CN110172205A - 一种高填充低密度聚乙烯吹膜母粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于塑料母粒制备技术领域，公开了一种高填充低密度聚乙烯吹膜母粒及其制备方法，该吹膜母粒包括如下重量份的原料：改性碳酸钙75～85份、LLDPE6～12份、成核剂3～6份、钛酸酯偶联剂1～4份、三硬脂酸甘油酯0.5～1份、OPE蜡0.5～1份、抗菌剂0.3～0.8份、抗氧剂0.1～0.3份。本发明低密度聚乙烯吹膜母粒具有高填充、高分散、高流动性、抗冲击的优点，可大量添加在薄膜吹膜母粒中吹膜，制备的薄膜具有较高的使用强度、延伸度。

Description

一种高填充低密度聚乙烯吹膜母粒及其制备方法
技术领域
本发明属于塑料母粒制备技术领域，特别涉及一种高填充低密度聚乙烯吹膜母粒及其制备方法。
背景技术
聚乙烯是一种无臭、无毒、耐低温性能优良的热塑性树脂，是目前产量最大、应用最广的塑料品种之一，约占世界塑料总产量的35％。聚乙烯分为三种，分别是高密度聚乙烯、低密度聚乙烯以及线型低密度聚乙烯，三者均属于热塑性通用塑料。线性低密度聚乙烯(简称为LLDPE)为无毒、无味、无臭的乳白色颗粒，密度为0.918～0.935g/cm3，具有较高的软化温度和熔融温度，有强度大、韧性好、刚性大、耐热、耐寒性好等优点，还具有良好的耐环境应力开裂性，耐冲击强度、耐撕裂强度等性能，普遍应用于制作农膜、包装薄膜、复合薄膜等。但线性低密度聚乙烯加工薄膜时薄膜表面易出现鲨鱼皮现象和破膜现象，且难以兼具高光泽性和耐穿刺性，影响其应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服上述缺陷，提供一种高填充低密度聚乙烯吹膜母粒及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种高填充低密度聚乙烯吹膜母粒，包括如下重量份的原料：改性碳酸钙75～85份、LLDPE6～12份、成核剂3～6份、钛酸酯偶联剂1～4份、三硬脂酸甘油酯0.5～1份、OPE蜡0.5～1份、抗菌剂0.3～0.8份、抗氧剂0.1～0.3份。
优选的，所述高填充低密度聚乙烯吹膜母粒包括如下重量份的原料：改性碳酸钙82份、LLDPE10份、成核剂4份、偶联剂2份、三硬脂酸甘油酯0.8份、OPE蜡0.6份、抗菌剂0.4份、抗氧剂0.2份。
优选的，所述改性碳酸钙为经表面改性剂改性的多孔纳米碳酸钙，所述多孔纳米碳酸钙的粒径为100～1000nm，孔隙率为40～50％。
优选的，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、乙酰氨基磺酸钾、壳聚糖按质量比为1:1～2:2～3组成的混合物。
优选的，所述成核剂由二苄叉山梨醇、滑石粉和十六烷基二甲基按质量比为1:1～3:2～4制成的混合物。
优选的，所述抗菌剂由如下重量份的原料制备所得：绿原酸15～30份、纳米氧化锌10～20份、壳聚糖6～10份、磷酸二氢铵5～8份。
优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂CA、抗氧剂330按质量比为1～3:1～2:1混合组成。
本发明的另一目的是提供一种高填充低密度聚乙烯吹膜母粒的制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量份将上述各原料混合搅拌均匀；
(2)将步骤(1)混合材料加入到三螺杆挤出机进行挤出造粒，设置挤出段温度为：一段150℃、二段170℃、三段180℃、四段190℃、五段190℃、机头190℃，设置搅拌速度为300-500rpm；
(3)将步骤(2)所得颗粒在80～110℃下烘干2～4小时，得低密度聚乙烯吹膜母粒。
与现有技术相比本发明的有益效果是：
本发明采用经表面改性的多孔纳米碳酸钙与低密度聚乙烯按比例混合，同时添加成核剂，增强线性低密度聚乙烯吹膜母粒的润滑性和稳定性，提高低密度聚乙烯材料的力性能、热性能，解决了线性低密度聚乙烯加工薄膜时薄膜表面出现鲨鱼皮现象和破膜现象，提高了加工速率，并改善了薄膜的光学性能，使制备的聚乙烯母料具有较高的使用强度，提高母粒的刚度、耐高温蠕变等性能，从而也提高了塑料制品的软化温度。
本发明低密度聚乙烯吹膜母粒中添加抗菌剂，使制备的母粒具有良好的抗菌和杀菌的效果，用量很少就能明显起到抗菌作用；并且不影响塑料的机械强度，在塑料中易于分散均匀，耐候性好，持久性好，使塑料具有长期抗菌性。
本发明制得的低密度聚乙烯吹膜母粒，可在不降低材料强度的基础上，大幅度的提高刚性、韧性和延展性等，极大地改善了共混改性的结合度问题，提高低密度聚乙烯吹膜母粒的添加量，高达60％，降低生产成本，具有很好的应用前景。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
一种高填充低密度聚乙烯吹膜母粒，包括如下重量份的原料：改性碳酸钙75份、LLDPE12份、成核剂6份、钛酸酯偶联剂4份、三硬脂酸甘油酯1份、OPE蜡1份、抗菌剂0.8份、抗氧剂0.2份；
