物,且上表层和下表层中还含有防粘剂,上表层和下表层的厚度均为0.5μm。
[0113] 对比例3
[0114] 本对比例用于说明参比的聚乙烯原料及其薄膜。
[0115] (1)聚乙烯原料:
[0116] 本对比例所用的聚乙烯原料与对比例1的相同。
[0117] (2)阻隔薄膜的制备:
[0118] 本对比例的阻隔薄膜采用德国DR.COLLIN公司的上吹法吹膜设备挤出吹塑成型得到,具体方法如下:将上述步骤(1)选取的聚乙烯原料加入到上吹法吹膜设备挤出机的料斗中,原料经挤出机充分熔融塑化后,由机头的环形口模挤出制成熔体膜管,之后经压缩空气吹胀(吹胀比为2.5倍),并经环冷却后制成阻隔薄膜,其中薄膜为平均厚度为25μm的单层结构。
[0119] 测试例
[0120] 测试例用于说明实施例1-5的薄膜和对比例1-3的薄膜的性能的测试。
[0121] (1)薄膜拉伸强度和拉伸断裂伸长率:按照GB/T 1040.3-2006中规定的方法进行测定,所得结果如表1所示;
[0122] (2)导热系数:按照GB 3399-1982中规定的方法进行测定,所得结果如表1所示。
[0123] 表1
[0124]
[0125] 备注:导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1K或1℃,在1秒钟内(1S),通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米·度(W/(m·K)或者(W/(m·℃)。
[0126] 从表1中的结果可以得出,实施例1-5中采用本发明提供的聚乙烯组合物制备双向拉伸PE薄膜均能满足纵向(MD)拉伸强度≥50MPa,横向(TD)拉伸强度≥55MPa,拉伸断裂伸长率≤350%,尤其是实施例1-5中采用本发明提供的聚乙烯组合物制备双向拉伸PE薄膜的导热系数<0.16W/m.K,与现有技术的薄膜相比,不但具有成膜倍率大、拉伸速率快、力学强度高的优点,并且由其制得的双向拉伸PE薄膜还具有优异的阻隔性能,极具工业应用前景。
[0127] 以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
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