一种聚乙烯组合物及其制备方法
阅读：669发布：2020-05-08
专利汇可以提供一种聚乙烯组合物及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于 薄膜 技术领域，特别涉及一种聚乙烯组合物及其制备方法。所述聚乙烯组合包括以下重量份的组分：聚乙烯 树脂 100份；聚乙烯母料5-15份；所述聚乙烯母料包括载体树脂和助剂，所述助剂包括 硬脂酸 盐、 己二酸 和无机开口剂。，下面是一种聚乙烯组合物及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种聚乙烯组合物，其特征在于，包括以下重量份的组分：
聚乙烯树脂 100份；
聚乙烯母料 5-15份；
所述聚乙烯母料包括载体树脂和助剂，所述助剂包括硬脂酸盐、己二酸和无机开口剂。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯组合物，其特征在于，所述硬脂酸盐选自硬脂酸钠、硬脂酸钾和硬脂酸锌中的一种或一种以上。
3.根据权利要求1所述的聚乙烯组合物，其特征在于，所述硬脂酸盐选自硬脂酸钠和硬脂酸锌。
4.根据权利要求3所述的聚乙烯组合物，其特征在于，硬脂酸钠：硬脂酸锌；己二酸：载体树脂的重量比为(0.1-1.0)：(0.25-1.0)：(0.03-0.3)：100。
5.根据权利要求1所述的聚乙烯组合物，其特征在于，所述聚乙烯树脂为吹膜用线性低
3
密度聚乙烯，密度为0.91-0.93g/cm，熔体质量流动速率MFR为1-5g/10min。
6.根据权利要求1所述的聚乙烯组合物，其特征在于，所述载体树脂为气相法工艺用ZieglerNatta催化剂生产的LLDPE树脂，密度为0.91-0.92g/cm3，熔体质量流动速率MFR为
2-10g/10min。
7.根据权利要求1所述的聚乙烯组合物，其特征在于，所述聚乙烯母料包括以下重量份的组分：
载体树脂100份、抗氧剂0.15-1.25份、硬脂酸锌0.25-1.0份、硬脂酸钠0.1-1.0份、己二酸0.03-0.3份、无机开口剂0.3-5.0份、爽滑剂0.01-0.5份。
8.根据权利要求1所述的聚乙烯组合物，其特征在于，所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂构成的混合物；
所述无机开口剂选自碳酸钙、碳酸镁、碳酸钡、硫酸钙、硫酸镁、硫酸钡、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化钙、氧化镁、氧化钛、氧化铝、氧化锌、滑石、粘土、高岭土、氧化硅、水滑石、硅藻土、膨润土、云母、沸石、玻璃粉末、海泡石、粉煤灰、累托石和浮石粉中的一种或一种以上；
所述爽滑剂选自油酸酰胺和芥酸酰胺中的一种或一种以上。
9.权利要求1～8任一项所述的聚乙烯组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101：聚乙烯母料的制备：
a：将第一部分硬脂酸盐、第一部分己二酸、无机开口剂与溶剂混合并搅拌，除去溶剂，干燥研磨，得到粉末物；
b：将载体树脂、剩余的助剂、步骤a得到的粉末物混合，搅拌，熔融、塑化、挤出、造粒，得到所述聚乙烯母料；
S102：聚乙烯组合物的制备：
在聚乙烯树脂中加入步骤S101得到的聚乙烯母料，挤出造粒，得到所述聚乙烯组合物。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述剩余的助剂包括另一部分硬脂酸盐、另一部分己二酸、抗氧化剂和爽滑剂。
一种聚乙烯组合物及其制备方法
技术领域
背景技术
