CN108912480A - 一种开口母粒的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明所述一种开口母粒的制备方法，包括以下步骤：1)对二氧化硅进行表面处理；2)按照重量百分数进行称量：经处理后的二氧化硅8％～15％、PE蜡1％～2％、油酸酰胺3％～5％，POE弹性体8％～10％，无规聚丙烯68％～80％。3)将称量后各种原料按照其相应的比例投入混料装置内混合，混合时间为15min，混合转速小于100转/分钟；4)将混合均匀后的原料投入到双螺杆机挤出机上进行挤出造粒；5)挤出后的塑料条经过冷却和切粒制成开口母粒。本发明与现有的偶联剂直接二氧化硅等无机开口剂直接混合进行表面处理的方法相比，本发明的表面处理方法效果更佳，并不会产生团聚。

Description

一种开口母粒的制备方法
技术领域
本发明涉及一种开口母粒的制备方法，属于塑料母粒生产领域。
背景技术
塑料薄膜广泛用于食品包装、医药包装、文化用品包装及农用等方面。但是塑料在吹塑成膜后，薄膜层间易形成真空密合下的黏合，难以分开，给包装应用带来困难。
塑料薄膜的粘连主要有三方面：一是由于薄膜闭合后膜间形成真空密合状态，不易分开；二是薄膜成型后膜层距离近，分子间存在范德华力，使膜层之间相互吸附粘连：三是由于分子热运动迁移，两片薄膜闭合后产生了大分子链之间的互相缠绕.使其无法打开闭。事实上造成薄膜开口困难的原因是三者共存的。
为了提高薄膜的开口性能，防止其粘连，通常在生产塑料薄膜前需要添加开口剂来提高开口性。开口剂也叫抗粘连剂，开口剂均匀地分散在薄膜中，在薄膜表面形成细微坚挺的突起，从而减小了薄膜之间的接触面积，使外部空气易于进入到两层薄膜之间，避免在两层黏合在一起的薄膜之间形成真空，从而起到防止薄膜粘连的作用。
为了提高开口剂在薄膜中的分散效果，开口剂一般先与塑料基体共混挤出制成母粒即开口母粒后才添加到薄膜生产中去。
开口母粒主要分无机开口母粒和开口母粒。有机开口母粒采用有机开口剂，而且以酰胺类开口剂为主，但是酰胺类开口剂存在很大的缺陷：在薄膜制造完成后，要经过一段时间，待爽滑剂从薄膜内部迁移到薄膜表面后，才能发挥其爽滑抗粘连作用，而随着使用时间的延长，其爽滑开口性能逐步下降，酰胺类物质迁移到制品表面容易对制品产生污染。
无机开口母粒中的无机开口剂虽然不会发生迁移，但是无机粉体容易发生团聚，使薄膜生产容易出现破膜、鱼眼等质量问题，团聚还会导致开口性能下降。
导致原因：
有机开口剂由于与薄膜树脂不相容，所以最终会全部迁移出薄膜表面而造成污染；而无机开口剂由于其粒径很小，表面能高，所以容易产生团聚现象从而对薄膜的生产稳定性造成影响，同时其开口效果也有所下降。
发明内容
本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种开口母粒的制备方法，防止了无机开口剂的团聚，而且有效解决了无机粉体在加工及添加过程中的团聚现象，保证了无机粉体的在薄膜中的均匀分散，同时不会对薄膜生产过程造成影响。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种开口母粒的制备方法，包括以下步骤：
1)对二氧化硅进行表面处理；
2)按照重量百分数进行称量：经处理后的二氧化硅8％～15％、PE蜡1％～2％、油酸酰胺3％～5％，POE弹性体8％～10％，无规聚丙烯68％～80％。
3)将称量后各种原料按照其相应的比例投入混料装置内混合，混合时间为15min，混合转速小于100转/分钟；
4)将混合均匀后的原料投入到双螺杆机挤出机上进行挤出造粒；
5)挤出后的塑料条经过冷却和切粒制成开口母粒。
进一步，步骤1)中的对二氧化硅进行表面处理为：