其中改性碳酸钙为经表面改性剂改性的多孔纳米碳酸钙，多孔纳米碳酸钙的粒径为100nm，孔隙率为40～50％；
表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、乙酰氨基磺酸钾、壳聚糖按质量比为1:1:2组成的混合物；
成核剂由二苄叉山梨醇、滑石粉和十六烷基二甲基按质量比为1:1:2制成的混合物；
抗菌剂由如下重量份的原料制备所得：绿原酸15份、纳米氧化锌10份、壳聚糖6份、磷酸二氢铵5份；
抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂CA、抗氧剂330按质量比为1:1:1混合组成。
一种高填充低密度聚乙烯吹膜母粒的制备方法为：
(1)按重量份将上述各原料混合搅拌均匀；
(2)将步骤(1)混合材料加入到三螺杆挤出机进行挤出造粒，设置挤出段温度为：一段150℃、二段170℃、三段180℃、四段190℃、五段190℃、机头190℃，设置搅拌速度为300-500rpm；
(3)将步骤(2)所得颗粒在80℃下烘干4小时，得低密度聚乙烯吹膜母粒。
实施例2
一种高填充低密度聚乙烯吹膜母粒，包括如下重量份的原料：改性碳酸钙82份、LLDPE10份、成核剂4份、偶联剂2份、三硬脂酸甘油酯0.8份、OPE蜡0.6份、抗菌剂0.4份、抗氧剂0.2份；
其中改性碳酸钙为经表面改性剂改性的多孔纳米碳酸钙，所述多孔纳米碳酸钙的粒径为400nm，孔隙率为45％；
表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、乙酰氨基磺酸钾、壳聚糖按质量比为1:2:2组成的混合物；
成核剂由二苄叉山梨醇、滑石粉和十六烷基二甲基按质量比为1:2:2制成的混合物；
抗菌剂由如下重量份的原料制备所得：绿原酸20份、纳米氧化锌15份、壳聚糖8份、磷酸二氢铵6份；
抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂CA、抗氧剂330按质量比为1:2:1混合组成。
一种高填充低密度聚乙烯吹膜母粒的制备方法为：
(1)按重量份将上述各原料混合搅拌均匀；
(2)将步骤(1)混合材料加入到三螺杆挤出机进行挤出造粒，设置挤出段温度为：一段150℃、二段170℃、三段180℃、四段190℃、五段190℃、机头190℃，设置搅拌速度为300-500rpm；
(3)将步骤(2)所得颗粒在90℃下烘干3小时，得低密度聚乙烯吹膜母粒。
实施例3
一种高填充低密度聚乙烯吹膜母粒，包括如下重量份的原料：改性碳酸钙80份、LLDPE10份、成核剂5份、钛酸酯偶联剂3份、三硬脂酸甘油酯1份、OPE蜡0.6份、抗菌剂0.3份、抗氧剂0.1份；
其中改性碳酸钙为经表面改性剂改性的多孔纳米碳酸钙，所述多孔纳米碳酸钙的粒径为100～1000nm，孔隙率为40～50％；
表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、乙酰氨基磺酸钾、壳聚糖按质量比为1:2:3组成的混合物；
成核剂由二苄叉山梨醇、滑石粉和十六烷基二甲基按质量比为1:3:2制成的混合物；
抗菌剂由如下重量份的原料制备所得：绿原酸25份、纳米氧化锌18份、壳聚糖8份、磷酸二氢铵6份；
抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂CA、抗氧剂330按质量比为3:2:1混合组成。
一种高填充低密度聚乙烯吹膜母粒的制备方法为：
(1)按重量份将上述各原料混合搅拌均匀；
(2)将步骤(1)混合材料加入到三螺杆挤出机进行挤出造粒，设置挤出段温度为：一段150℃、二段170℃、三段180℃、四段190℃、五段190℃、机头190℃，设置搅拌速度为300-500rpm；
(3)将步骤(2)所得颗粒在100℃下烘干3小时，得低密度聚乙烯吹膜母粒。
实施例4
一种高填充低密度聚乙烯吹膜母粒，包括如下重量份的原料：改性碳酸钙84份、LLDPE8份、成核剂4份、钛酸酯偶联剂1份、三硬脂酸甘油酯1份、OPE蜡1份、抗菌剂0.8份、抗氧剂0.2份；
其中改性碳酸钙为经表面改性剂改性的多孔纳米碳酸钙，所述多孔纳米碳酸钙的粒径为600nm，孔隙率为50％；
表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、乙酰氨基磺酸钾、壳聚糖按质量比为1:2:2组成的混合物；
成核剂由二苄叉山梨醇、滑石粉和十六烷基二甲基按质量比为1:3:4制成的混合物；
抗菌剂由如下重量份的原料制备所得：绿原酸30份、纳米氧化锌20份、壳聚糖10份、磷酸二氢铵8份；
抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂CA、抗氧剂330按质量比为3:1:1混合组成。
一种高填充低密度聚乙烯吹膜母粒的制备方法为：
(1)按重量份将上述各原料混合搅拌均匀；