[0002] LLDPE膜(线型低密度聚乙烯膜)具有优良的韧性,抗撕裂强度高,抗穿刺性能好,被广泛用于农地膜、大棚膜及各类包装膜。近年来,随着包装行业对透明材质需求量的增大及农膜市场对棚膜、地膜的透明性能要求的提高,透明LLDPE膜凭借其优异的力学性能得到广泛快速的发展,市场需求量呈逐年上升态势。但由于LLDPE的主链为线型结构，分子链上的支链较短，分子之间排列较为规整，在吹膜加工中形成大量的结晶和超分子结构，这种结晶结构尺寸大，使得LLDPE薄膜透明性不好，LLDPE薄膜的这一主要缺陷限制了其推广和应用。
[0003] LLDPE吹塑成膜后，薄膜层间易形成真空密合下的黏合，难以分开；另外，聚烯烃薄膜在长期存放过程中，由于薄膜间的大分子链互相渗透和缠绕，使得薄膜牢牢地黏结在一起不易分离，严重影响了薄膜的使用。为了防止这种现象的发生，通常在生产薄膜时加入一定量的开口剂在薄膜的微观表面形成凸凹面，从而减小薄膜之间的接触面积，防止薄膜之间形成真空密合。但是开口剂的加入也会对薄膜光学性能产生不良影响，如果分散不够均匀还会对力学性能产生不利影响。
发明内容
[0004] 为解决现有技术的不足，本发明提供了一种聚乙烯组合物及其制备方法。本发明是通过以下技术方案实现的：
[0005] 根据本发明的一方面，提供了一种聚乙烯组合物，包括以下重量份的组分：
[0006] 聚乙烯树脂 100份；
[0007] 聚乙烯母料 5-15份；
[0009] 硬脂酸盐常用作吸酸剂，但也会起到润滑作用。当硬脂酸盐均匀分到聚乙烯中，加工受热时聚合物开始软化，硬脂酸盐分子渗入到聚合物的分子链间，削弱分子链之间的相互吸引力，从而使得聚合物变形时分子链之间更容易滑动和旋转。
[0010] 根据本发明的一个实施方式，所述硬脂酸盐选自硬脂酸钠、硬脂酸钾和硬脂酸锌中的一种或一种以上。
[0011] 根据本发明的一个实施方式，所述硬脂酸盐选自硬脂酸钠和硬脂酸锌。
[0013] 根据本发明的一个实施方式，己二酸与硬脂酸钠的重量比为1:2～1:4。根据本发明的一个实施方式，己二酸与硬脂酸钠的重量比为1：3。
[0014] 根据本发明的一个实施方式，硬脂酸钠：硬脂酸锌：己二酸：载体树脂的重量比为(0.1-1.0)：(0.25-1.0)：(0.03-0.3)：100。
[0015] 根据本发明的一个实施方式，所述聚乙烯树脂为吹膜用线性低密度聚乙烯，密度为0.91-0.93g/cm3，熔体质量流动速率MFR为1-5g/10min。根据本发明的一个实施方式，所述聚乙烯树脂优选乙烯和1-丁烯的共聚物、或者乙烯和1-己烯的共聚物。
[0016] 根据本发明的一个实施方式，所述载体树脂为气相法工艺用ZieglerNatta催化剂生产的LLDPE树脂，密度为0.91-0.92g/cm3，熔体质量流动速率MFR为2-10g/10min。根据本发明的一个实施方式，所述聚乙烯树脂优选乙烯和1-丁烯的共聚物、或者乙烯和1-己烯的共聚物。
[0017] 本发明中，聚乙烯树脂和载体树脂的熔体质量流动速率MFR均在2.16Kg条件下测试。
[0018] 根据本发明的一个实施方式，所述聚乙烯母料包括以下重量份的组分：
[0019] 载体树脂100份，
[0020] 抗氧剂0.15-1.25份、优选0.2-0.5份，
[0021] 硬脂酸锌0.25-1.0份、优选0.3-0.5份，
[0022] 硬脂酸钠0.1-1.0份、优选0.3-0.6份，
[0023] 己二酸0.03-0.3份、优选0.1-0.2份，
[0024] 无机开口剂0.3-5.0份、优选1.0-1.5份，
[0025] 爽滑剂0.01-0.5份、优选0.05-0.3份。
