CN114350062A - 高刚性低屈服聚丙烯扭结膜及其制备方法 - Google Patents
高刚性低屈服聚丙烯扭结膜及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114350062A CN114350062A CN202111494638.1A CN202111494638A CN114350062A CN 114350062 A CN114350062 A CN 114350062A CN 202111494638 A CN202111494638 A CN 202111494638A CN 114350062 A CN114350062 A CN 114350062A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polypropylene
- temperature
- rigidity low
- yield
- film according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高刚性低屈服聚丙烯扭结膜及其制备方法，涉及扭结膜技术领域，本发明以聚丙烯作为基料，通过氢化石油树脂和成核剂的添加来调控聚丙烯的结晶度，改变聚丙烯的晶体结构，从而优化所制聚丙烯扭结膜作为包装材料的包装性能，同时保证该聚丙烯扭结膜作为糖果包装材料的安全性能，并且该聚丙烯扭结膜可以再生利用，提高资源利用效率，从而减轻对环境的污染。
Description
技术领域：
本发明涉及扭结膜技术领域，具体涉及一种高刚性低屈服聚丙烯扭结膜及其制备方法。
背景技术：
扭结膜是一种用来包装糖果的薄膜，作为最传统的糖果包装方式之一，它和枕包、折叠式包装并称糖果包装的三大包装方式。现有扭结膜按材质分为玻璃纸(赛璐玢)、硬质PVC、单向拉伸HDPE、双向拉伸PS、PP、PET。其中，PP(聚丙烯)扭结膜具有环保卫生、防潮性好、价格低廉、尺寸稳定性好、透明度高、耐腐蚀的优点，但刚性和挺度较差。
目前，聚丙烯扭结膜性能改进的方法包括合成方法和加工方法两个方面，合成方法是指在聚丙烯分子链的主链上增加分子位阻大的苯环或者五元环，降低分子间作用力，但合成方法存在耗时长、花费大、研究周期长的问题。加工方法包括两种，一种是多层共挤复合铝膜，具有优良的强度、刚性和更好的扭结性，但耐腐蚀性差，并且难回收再利用；另一种是添加扭结助剂，具有较高的刚性，阻碍薄膜分子链的运动，恢复能力变弱，从而提高扭结膜的扭结性能，但加工条件对晶体形态、结晶度影响大，控制因素复杂。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种高刚性低屈服聚丙烯扭结膜及其制备方法，通过氢化石油树脂和成核剂的添加来调控聚丙烯的结晶度，改变聚丙烯的晶体结构，从而优化聚丙烯扭结膜作为包装材料的包装性能。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
高刚性低屈服聚丙烯扭结膜，由以下重量份数的原料制备而成：
聚丙烯80-100份、氢化石油树脂10-20份、成核剂5-10份；
所述成核剂为N,N'-([2,2'-联吡啶]-6,6'-二基)双(3-(4-氟苯基)丙酰胺)，结构式如下：
所述聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯。
所述氢化石油树脂为C5氢化石油树脂或C9氢化石油树脂。
氢化石油树脂具有较高的刚性，分子链运动困难，可以降低PP的结晶度，增大非晶区，减小扭转恢复力。
所述N,N'-([2,2'-联吡啶]-6,6'-二基)双(3-(4-氟苯基)丙酰胺)是由2,2'-二吡啶-6,6'-二胺和3-(4-氟苯基)丙酸反应制成，其制备方法为：在无水条件下，向四氢呋喃中加入3-(4-氟苯基)丙酸，再滴加氯化亚砜，常温反应，反应结束后抽真空，脱去多余的氯化亚砜和四氢呋喃，向得到的3-(4-氟苯基)丙酰氯中加入2,2'-二吡啶-6,6'-二胺，脱水反应，水洗，抽滤，烘干，即得。
所述2,2'-二吡啶-6,6'-二胺、3-(4-氟苯基)丙酸、氯化亚砜的摩尔比为1:1:2-5。
成核剂可以提高PP的结晶度与弹性模量，控制非晶相和晶相的比例，调控晶体形态。上述成核剂熔融后呈纤维状，可以诱导聚丙烯取向附生结晶，通过仿形生长，聚丙烯形成不同的晶体形态。并且，该新型成核剂的作用效果优于本领域现有的TMB类成核剂、NU类成核剂、WBG类成核剂。