(2)将步骤(1)混合材料加入到三螺杆挤出机进行挤出造粒，设置挤出段温度为：一段150℃、二段170℃、三段180℃、四段190℃、五段190℃、机头190℃，设置搅拌速度为300-500rpm；
(3)将步骤(2)所得颗粒在110℃下烘干2小时，得低密度聚乙烯吹膜母粒。
实施例5
一种高填充低密度聚乙烯吹膜母粒，包括如下重量份的原料：改性碳酸钙85份、LLDPE6份、成核剂3份、钛酸酯偶联剂4份、三硬脂酸甘油酯0.5份、OPE蜡0.5份、抗菌剂0.7份、抗氧剂0.3份；
其中改性碳酸钙为经表面改性剂改性的多孔纳米碳酸钙，所述多孔纳米碳酸钙的粒径为1000nm，孔隙率为50％；
表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、乙酰氨基磺酸钾、壳聚糖按质量比为1:2:3组成的混合物；
成核剂由二苄叉山梨醇、滑石粉和十六烷基二甲基按质量比为1:3:2制成的混合物；
抗菌剂由如下重量份的原料制备所得：绿原酸25份、纳米氧化锌18份、壳聚糖8份、磷酸二氢铵6份；
抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂CA、抗氧剂330按质量比为3:2:1混合组成。
一种高填充低密度聚乙烯吹膜母粒的制备方法为：
(1)按重量份将上述各原料混合搅拌均匀；
(2)将步骤(1)混合材料加入到三螺杆挤出机进行挤出造粒，设置挤出段温度为：一段150℃、二段170℃、三段180℃、四段190℃、五段190℃、机头190℃，设置搅拌速度为300-500rpm；
(3)将步骤(2)所得颗粒在100℃下烘干3小时，得低密度聚乙烯吹膜母粒。
试验效果
将实施例1-5制备的低密度聚乙烯吹膜母粒按照国标GB11548-89/GB1039-79和GB9341-88/GB9342-88的检测标准进行力学性能检测，按照QB/T2591-2003用贴膜法，考察样品24h的抗菌率，其检测结果如表1所示。
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
拉伸强度(MPa) 48.7 49.5 48.8 48.1 47.6
断裂伸长率(％) 54.6 55.8 54.6 54.1 53.8
抗冲强度(KJ/m<sup>2</sup>) 107 112 108 105 104
雾度(％) 9.5 9.2 8.9 9.1 9.3
大肠杆菌抗菌率(％) 99.6 99.8 99.9 99.7 99.6
以上为本发明较佳实施例，只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种高填充低密度聚乙烯吹膜母粒，其特征在于：包括如下重量份的原料：改性碳酸钙75～85份、LLDPE6～12份、成核剂3～6份、钛酸酯偶联剂1～4份、三硬脂酸甘油酯0.5～1份、OPE蜡0.5～1份、抗菌剂0.3～0.8份、抗氧剂0.1～0.3份。
2.根据权利要求1所述的高填充低密度聚乙烯吹膜母粒，其特征在于：包括如下重量份的原料：改性碳酸钙82份、LLDPE10份、成核剂4份、偶联剂2份、三硬脂酸甘油酯0.8份、OPE蜡0.6份、抗菌剂0.4份、抗氧剂0.2份。
3.根据权利要求1或2所述的高填充低密度聚乙烯吹膜母粒，其特征在于：所述改性碳酸钙为经表面改性剂改性的多孔纳米碳酸钙，所述多孔纳米碳酸钙的粒径为100～1000nm，孔隙率为40～50％。
4.根据权利要求3所述的高填充低密度聚乙烯吹膜母粒，其特征在于：所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、乙酰氨基磺酸钾、壳聚糖按质量比为1:1～2:2～3组成的混合物。
5.根据权利要求1或2所述的高填充低密度聚乙烯吹膜母粒，其特征在于：所述成核剂由二苄叉山梨醇、滑石粉和十六烷基二甲基按质量比为1:1～3:2～4制成的混合物。
6.根据权利要求1或2所述的高填充低密度聚乙烯吹膜母粒，其特征在于：所述抗菌剂由如下重量份的原料制备所得：绿原酸15～30份、纳米氧化锌10～20份、壳聚糖6～10份、磷酸二氢铵5～8份。
7.根据权利要求1或2所述的高填充低密度聚乙烯吹膜母粒，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂CA、抗氧剂330按质量比为1～3:1～2:1混合组成。
8.一种权利要求1所述的高填充低密度聚乙烯吹膜母粒的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)按重量份将上述各原料混合搅拌均匀；
(2)将步骤(1)混合材料加入到三螺杆挤出机进行挤出造粒，设置挤出段温度为：一段150℃、二段170℃、三段180℃、四段190℃、五段190℃、机头190℃，设置搅拌速度为300-500rpm；
(3)将步骤(2)所得颗粒在80～110℃下烘干2～4小时，得低密度聚乙烯吹膜母粒。
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