在搅拌釜内加水，接着加入十二烷基硫酸钠，使十二烷基硫酸钠质量浓度为0.05％～0.1％，然后加入羧甲基纤维素钠，使其质量浓度为0.02％～0.05％，再加聚二甲基硅氧烷，质量浓度为0.0015～0.005％，拌搅后加入二氧化硅，其中二氧化硅的粒径为6～12um，质量浓度为0.05％～0.2％，加入二氧化硅后开始搅拌，其搅拌速度不小于1500转/min，然后加入质量浓度0.1---0.2％的硅氧偶联剂，在此过程持续搅拌30min以上，搅拌结束后将混合液体进行过滤，将过滤的滤渣进行真空干燥，烘干温度为50±5℃，真空度≤100pa。
进一步，PE蜡分子量为4000～5000。
进一步，步骤4)中，螺杆各区的温度分别为：一区120℃、二区140℃、三区150℃、四区160℃、五区155℃、六区150℃，机头150℃。
进一步，所述POE弹性体的融熔指数为10～30g/min。
进一步，所述无规聚丙烯的融熔指数为20～50g/min。
进一步，所述硅氧偶联剂为硅氧偶联剂KN550。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明所述一种开口母粒的制备方法，与现有的偶联剂直接二氧化硅等无机开口剂直接混合进行表面处理的方法相比，本发明的表面处理方法效果更佳，并不会产生团聚。本发明通过以水为分散介质，让二氧化硅在分散的状况下进行表面处理，在处理过程中，二氧化硅一直呈分散状况，不会产生团聚，当处理结束后，二氧化硅的高能表面被偶联剂所覆盖，因此在后续的母粒制造及薄膜加工过程中均不会再产生团聚，提高了其开口性能，减少了对薄膜生产稳定性的影响。
此外，在母粒的配方上，本发明合理地选用二氧化硅加油酸酰胺的混合开口剂方式，再加入选用无规聚丙烯作为基体树脂，其综合开口效果好，使用量少，使用成本低。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
一种开口母粒的制备方法，包括以下步骤：
在搅拌釜内加入水，接着加入十二烷基硫酸钠，浓度为0.08％，起到降低水的表面张力的作用。然后加入羧甲基纤维素钠，浓度为0.04％，起到增稠作用。再加聚二甲基硅氧烷，浓度为0.003％，起消泡作用，充分拌搅后加入二氧化硅，其中二氧化硅的粒径为6～12um，加入浓度为0.15％，加入二氧化硅后开始搅拌，其搅拌速度不小于1500转/min，然后加入质量浓度0.15％的硅氧偶联剂KN550，在此过程持续搅拌30min以上，硅氧偶联剂吸附于二氧化硅的表面，搅拌结束后将混合液体进行过滤，将过滤的滤渣进行真空干燥，烘干温度为50±5℃，真空度≤100pa。
该表面处理过程不会造成二氧化硅的团聚，经表面处理后的二氧化硅其表面被偶联剂所覆盖，表面能低，因此后续的母粒生产及薄膜加工过程中均不会团聚，保证了开口效果及生产稳定性。
将经表面处理后二氧化硅及其他原料按照下面配方进行称量：经处理后的二氧化硅10％、PE蜡1.5％、油酸酰胺4％，POE弹性体9％，无规聚丙烯75.5％。
其中二氧化硅为经上述表理处理方法后的产品，其粒径为6～12um，作为开口剂的主要成份来使用，其能够均匀地分散在薄膜中，形成许多微细而坚硬的突起从而减小了薄膜之间的接触面积，实现了降低薄膜表面摩擦系数的目的，使薄膜易于开口，同时由于这些突起的存在，使外部空气易于进入到两层薄膜之间，避免在两层贴合在一起的薄膜之间形成真空，从而起到防止薄膜粘连的作用。
PE蜡作为加工润滑剂使用，其分子量为4000～5000，分子量过低则容易析出造成对生产设备的污染，分子量过高则润滑效果变差。
油酸酰胺为辅助的开口剂，其能迁移到薄膜的表面，降低薄膜的表面摩擦系数。本发明将其作为辅助开口剂使用，大大减少了其在薄膜表面的析出量，从而避免其对薄膜表面产生污染而影响薄膜的使用性能。