通过调控氢化石油树脂和成核剂的竞争关系，控制PP的结晶与取向形态，构建高非晶区、高长径比的PP晶体结构，提高扭结膜的弹性模量，降低断裂伸长率。
上述高刚性低屈服聚丙烯扭结膜的制备方法，包括下列制备步骤：
(1)将真空干燥至含水量低于250ppm的聚丙烯、氢化石油树脂和成核剂充分混合，得到预混料；
(2)将预混料加入双螺杆挤出机中，熔融塑化，经模头挤出，急冷定型，得到膜片；
(3)将膜片经预热后进行双向拉伸，冷却定型，切边，收卷，得到扭结膜。
所述真空干燥温度为60-80℃。
所述熔融塑化温度为185-215℃，模头挤出温度为200-230℃，急冷定型温度为20-50℃。
所述预热温度为80-100℃，双向拉伸温度为115-135℃，冷却定型温度为40-60℃。
所述双向拉伸的纵向拉伸倍率为2-5倍，横向拉伸倍率为2-5倍。
本发明的有益效果是：本发明以聚丙烯作为基料，通过氢化石油树脂和成核剂的添加来调控聚丙烯的结晶度，改变聚丙烯的晶体结构，从而优化所制聚丙烯扭结膜作为包装材料的包装性能，同时保证该聚丙烯扭结膜作为糖果包装材料的安全性能，并且该聚丙烯扭结膜可以再生利用，提高资源利用效率，从而减轻对环境的污染。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
成核剂N,N'-([2,2'-联吡啶]-6,6'-二基)双(3-(4-氟苯基)丙酰胺)的制备：在无水条件下，向250mL四氢呋喃中加入0.05mol 3-(4-氟苯基)丙酸，再滴加0.15mol氯化亚砜，常温反应2h，反应结束后抽真空，脱去多余的氯化亚砜和四氢呋喃，向得到的3-(4-氟苯基)丙酰氯中加入0.05mol 2,2'-二吡啶-6,6'-二胺，在130℃下脱水反应3h，水洗，抽滤，烘干，即得。1H NMR(DMSO-d6,400MHz),δ:10.67(s,2H),8.98(d,2H),7.86-7.78(m,4H),7.18-7.16(m,8H),2.96(t,4H),2.79(t,4H)；ESI-MS:m/z＝487.19[M+1]+.
实施例1
(1)将65℃真空干燥至含水量低于250ppm的90份均聚聚丙烯S1040、12份C5氢化石油树脂和6份上述制备的成核剂充分混合，得到预混料。
(2)将预混料加入双螺杆挤出机中，熔融塑化，双螺杆挤出机料筒各段的温度依次为185℃、195℃、200℃、200℃、210℃、210℃、200℃，经模头挤出，模头温度200℃，在25℃冷却辊上急冷定型，得到膜片。
(3)将膜片经90℃预热后进行双向拉伸，双向拉伸温度为125℃，纵向拉伸倍率为4倍，横向拉伸倍率为2.5倍，在50℃冷却辊上冷却定型，切边，收卷，得到扭结膜。
实施例2
(1)将65℃真空干燥至含水量低于250ppm的100份均聚聚丙烯S1040、15份C5氢化石油树脂和8份上述制备的成核剂充分混合，得到预混料。
(2)将预混料加入双螺杆挤出机中，熔融塑化，双螺杆挤出机料筒各段的温度依次为185℃、195℃、200℃、200℃、210℃、210℃、200℃，经模头挤出，模头温度200℃，在25℃冷却辊上急冷定型，得到膜片。
(3)将膜片经90℃预热后进行双向拉伸，双向拉伸温度为125℃，纵向拉伸倍率为4倍，横向拉伸倍率为2.5倍，在50℃冷却辊上冷却定型，切边，收卷，得到扭结膜。
实施例3
(1)将65℃真空干燥至含水量低于250ppm的90份均聚聚丙烯S1040、12份C9氢化石油树脂和6份上述制备的成核剂充分混合，得到预混料。
(2)将预混料加入双螺杆挤出机中，熔融塑化，双螺杆挤出机料筒各段的温度依次为185℃、195℃、200℃、200℃、210℃、210℃、200℃，经模头挤出，模头温度200℃，在25℃冷却辊上急冷定型，得到膜片。
(3)将膜片经90℃预热后进行双向拉伸，双向拉伸温度为125℃，纵向拉伸倍率为4倍，横向拉伸倍率为2.5倍，在50℃冷却辊上冷却定型，切边，收卷，得到扭结膜。
对比例1
对比例1与实施例1的区别之处是将成核剂替换为成核剂WBG-2。
(1)将65℃真空干燥至含水量低于250ppm的90份均聚聚丙烯S1040、12份C5氢化石油树脂和6份成核剂WBG-2充分混合，得到预混料。
(2)将预混料加入双螺杆挤出机中，熔融塑化，双螺杆挤出机料筒各段的温度依次为185℃、195℃、200℃、200℃、210℃、210℃、200℃，经模头挤出，模头温度200℃，在25℃冷却辊上急冷定型，得到膜片。
(3)将膜片经90℃预热后进行双向拉伸，双向拉伸温度为125℃，纵向拉伸倍率为4倍，横向拉伸倍率为2.5倍，在50℃冷却辊上冷却定型，切边，收卷，得到扭结膜。