[0026] 树脂在加工成制品时，需要经过高温熔融的过程，聚乙烯在高温熔融时受到热、氧等的作用，会发生降解或者交联，以致结构发生变化从而影响制品性能；另外制品在使用过程中受到外界热、氧的作用也会发生结构变化影响使用。为避免树脂加工和制品使用过程中热、氧等不利因素带来的影响，需要在聚合物体系中加入抗氧剂，保持树脂对热、氧的稳定性。
[0028] 根据本发明的一个实施方式，所述无机开口剂选自碳酸钙、碳酸镁、碳酸钡、硫酸钙、硫酸镁、硫酸钡、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化钙、氧化镁、氧化钛、氧化铝、氧化锌、滑石、粘土、高岭土、氧化硅、水滑石、硅藻土、膨润土、云母、沸石、玻璃粉末、海泡石、粉煤灰、累托石和浮石粉中的一种或一种以上。根据本发明的一个实施方式，所述无机开口剂选自浮石粉。
[0029] 根据本发明的一个实施方式，浮石粉比滑石粉更容易受潮和团聚，且粒径越小越不容易分散，因此用本发明的硬脂酸盐和己二酸处理后再使用。
[0030] 根据本发明的一个实施方式，所述爽滑剂选自油酸酰胺和芥酸酰胺中的一种或一种以上。
[0031] 根据本发明的另一方面，提供了如上所述的聚乙烯组合物的制备方法，包括以下步骤：
[0032] S101：聚乙烯母料的制备：
[0034] b：将载体树脂、剩余的助剂、步骤a得到的粉末物混合，搅拌，熔融、塑化、挤出、造粒，得到所述聚乙烯母料；
[0035] S102：聚乙烯组合物的制备：
[0036] 在聚乙烯树脂中加入步骤S101得到的聚乙烯母料，挤出造粒，得到所述聚乙烯组合物。
[0037] 根据本发明的一个实施方式，所述剩余的助剂包括另一部分硬脂酸盐、另一部分己二酸、抗氧化剂和爽滑剂。
[0038] 根据本发明的一个实施方式，所述第一部分硬脂酸盐为硬脂酸钠、另一部分硬脂酸盐为硬脂酸钠和硬脂酸锌。
[0039] 第一部分硬脂酸盐的重量和另一部分硬脂酸盐的重量构成了所用的总的硬脂酸盐的重量，同样地，第一部分己二酸的重量和另一部分己二酸的重量构成了所用的总的己二酸的重量。
[0040] 根据本发明的一个实施方式，所述第一部分硬脂酸盐的重量例如为总的硬脂酸盐重量的1/5～2/3，例如为1/5、1/4、1/3、1/2等。
[0041] 根据本发明的一个实施方式，聚乙烯组合物的制备方法具体地包括以下步骤：
[0042] 聚乙烯母料的制备：
[0043] 将第一部分硬脂酸钠、第一部分己二酸、无机开口剂，加入到圆底烧瓶中，然后倒入溶剂(例如乙醇、甲醇)等并磁力搅拌25～45分钟，用例如旋转蒸发仪除去溶剂，剩余固体颗粒放在例如真空干燥箱中干燥，经研磨粉碎后得到粉末物，备用；
[0044] 将载体树脂、余下份数的另一部分硬脂酸钠和另一部分己二酸、油酸酰胺、抗氧剂、硬脂酸锌和步骤a得到的所述粉末物在例如高速搅拌机中混合，搅拌转速1500～1800转/分，搅拌时间15～25min，搅拌温度38～43℃；将混合均匀的物料加入到例如双螺杆挤出机中，熔融、塑化、挤出、造粒，得到所述聚乙烯母料。螺杆长径比为35，加工温度220℃。
[0045] 聚乙烯组合物的制备：
[0046] 在聚乙烯树脂中加入所述聚乙烯母料，挤出造粒，得到所述聚乙烯组合物。
[0047] 第一部分硬脂酸钠的重量和另一部分硬脂酸钠的重量构成了所用的总的硬脂酸钠的重量，同样地，第一部分己二酸的重量和另一部分己二酸的重量构成了所用的总的己二酸的重量。
[0048] 根据本发明的一个实施方式，所述第一部分硬脂酸钠的重量例如为总的硬脂酸盐重量的1/5～2/3，例如为1/5、1/4、1/3、1/2、2/3等。
[0049] 本发明与现有技术相比，具有如下优点：
[0050] (1)成本低廉且材料环保；(2)提高了薄膜的光学性能；(3)提高了薄膜的力学性能。
具体实施方式
