CN103862767B - 一种用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜及其制备方法，属于子午线轮胎的生产技术领域。其经过熔融挤出、PE膜的制备、中间层膜的制备、二辊热轧和表面处理、收卷即得产品用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜。采用本发明的技术方法，制备的三层复合聚乙烯隔离膜具有良好的力学性能和隔氧性能，满足轮胎生产中生胶的包装使用。三层膜之间结合力好，不容易分离，能反复使用。

Description

一种用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜及其制备方法，具体涉及一种在子午线轮胎生产过程中能反复使用的隔离膜，属于子午线轮胎的生产技术领域。
背景技术
聚乙烯（PE）是热塑性聚烯烃的代表，主要用于包装领域，PE膜具有透明、力学性能优良的优点而在工业包装领域得到了广泛的使用。在轮胎生产中，为了避免生胶过早硫化，其包装材料需有很好的隔氧性能，因而用普通PE膜包装的有效性较差。通过特殊的包装材料来限制对氧敏感的生胶接触氧气来保证生胶质量。
在隔氧包装材料的设计方面，国际上主流的方法使采用多层复合材料进行保证。US5077111设计了一种由多层材料构成的复合材料，内外层有PET制备，夹心层由聚合物MXD-6密封在PET层中制得。US2008241521设计的多层包装材料中，核心层由PVOH组成。这些方法的共同缺点在于不同层之间材料性质差异较大，容易脱层。
尼龙具有较高的阻隔性能，在食品包装等领域具有广泛的应用。尼龙复合膜可以制作各种真空包装袋、自封袋、广泛用于各种食品的包装，能保持风味，防止油脂氧化与渗透；还可以用作石油化工类产品的防氧化包装。现有的尼龙复合膜存在的主要问题是膜中不同层之间相容性差，容易分层，从而降低使用寿命。本发明在与尼龙层复合的聚乙烯层中加入马来酸酐接枝聚乙烯，提高聚乙烯层和尼龙层之间的相容性，所得三层复合膜不易分层，使用寿命长。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种用于轮胎生产中的聚乙烯隔离膜；所述隔离膜由三层组成，其中内外两层有低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和马来酸酐接枝聚乙烯组成，中间层由尼龙无纺布或涤纶、丙纶丝编织丝网组成，通过三层相对比例、内外层中物料比例选择进一步提高产品的各项性能。
按照本发明提供的技术方案，一种用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜，配方比例按重量份计如下：
包括30-40份外层膜、20-40份中间层膜和30-40份内层膜；
其中按质量百分比计，外层膜和内层膜均为25%-60%的低密度聚乙烯，25%-60%的线性低密度聚乙烯和9%-50%的马来酸酐接枝聚乙烯的组合物；中间层膜为尼龙无纺布、涤纶或丙纶丝网织物。
所述用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜的制备方法，步骤如下：
（1）熔融挤出：按质量百分比计，取25%-60%的低密度聚乙烯，25%-60%的线性低密度聚乙烯和9%-50%的马来酸酐接枝聚乙烯，输送到单螺杆挤出机中，加热至200-300℃挤出，熔体通过流延机膜头主机，其熔融温度为180℃-250℃，共挤出聚乙烯厚片，厚度为0.08-0.10mm；
（2）PE膜的制备：取步骤（1）所得的聚乙烯厚片进行第一纵向拉伸步骤，将其沿纵向拉伸1.6-2.1倍；继续进行第二纵向拉伸步骤，将经过第一纵向拉伸的聚乙烯厚片继续沿纵向拉伸1.6-2.1倍；最后进行横向拉伸步骤，将经过第二纵向拉伸的聚乙烯厚片横向拉伸5-6倍；经双向拉伸后所得薄膜在100-130℃、50-100MPa压力下进行热定型8-20s后，进行收卷，得到内外层膜PE膜；
（3）中间层膜的制备：用梳理机将尼龙纤维梳理成单纤维状，使得单纤维呈纵向分散排列，然后使其单纤维杂乱成网，得到中间层膜尼龙无纺布；
（4）二辊热轧：取步骤（2）制备的PE膜两层，中间夹入步骤（3）制备的尼龙无纺布；按重量份计，取30-40份外层PE膜、20-40份中间层膜和30-40份内层PE膜，用二辊热轧机在110-150℃下加热7-18s，然后在70-120MPa下加压8-22s，最后在85-130MPa压力下碾压后，粘结成型制得初产品；
（5）表面处理、收卷：将步骤（4）制备的初产品自然冷却，冷却后的薄膜进行表面电晕处理，处理电流为160-210A，最大输出功率为1-20kw；电晕处理后卷成膜卷，分切包装得到用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜。
所述尼龙无纺布为尼龙6纤维或尼龙66纤维，采用干法梳理成网，尼龙纤维直径1.1-1.7dtex，长度5-50mm。
本发明的有益效果：采用本发明的技术方法，制备的三层复合聚乙烯隔离膜具有良好的力学性能和隔氧性能，满足轮胎生产中生胶的包装使用。三层膜之间结合力好，不容易分离，能反复使用。
本发明制备的三层复合聚乙烯隔离膜能阻隔氧气，产品各层之间相容性好，不会产生脱落分层，能在反复使用情况下保持物理机械性能。
具体实施方式
本发明通过以下实施例进一步阐述。
实施例1
外层:30质量份数（其中，低密度聚乙烯30%，线性低密度聚乙烯50%，马来酸酐接枝聚乙烯20%）；中间层：30质量份数；内层：40质量份数（其中，中密度聚乙烯30%，线性低密度聚乙烯50%，马来酸酐接枝聚乙烯20%）。
所述用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜的制备方法，步骤如下：
（1）熔融挤出：按质量百分比计，取30%的中低密度聚乙烯，50%的线性低密度聚乙烯和20%的马来酸酐接枝聚乙烯，输送到单螺杆挤出机中，加热至200℃挤出，熔体通过流延机膜头主机，其熔融温度为180℃，共挤成聚乙烯厚片，厚度为0.10mm；
（2）PE膜的制备：取步骤（1）所得的聚乙烯厚片进行第一纵向拉伸步骤，将其拉伸1.8倍；继续进行第二纵向拉伸步骤，将经过第一纵向拉伸的聚乙烯厚片拉伸1.8倍；最后进行横向拉伸步骤，将经过第二纵向拉伸的聚乙烯厚片拉伸5倍；双向拉伸后所得薄膜在100℃、100MPa压力下进行热定型8s后，进行收卷，得到内外层膜PE膜；
（3）中间层膜的制备：用梳理机将尼龙纤维梳理成单纤维状，使得单纤维呈纵向分散排列，然后使其单纤维杂乱成网，得到中间层膜尼龙无纺布；
（4）二辊热轧：取步骤（2）制备的PE膜两层，中间夹入步骤（3）制备的尼龙无纺布；用二辊热轧机在110℃下加热18s，然后在70MPa下加压22s，最后在85MPa压力下碾压后，粘结成型制得初产品；
（5）表面处理、收卷：将步骤（4）制备的初产品冷却，冷却后的薄膜表面电晕处理，处理电流为160A，最大输出功率为5kw；电晕处理后卷成膜卷，分切包装得到用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜。
实施例2
外层:40质量份数（其中，低密度聚乙烯50%，线性低密度聚乙烯40%，马来酸酐接枝聚乙烯10%）；中间层：20质量份数；内层：40质量份数（其中，低密度聚乙烯30%，线性低密度聚乙烯50%，马来酸酐接枝聚乙烯20%）
所述用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜的制备方法，步骤如下：
（1）熔融挤出：按质量百分比计，取50%的中低密度聚乙烯，40%的线性低密度聚乙烯和10%的马来酸酐接枝聚乙烯，输送到单螺杆挤出机中，加热至300℃挤出，熔体通过流延机膜头主机，其熔融温度为250℃，共挤成聚乙烯厚片，厚度为0.10mm；
（2）PE膜的制备：取步骤（1）所得的聚乙烯厚片进行第一纵向拉伸步骤，将其拉伸2倍；继续进行第二纵向拉伸步骤，将经过第一纵向拉伸的聚乙烯厚片拉伸2倍；最后进行横向拉伸步骤，将经过第二纵向拉伸的聚乙烯厚片拉伸6倍；双向拉伸后所得薄膜在100℃、100MPa压力下进行热定型20s后，进行收卷，得到内外层膜PE膜；
（3）中间层膜的制备：用梳理机将尼龙纤维梳理成单纤维状，使得单纤维呈纵向分散排列，然后使其单纤维杂乱成网，得到中间层膜尼龙无纺布；
（4）二辊热轧：取步骤（2）制备的PE膜两层，中间夹入步骤（3）制备的尼龙无纺布；用二辊热轧机在150℃下加热7s，然后在70MPa下加压22s，最后在85MPa压力下碾压后，粘结成型制得初产品；
（5）表面处理、收卷：将步骤（4）制备的初产品冷却，冷却后的薄膜表面电晕处理，处理电流为210A，最大输出功率为20kw；电晕处理后卷成膜卷，分切包装得到用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜。
实施例3
所述用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜的制备方法，步骤如下：
（1）熔融挤出：按质量百分比计，取30%的低密度聚乙烯，40%的线性低密度聚乙烯和30%的马来酸酐接枝聚乙烯，输送到单螺杆挤出机中，加热至250℃挤出，熔体通过流延机膜头主机，其熔融温度为200℃，共挤成聚乙烯厚片，厚度为0.09mm；
（2）PE膜的制备：取步骤（1）所得的聚乙烯厚片进行第一纵向拉伸步骤，将其拉伸1.7倍；继续进行第二纵向拉伸步骤，将经过第一纵向拉伸的聚乙烯厚片拉伸2.1倍；最后进行横向拉伸步骤，将经过第二纵向拉伸的聚乙烯厚片拉伸5.5倍；双向拉伸后所得薄膜在120℃、80MPa压力下进行热定型15s后，进行收卷，得到内外层膜PE膜；
（3）中间层膜的制备：用梳理机将尼龙纤维梳理成单纤维状，使得单纤维呈纵向分散排列，然后使其单纤维杂乱成网，得到中间层膜尼龙无纺布；
（4）二辊热轧：取步骤（2）制备的PE膜两层，中间夹入步骤（3）制备的尼龙无纺布；按重量份计，取35份外层PE膜、35份中间层膜和38份内层PE膜，用二辊热轧机在140℃下加热12s，然后在100MPa下加压18s，最后在120MPa压力下碾压后，粘结成型制得初产品；
（5）表面处理、收卷：将步骤（4）制备的初产品冷却，冷却后的薄膜表面电晕处理，处理电流为195A，最大输出功率为10kw；电晕处理后卷成膜卷，分切包装得到用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜。
实施例所得产物性能如表1所示：
表1
由上表格可知，采用本发明的制备方法，制备的三层复合聚乙烯隔离膜具有良好的延伸率和物理机械性能。

Claims (3)

1.一种用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜，其特征是配方比例按重量份计如下：
包括30-40份外层膜、20-40份中间层膜和30-40份内层膜；
其中按质量百分比计，外层膜和内层膜均为25%-60%的低密度聚乙烯，25%-60%的线性低密度聚乙烯和9%-50%的马来酸酐接枝聚乙烯的组合物；中间层膜为尼龙无纺布、涤纶或丙纶丝网织物；
制备外层膜与内层膜时：按质量百分比计，取25%-60%的低密度聚乙烯，25%-60%的线性低密度聚乙烯和9%-50%的马来酸酐接枝聚乙烯，输送到单螺杆挤出机中，加热至200-300℃挤出，熔体通过流延机膜头主机，其熔融温度为180℃-250℃，共挤出聚乙烯厚片，厚度为0.08-0.10mm；
取所得的聚乙烯厚片进行第一纵向拉伸步骤，将其沿纵向拉伸1.6-2.1倍；继续进行第二纵向拉伸步骤，将经过第一纵向拉伸的聚乙烯厚片继续沿纵向拉伸1.6-2.1倍；最后进行横向拉伸步骤，将经过第二纵向拉伸的聚乙烯厚片横向拉伸5-6倍。
2.权利要求1所述用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜的制备方法，其特征是步骤如下：
（1）熔融挤出：按质量百分比计，取25%-60%的低密度聚乙烯，25%-60%的线性低密度聚乙烯和9%-50%的马来酸酐接枝聚乙烯，输送到单螺杆挤出机中，加热至200-300℃挤出，熔体通过流延机膜头主机，其熔融温度为180℃-250℃，共挤出聚乙烯厚片，厚度为0.08-0.10mm；
（2）PE膜的制备：取步骤（1）所得的聚乙烯厚片进行第一纵向拉伸步骤，将其沿纵向拉伸1.6-2.1倍；继续进行第二纵向拉伸步骤，将经过第一纵向拉伸的聚乙烯厚片继续沿纵向拉伸1.6-2.1倍；最后进行横向拉伸步骤，将经过第二纵向拉伸的聚乙烯厚片横向拉伸5-6倍；经双向拉伸后所得薄膜在100-130℃、50-100MPa压力下进行热定型8-20s后，进行收卷，得到内外层膜PE膜；
（3）中间层膜的制备：用梳理机将尼龙纤维梳理成单纤维状，使得单纤维呈纵向分散排列，然后使其单纤维杂乱成网，得到中间层膜尼龙无纺布；
（4）二辊热轧：取步骤（2）制备的PE膜两层，中间夹入步骤（3）制备的尼龙无纺布；按重量份计，取30-40份外层PE膜、20-40份中间层膜和30-40份内层PE膜，用二辊热轧机在110-150℃下加热7-18s，然后在70-120MPa下加压8-22s，最后在85-130MPa压力下碾压后，粘结成型制得初产品；
（5）表面处理、收卷：将步骤（4）制备的初产品自然冷却，冷却后的薄膜进行表面电晕处理，处理电流为160-210A，最大输出功率为1-20kw；电晕处理后卷成膜卷，分切包装得到用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜。
3.如权利要求2所述用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜的制备方法，其特征是：所述尼龙无纺布为尼龙6纤维或尼龙66纤维，采用干法梳理成网，尼龙纤维直径1.1-1.7dtex，长度5-50mm。
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Denomination of invention: The invention relates to a polyethylene isolation film used repeatedly in tire production and a preparation method thereof

Effective date of registration: 20210413

Granted publication date: 20151118

Pledgee: Wuxi Xishan sub branch of Bank of Jiangsu Co.,Ltd.

Pledgor: HAOCHEN (WUXI) PLASTIC Co.,Ltd.

Registration number: Y2021320010128