对比例2
对比例2与实施例1的区别之处是将成核剂替换为成核剂NU-100。
(1)将65℃真空干燥至含水量低于250ppm的90份均聚聚丙烯S1040、12份C5氢化石油树脂和6份成核剂NU-100充分混合，得到预混料。
(2)将预混料加入双螺杆挤出机中，熔融塑化，双螺杆挤出机料筒各段的温度依次为185℃、195℃、200℃、200℃、210℃、210℃、200℃，经模头挤出，模头温度200℃，在25℃冷却辊上急冷定型，得到膜片。
(3)将膜片经90℃预热后进行双向拉伸，双向拉伸温度为125℃，纵向拉伸倍率为4倍，横向拉伸倍率为2.5倍，在50℃冷却辊上冷却定型，切边，收卷，得到扭结膜。
对比例3
对比例3与实施例1的区别之处是将成核剂替换为成核剂TMB-5。
(1)将65℃真空干燥至含水量低于250ppm的90份均聚聚丙烯S1040、12份C5氢化石油树脂和6份成核剂TMB-5充分混合，得到预混料。
(2)将预混料加入双螺杆挤出机中，熔融塑化，双螺杆挤出机料筒各段的温度依次为185℃、195℃、200℃、200℃、210℃、210℃、200℃，经模头挤出，模头温度200℃，在25℃冷却辊上急冷定型，得到膜片。
(3)将膜片经90℃预热后进行双向拉伸，双向拉伸温度为125℃，纵向拉伸倍率为4倍，横向拉伸倍率为2.5倍，在50℃冷却辊上冷却定型，切边，收卷，得到扭结膜。
按照国标GB/T 1040.1-2006《塑料拉伸性能的测定》测试扭结膜的弹性模量和断裂伸长率，测试结果见表1。
表1扭结膜的弹性模量和断裂伸长率测试结果
从表1可以得知，将本发明制备的N,N'-([2,2'-联吡啶]-6,6'-二基)双(3-(4-氟苯基)丙酰胺)作为成核剂可以实质性提高扭结膜的弹性模量、降低扭结膜的断裂伸长率，从而使扭结膜满足包装要求。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.高刚性低屈服聚丙烯扭结膜，其特征在于：由以下重量份数的原料制备而成：
聚丙烯80-100份、氢化石油树脂10-20份、成核剂5-10份；
所述成核剂为N,N'-([2,2'-联吡啶]-6,6'-二基)双(3-(4-氟苯基)丙酰胺)，结构式如下：
2.根据权利要求1所述的高刚性低屈服聚丙烯扭结膜，其特征在于：所述聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯。
3.根据权利要求1所述的高刚性低屈服聚丙烯扭结膜，其特征在于：所述氢化石油树脂为C5氢化石油树脂或C9氢化石油树脂。
4.根据权利要求1所述的高刚性低屈服聚丙烯扭结膜，其特征在于：所述N,N'-([2,2'-联吡啶]-6,6'-二基)双(3-(4-氟苯基)丙酰胺)是由2,2'-二吡啶-6,6'-二胺和3-(4-氟苯基)丙酸反应制成，其制备方法为：在无水条件下，向四氢呋喃中加入3-(4-氟苯基)丙酸，再滴加氯化亚砜，常温反应，反应结束后抽真空，脱去多余的氯化亚砜和四氢呋喃，向得到的3-(4-氟苯基)丙酰氯中加入2,2'-二吡啶-6,6'-二胺，脱水反应，水洗，抽滤，烘干，即得。
5.根据权利要求4所述的高刚性低屈服聚丙烯扭结膜，其特征在于：所述2,2'-二吡啶-6,6'-二胺、3-(4-氟苯基)丙酸、氯化亚砜的摩尔比为1:1:2-5。
6.权利要求1-5任一项所述的高刚性低屈服聚丙烯扭结膜的制备方法，其特征在于：包括下列制备步骤：
(1)将真空干燥至含水量低于250ppm的聚丙烯、氢化石油树脂和成核剂充分混合，得到预混料；
(2)将预混料加入双螺杆挤出机中，熔融塑化，经模头挤出，急冷定型，得到膜片；
(3)将膜片经预热后进行双向拉伸，冷却定型，切边，收卷，得到扭结膜。
7.根据权利要求6所述的高刚性低屈服聚丙烯扭结膜的制备方法，其特征在于：所述真空干燥温度为60-80℃。
8.根据权利要求6所述的高刚性低屈服聚丙烯扭结膜的制备方法，其特征在于：所述熔融塑化温度为185-215℃，模头挤出温度为200-230℃，急冷定型温度为20-50℃。
9.根据权利要求6所述的高刚性低屈服聚丙烯扭结膜的制备方法，其特征在于：所述预热温度为80-100℃，双向拉伸温度为115-135℃，冷却定型温度为40-60℃。