[0051] 下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
[0052] 制备实施例1
[0053] (1)将部分硬脂酸钠和部分己二酸，即：0.15份硬脂酸钠、0.05份己二酸，1.0份浮石粉，加入到圆底烧瓶中，然后倒入乙醇，磁力搅拌30分钟左右，用旋转蒸发仪除去溶剂，剩余固体颗粒放在真空干燥箱干燥，经研磨粉碎后备用。
[0054] (2)在100份载体树脂粉料中，加入余下份数的硬脂酸钠和己二酸，即：0.15份硬脂酸钠、0.05份己二酸，以及0.4份抗氧剂，0.05份油酸酰胺，0.3份硬脂酸锌，步骤(1)处理后的粉末。在高速搅拌机中混合，搅拌转速1600转/分，搅拌时间15min，搅拌温度41℃；将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，熔融、塑化、挤出、造粒。螺杆长径比为35，加工温度220℃。
[0055] (3)在100重量份的LLDPE树脂中加入10重量份的聚乙烯母料颗粒，造粒后制得实施例1的组合物。
[0056] 制备实施例2
[0057] 除了步骤(1)和步骤(2)中，硬脂酸钠的量均为0.1份外，其他均与制备实施例1相同，得到的是实施例2的组合物。
[0058] 制备实施例3
[0059] 除了步骤(1)和步骤(2)中，己二酸的量均为0.1份外，其他均与制备实施例1相同，得到的是实施例3的组合物。
[0060] 制备实施例4
[0061] 除了步骤(1)和步骤(2)中，己二酸的量均为0.025份、硬脂酸钠的量均为0.075份外，其他均与制备实施例1相同，得到的是实施例4的组合物。
[0062] 制备实施例5
[0063] 除了步骤(1)和步骤(2)中，己二酸的量均为0.125份、硬脂酸钠的量均为0.375份外，其他均与制备实施例1相同，得到的是实施例5的组合物。
[0064] 制备实施例6
[0065] 除了无机开口剂为800目的滑石粉外，其他均与制备实施例1相同，得到的是实施例6的组合物。
[0066] 制备实施例7
[0067] 除了无机开口剂为1000目的滑石粉外，其他均与制备实施例1相同，得到的是实施例7的组合物。
[0068] 对比制备实施例1
[0069] 除了未使用己二酸，其他均与制备实施例1相同，得到的是对比例1的组合物。
[0070] 对比制备实施例2
[0071] 除了未使用硬脂酸钠，其他均与制备实施例1相同，得到的是对比例2的组合物。
[0072] 对比制备实施例3
[0073] 除了步骤(1)和步骤(2)中，己二酸的量均为0.2份外，其他均与制备实施例1相同，得到的是对比例3的组合物。
[0074] 对比制备实施例4
[0075] 除了步骤(1)和步骤(2)中，硬脂酸钠的量均为0.55份外，其他均与制备实施例1相同，得到的是对比例4的组合物。
[0076] 对比制备实施例5
[0077] (1)将全部的硬脂酸钠和全部的己二酸(即0.3份硬脂酸钠、0.1份己二酸)、1.0份浮石粉，加入到圆底烧瓶中，然后倒入乙醇，磁力搅拌30分钟左右，用旋转蒸发仪除去溶剂，剩余固体颗粒放在真空干燥箱干燥，经研磨粉碎后备用。
[0078] (2)在100份载体树脂粉料中，加入0.4份抗氧剂，0.05份油酸酰胺，0.3份硬脂酸锌，步骤(1)处理后的粉末。在高速搅拌机中混合，搅拌转速1600转/分，搅拌时间15min，搅拌温度41℃；将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，熔融、塑化、挤出、造粒。螺杆长径比为35，加工温度220℃。
[0079] (3)在100重量份的LLDPE树脂中加入10重量份的聚乙烯母料颗粒，造粒后制得对比例5的组合物。