POE弹性体的存在可以增加母粒基体树脂与薄膜树脂间的相容性，减少母粒添加对薄膜加工稳定性的影响，其融熔指数优选10～30g/min。
无规聚丙烯作为母粒的基体树脂使用，由于其为非晶聚合物，因此其对二氧化硅及其他辅助成份有良好的容纳作用，能够提高母粒中有效成份的含量，减少母粒的添加量，降低母粒的使用成本。本发明中，无规聚丙烯的融熔指数优选20～50g/min。
将称量后各种原料按照其相应的比例投入混料装置内混合，混合时间为15min，混合转速小于100转/分钟。
将混合均匀后的原料投入到双螺杆机挤出机上进行挤出造粒，其中，物料依次通过各区，螺杆各区的温度分别为：一区120℃、二区140℃、三区150℃、四区160℃、五区155℃、六区150℃，机头150℃。
挤出后的塑料条经过冷却和切粒制成开口母粒。
传统的偶联剂与无机开口剂直接共混的方法虽然简单，但是搅拌过程中，无机开口剂的容易产生团聚。因为无机开口剂的粒径普遍较小，表面能较高，即便加入了偶联剂，但是分布不均匀，在搅拌过程中，无机开口剂团聚的现象不可以避免。从而影响其后道加工及使用性能。
本发明通过在水中加入表面活性剂、增稠剂、消泡剂，形成可以使二氧化硅呈现良好分散的溶液，二氧化硅分散于该溶液中，不会团聚，再通过加入的硅氧偶联剂不溶于水，在高速剪切力的作用下与水形成乳液。由于偶联剂与二氧化硅的一端具有良好的吸附力，因此，偶联剂将吸附于二氧化硅的表面，在此过程中，二氧化硅一直处于分散状况，不会产生团聚。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种开口母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)对二氧化硅进行表面处理；
2)按照重量百分数进行称量：经处理后的二氧化硅8％～15％、PE蜡1％～2％、油酸酰胺3％～5％，POE弹性体8％～10％，无规聚丙烯68％～80％。
3)将称量后各种原料按照其相应的比例投入混料装置内混合，混合时间为15min，混合转速小于100转/分钟；
4)将混合均匀后的原料投入到双螺杆机挤出机上进行挤出造粒；
5)挤出后的塑料条经过冷却和切粒制成开口母粒。
2.根据权利要求1所述一种开口母粒的制备方法，其特征在于，步骤1)中的对二氧化硅进行表面处理为：
在搅拌釜内加水，接着加入十二烷基硫酸钠，使十二烷基硫酸钠质量浓度为0.05％～0.1％，然后加入羧甲基纤维素钠，使其质量浓度为0.02％～0.05％，再加聚二甲基硅氧烷，质量浓度为0.0015～0.005％，拌搅后加入二氧化硅，其中二氧化硅的粒径为6～12um，质量浓度为0.05％～0.2％，加入二氧化硅后开始搅拌，其搅拌速度不小于1500转/min，然后加入质量浓度0.1---0.2％的硅氧偶联剂，在此过程持续搅拌30min以上，搅拌结束后将混合液体进行过滤，将过滤的滤渣进行真空干燥，烘干温度为50±5℃，真空度≤100pa。
3.根据权利要求2所述一种开口母粒的制备方法，其特征在于，PE蜡分子量为4000～5000。
4.根据权利要求2所述一种开口母粒的制备方法，其特征在于，步骤4)中，螺杆各区的温度分别为：一区120℃、二区140℃、三区150℃、四区160℃、五区155℃、六区150℃，机头150℃。
5.根据权利要求2所述一种开口母粒的制备方法，其特征在于，所述POE弹性体的融熔指数为10～30g/min。
6.根据权利要求2所述一种开口母粒的制备方法，其特征在于，所述无规聚丙烯的融熔指数为20～50g/min。
7.根据权利要求2所述一种开口母粒的制备方法，其特征在于，所述硅氧偶联剂为硅氧偶联剂KN550。
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