10.根据权利要求6所述的高刚性低屈服聚丙烯扭结膜的制备方法，其特征在于：所述双向拉伸的纵向拉伸倍率为2-5倍，横向拉伸倍率为2-5倍。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111494638.1A CN114350062B (zh) | 2021-12-08 | 2021-12-08 | 高刚性低屈服聚丙烯扭结膜及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111494638.1A CN114350062B (zh) | 2021-12-08 | 2021-12-08 | 高刚性低屈服聚丙烯扭结膜及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114350062A true CN114350062A (zh) | 2022-04-15 |
| CN114350062B CN114350062B (zh) | 2023-05-02 |
Family
ID=81097216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111494638.1A Active CN114350062B (zh) | 2021-12-08 | 2021-12-08 | 高刚性低屈服聚丙烯扭结膜及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114350062B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1231207A1 (en) * | 1999-11-15 | 2002-08-14 | Sankio Chemical Co., Ltd. | Novel bipyridyl derivatives |
| CN101161706A (zh) * | 2007-09-18 | 2008-04-16 | 佛山塑料集团股份有限公司 | 一种扭结薄膜及其制造方法 |
| JP2009144056A (ja) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Nagoya City | ポリ乳酸用造核剤及びポリ乳酸樹脂組成物 |
| CN102040532A (zh) * | 2009-10-21 | 2011-05-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种聚丙烯β晶型成核剂的制备方法 |
| CN102344388A (zh) * | 2011-07-19 | 2012-02-08 | 四川大学 | 一种聚丙烯β成核剂及其制备方法和应用 |
| CN106866636A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-06-20 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种亚酰胺类β晶型成核剂及其制备方法与应用 |
| CN111732758A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-10-02 | 重庆文理学院 | 1，4-萘二甲酸二烟酰肼成核剂及其制备方法 |
-
2021
- 2021-12-08 CN CN202111494638.1A patent/CN114350062B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1231207A1 (en) * | 1999-11-15 | 2002-08-14 | Sankio Chemical Co., Ltd. | Novel bipyridyl derivatives |
| US6603007B1 (en) * | 1999-11-15 | 2003-08-05 | Sankio Chemical Co., Ltd. | Bipyridyl derivatives |
| CN101161706A (zh) * | 2007-09-18 | 2008-04-16 | 佛山塑料集团股份有限公司 | 一种扭结薄膜及其制造方法 |
| JP2009144056A (ja) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Nagoya City | ポリ乳酸用造核剤及びポリ乳酸樹脂組成物 |
| CN102040532A (zh) * | 2009-10-21 | 2011-05-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种聚丙烯β晶型成核剂的制备方法 |