[0080] 对比制备实施例6
[0081] (1)将部分硬脂酸锌和部分己二酸(即0.15份硬脂酸锌、0.05份己二酸)、1.0份浮石粉，加入到圆底烧瓶中，然后倒入乙醇，磁力搅拌30分钟左右，用旋转蒸发仪除去溶剂，剩余固体颗粒放在真空干燥箱干燥，经研磨粉碎后备用。
[0082] (2)在100份载体树脂粉料中，加入余下份数的硬脂酸锌和己二酸，即：0.45份硬脂酸钠、0.05份己二酸，以及0.4份抗氧剂，0.05份油酸酰胺，步骤(1)处理后的粉末。在高速搅拌机中混合，搅拌转速1600转/分，搅拌时间15min，搅拌温度41℃；将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，熔融、塑化、挤出、造粒。螺杆长径比为35，加工温度220℃。
[0083] (3)在100重量份的LLDPE树脂中加入10重量份的聚乙烯母料颗粒，造粒后制得对比例6的组合物。
[0084] 对比制备实施例7
[0085] (1)将部分硬脂酸钠和部分己二酸，即：0.15份硬脂酸钠、0.05份己二酸，加入到圆底烧瓶中，然后倒入乙醇，磁力搅拌30分钟左右，用旋转蒸发仪除去溶剂，剩余固体颗粒放在真空干燥箱干燥，经研磨粉碎后备用。
[0086] (2)在100份载体树脂粉料中，加入余下份数的硬脂酸钠和己二酸，即：0.15份硬脂酸钠、0.05份己二酸，1.0份浮石粉，以及0.4份抗氧剂，0.05份油酸酰胺，0.3份硬脂酸锌，步骤(1)处理后的粉末。在高速搅拌机中混合，搅拌转速1600转/分，搅拌时间15min，搅拌温度41℃；将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，熔融、塑化、挤出、造粒。螺杆长径比为35，加工温度220℃。
[0087] (3)在100重量份的LLDPE树脂中加入10重量份的聚乙烯母料颗粒，造粒后制得对比例7的组合物。
[0088] 对比制备实施例8
[0089] (1)将部分硬脂酸钠和部分己二酸，即：0.15份硬脂酸钠、0.05份己二酸，加入到圆底烧瓶中，然后倒入乙醇，磁力搅拌30分钟左右，用旋转蒸发仪除去溶剂，剩余固体颗粒放在真空干燥箱干燥，经研磨粉碎后备用。
[0090] (2)在100份载体树脂粉料中，加入余下份数的硬脂酸钠和己二酸，即：0.15份硬脂酸钠、0.05份己二酸，1.0份滑石粉，以及0.4份抗氧剂，0.05份油酸酰胺，0.3份硬脂酸锌，步骤(1)处理后的粉末。在高速搅拌机中混合，搅拌转速1600转/分，搅拌时间15min，搅拌温度41℃；将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，熔融、塑化、挤出、造粒。螺杆长径比为35，加工温度220℃。
[0091] (3)在100重量份的LLDPE树脂中加入10重量份的聚乙烯母料颗粒，造粒后制得对比例8的组合物。
[0092] 本发明的实施例和对比例中，聚乙烯树脂的MFR＝2.0g/10mim，密度0.920g/cm3，载体树脂为乙烯、丁烯-1共聚LLDPE，抗氧剂为四[β-(3，5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(在表2和表3中表示为A)和三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(在表2和表3中表示为B)的混合物。
[0093] 本发明的各对比例中，载体树脂的MFR＝10.0g/10mim，密度0.910g/cm3。
[0094] 实施例1～5中，浮石粉的粒径均为800目，实施例6中，滑石粉的粒径为800目，实施例7中，滑石粉的粒径为1000目；对比例1～7中，浮石粉的粒径均为800目，对比例8中，滑石粉的粒径为800目。
[0095] 表1实施例中载体树脂的MFR和密度值
[0096]
[0097]
[0098] 本发明的实施例和对比例中各组合物的组成及含量如表2和表3所示。
[0099] 表2实施例中各组合物的组成及含量
[0100]
[0101] 表3对比例中各组合物的组成及含量
[0102]
[0103]
[0104] 实施例和对比例的组合物性能评价见表4～5。组合物吹制成30μm的薄膜，放置两周后测试光学性能和薄膜拉伸强度，结果分别如表4和表5所示。
[0105] 表4所制备薄膜的光学性能
[0106]样品 雾度，％
实施例1 9.4
实施例2 10.6
实施例3 11.2
实施例4 12.3
实施例5 13.7
实施例6 12.3
实施例7 9.9
对比例1 18.1
对比例2 16.6
对比例3 16.2
对比例4 21.2
对比例5 15.0
对比例6 15.6
对比例7 17.6
对比例8 17.1
实施例1 9.4
实施例2 10.6
实施例3 11.2
实施例4 12.3
实施例5 13.7
实施例6 12.3
实施例7 9.9
对比例1 18.1
对比例2 16.6
对比例3 16.2
对比例4 21.2
对比例5 15.0
对比例6 15.6
对比例7 17.6
对比例8 17.1
[0107] 表5所制备薄膜的拉伸强度
[0108]
[0109]
[0110] (1)从实施例1、实施例2、实施例3可以看出，己二酸与硬脂酸钠加入比例为1:3时，制备的薄膜性能最好。
[0111] (2)从实施例1和对比例5可以看出，己二酸与硬脂酸钠一部分经过预处理，另一部分直接加入时，效果更优。
[0112] (3)从实施例1和对比例6可以看出，硬脂酸锌代替硬脂酸钠加入时效果较差。
[0113] (4)从实施例1和对比例7、对比例8可以看出，开口剂不经本方法处理时效果较差，开口剂选择浮石粉代替常用的滑石粉时效果较好。同样经本方法处理过的浮石粉和滑石粉相比，浮石粉对薄膜光学性能和力学性能的改善更加明显。
[0114] 本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概括。本发明的所有实施方案只能让认为是对本发明的说明而不是限制，凡是根据本发明的技术内容所作出的任何细微改动或同等替换，都属于本发明的技术方案之内。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种人造板用高初粘性聚氨酯粘合剂及其制备方法和应用 | 2020-05-08 | 194 |
| 一种混合己二酸醇酰胺固化剂的制备方法 | 2020-05-08 | 769 |
| 基于螺环乙二醇的共聚酯及其制备方法、制品 | 2020-05-08 | 604 |
| 医用真丝编织缝合线及其制备方法 | 2020-05-08 | 226 |
| 一种PBAT共聚酯组合物及其制备方法和所用成核剂 | 2020-05-11 | 197 |
| 橡胶组合物及轮胎 | 2020-05-11 | 185 |
| 一种吸光发热运动面料及其制备方法和制品 | 2020-05-08 | 88 |
| 一种液晶面板高温制程用保护膜及制备方法 | 2020-05-08 | 790 |
| 一种自行车坐垫及其成型工艺 | 2020-05-08 | 463 |
| 一种增强填充型全生物降解塑料薄膜及其制备方法 | 2020-05-08 | 912 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