| CN102344388A (zh) * | 2011-07-19 | 2012-02-08 | 四川大学 | 一种聚丙烯β成核剂及其制备方法和应用 |
| CN106866636A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-06-20 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种亚酰胺类β晶型成核剂及其制备方法与应用 |
| CN111732758A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-10-02 | 重庆文理学院 | 1，4-萘二甲酸二烟酰肼成核剂及其制备方法 |
| CN113150381A (zh) * | 2020-07-02 | 2021-07-23 | 重庆文理学院 | 1，4-萘二甲酸二烟酰肼成核剂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114350062B (zh) | 2023-05-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104004253B (zh) | 高分子量聚合物成核剂改性超高分子量聚乙烯共混材料 | |
| CN108948522A (zh) | 一种高流动性抗冲聚丙烯材料的制备方法 | |
| CN111454517B (zh) | 一种专用于高速双向拉伸薄膜的聚丙烯树脂及其制备方法和应用 | |
| CN109354844B (zh) | 一种高性能聚乳酸吹塑薄膜及其制备方法 | |
| CN114957851B (zh) | 一种易吸塑聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| US10730845B2 (en) | Heat-resistant polylactic acid continuously-extruded foamed material and preparation method thereof | |
| CN104530664A (zh) | 一种以改性pet为基料的板材、加工方法及其加工设备 | |
| CN111907031B (zh) | 一种pla/pbat薄膜及制备方法与应用 | |
| CN113429768A (zh) | 一种含酰胺型成核剂的聚乳酸组合物及其制备方法 | |
| CN114350062B (zh) | 高刚性低屈服聚丙烯扭结膜及其制备方法 | |
| CN117464947A (zh) | 一种耐高温聚乳酸双向拉伸膜及其制备方法 | |
| CN114058123B (zh) | 一种聚烯烃膜用母料、制备方法及聚烯烃薄膜和bopp薄膜 | |
| CN110194868A (zh) | 一种高光泽聚丙烯树脂组合物及其制备方法与应用 | |
| CN112111805B (zh) | 一种增强型pet扁丝的制备方法 | |
| CN105415694A (zh) | 一种bopp合成包装纸制造工艺 | |
| CN113563700A (zh) | 一种含酰肼型成核剂的聚乳酸组合物及其制备方法 | |
| KR20020032327A (ko) | 프로필렌계 중합체 및 그로부터 제조된 필름 | |
| CN113105730A (zh) | 一种具有高透明度的可降解环保薄膜材料及制备方法与应用 | |
| CN106317271A (zh) | 一种pe收缩膜材料及其制备方法 | |
| WO2016013726A1 (ko) | 고분자 수지 조성물 및 불화비닐리덴계 고분자 수지 성형품 | |
| CN104817752B (zh) | 一种聚乙烯薄膜及其制备方法 | |
| CN113045878A (zh) | 一种回收利用混杂pet制备合金的方法 | |
| IT202100029519A1 (it) | Materiale polimerico con componente di origine biologica | |
| CN116118305A (zh) | 一种高摩擦系数流延聚丙烯薄膜及其制备方法 | |
| CN113136093B (zh) | 一种增强聚对苯二甲酸丁二醇酯材料的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |