CN115923289B - 一种高透明高强度聚乙烯热收缩膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及包装材料领域，具体公开了一种高透明高强度聚乙烯热收缩膜及其制备方法。高透明高强度聚乙烯热收缩膜由内到外，包括依次贴合的A层、B层、C层、D层和E层；A层和E层均包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯30‑50份、茂金属聚乙烯15‑25份、线性低密度聚乙烯30‑50份；B层、C层和D层均包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯3‑7份、高密度聚乙烯40‑80份、茂金属聚乙烯30‑40份。本申请的高透明高强度聚乙烯热收缩膜具有透明度高，力学强度好，堆垛稳定，包装时内部不易雾化的优点。

Description

一种高透明高强度聚乙烯热收缩膜及其制备方法

技术领域

本申请涉及包装材料技术领域，更具体地说，它涉及一种高透明高强度聚乙烯热收缩膜及其制备方法。

背景技术

热收缩膜俗称热缩膜，是一种受热后能发生大幅度收缩，因而能裹紧物品，并能长期保持其形状的薄膜。热收缩膜采用高聚物分子链拉伸定向原理设计，以急冷定型的方法成型。聚乙烯热收缩膜抗冲击强度大、加工后的热封强度高，既能满足商品的防潮防尘、防触摸偷换、透明展示等功能，又能增加产品外观吸引力。热收缩膜的这种特性使其主要用于瓶装饮料等重量较大物品的包装，如酒类、易拉罐类、矿泉水的集合包装等，可部分替代纸箱包装。

现有技术中，申请号CN2018108230461的中国发明专利申请文件公开了一种热收缩膜，包括内层、中层和外层，所述的内层和外层均是由如下重量百分数的原料制成：高密度聚乙烯20-40％、高压聚乙烯20-40％、中密度茂金属聚乙烯30-60％；所述的中层由如下重量百分数的原料制成：高密度聚乙烯0-30％、高压聚乙烯0-30％、中密度茂金属聚乙烯50-100％；高密度聚乙烯的密度为0.938-0.942g/cm³，21.6kg熔体质量流动速率为5-10g/10min；高压聚乙烯的密度为0.918-0.926g/cm³，2.16kg熔体质量流动速率为0.5-2.0g/10min；中密度茂金属聚乙烯为乙烯和1-己烯的共聚物，密度为0.932-0.938g/cm³；熔体质量流动速率为0.1-0.8g/10min。

针对上述中的相关技术，发明人发现虽然上述热收缩膜虽然具有良好力学性能，降低了薄膜的热收缩温度，但高密度聚乙烯和中密度聚乙烯的用量较大，使得共混料的密度大，制成的热收缩膜表面发花、发白，雾度大，透明度低，因此无法兼顾热收缩膜的强度和透明度。

发明内容

为了同时提高热收缩膜的强度和透明度，本申请提供一种高透明高强度聚乙烯热收缩膜及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种高透明高强度聚乙烯热收缩膜，采用如下的技术方案：一种高透明高强度聚乙烯热收缩膜，由内到外，包括依次贴合的A层、B层、C层、D层和E层；

所述A层和E层均包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯30-50份、茂金属聚乙烯15-25份、线性低密度聚乙烯30-50份；

所述B层、C层和D层均包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯3-7份、高密度聚乙烯40-80份、茂金属聚乙烯30-40份。

通过采用上述技术方案，在A层和E层中使用茂金属聚乙烯和线性低密度聚乙烯，茂金属聚乙烯具有杰出的拉伸性、抗冲击性和耐穿刺性，而且透明度更好，雾度值更低，线性低密度聚乙烯的强度大、韧性好、刚性大，还具有良好的耐环境应力开裂性，耐冲击强度和耐撕裂强度好，其透明度优于高密度聚乙烯，在B层、C层和D层中使用高密度聚乙烯，具有优异的抗环境应力开裂性，而且使用茂金属聚乙烯和低密度聚乙烯，以改善B层、C层和D层的透明度，从而制成具有高强度和高透明度的热收缩膜。

可选的，所述A层和E层中茂金属聚乙烯的密度为0.916-0.92g/cm³,熔融指数为0.2-0.22g/10min；

所述B层、C层和D层中茂金属聚乙烯的密度为0.918-0.93g/cm³，熔融指数为1-1.2g/10min；所述A层、B层、C层、D层、E层中低密度聚乙烯的密度为0.910-0.9259g/cm³，熔融指数为0.25-0.28g/10min；线性低密度聚乙烯的密度为0.915-0.918g/cm³，熔融指数为2-2.1g/10min；高密度聚乙烯的密度为0.945-0.95g/cm³，熔融指数为0.18-0.19g/10min。

通过采用上述技术方案，使用适宜密度和熔融指数的茂金属聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和低密度聚乙烯，使制成的热收缩膜力学强度更高，透明度更好。

可选的，所述A层中添加有10-15重量份防雾剂。

通过采用上述技术方案，在最内部的A层中添加防雾剂，能改善热收缩膜内层的防雾效果，提高薄膜的清晰度。

可选的，所述防雾剂的制法包括以下步骤：

将壳聚糖加入到浓度为1-2wt％的醋酸溶液中，制成浓度为0.5-1wt％的壳聚糖溶液，加入纤维素纳米纤丝，超声处理30-40min，冷冻干燥，粉碎，制成亲水基体；

将所述亲水基体和聚碳酸酯混合，挤出造粒，制得亲水颗粒；

将聚乙烯醇加入到去离子水中，升温至80-90℃，搅拌2-3h，加入聚四氟乙烯乳液、石墨烯和藕丝纤维，超声20-30min，室温脱泡10-12h，制成铸膜液；

将所述铸膜液均匀喷涂在所述亲水颗粒上，然后冷冻干燥。

通过采用上述技术方案，壳聚糖溶于醋酸溶液中，能形成均匀且透明的壳聚糖，纤维素纳米纤丝表面带有大量羟基，使得纤维束之间形成氢键，并紧密相互连接，经超声后，纤维素纳米纤丝上的羟基能与壳聚糖上的胺基之间形成有效的氢键，在壳聚糖溶液中形成交联的网状结构，壳聚糖与纤维素纳米纤丝混合并经冷冻干燥后，由于冰晶的升华，纤维素纳米纤丝嵌入壳聚糖基质内，产生三维多孔结构，而且壳聚糖能促进纤维素纳米纤丝的良好分散，从而改善亲水基体内部结构均匀性，使亲水基体具有较高的力学柔韧性和压缩回弹性，便于改善热收缩膜的拉伸强度和收缩率；然后将亲水基体与聚碳酸酯混合挤出，聚碳酸酯是一种亲水物质，很容易吸收水分，具有三维多孔结构的亲水基体，能在聚碳酸酯的内部或表面均匀分部，进一步改善聚碳酸酯的亲水性，从而得到亲水性较强的亲水颗粒；然后使用石墨烯、藕丝纤维和聚四氟乙烯乳液等制备铸膜液，铸膜液喷涂在亲水颗粒上以后，经固化，在亲水颗粒上形成表面膜，石墨烯能增加表面膜的粗糙度和孔隙率，从而改善表面膜的疏水性，提高其抗浸润性，而且石墨烯在聚四氟乙烯形成的膜中形成指状孔，便于水汽沿表面膜向内部亲水颗粒渗透；添加的藕丝纤维不仅能提高表面膜的机械强度，还能促进定向孔道结构的形成和发展，使表面膜中具有多孔道结构，这是由于藕丝纤维作为异质固相组分，在铸膜液发生结晶时起到核点作用，降低冰晶成核的能垒，从而形成更多尺寸更大的定向排列冰晶，这些冰晶经升华去除后形成的定向孔道，将在后续水汽进入亲水颗粒提供大量的快速通道，因此当热收缩膜包装易产品，因温度升高而内部产生水汽时，能吸收水汽，防止热收缩膜内部雾化，无法看清内部的产品。

可选的，所述防雾剂所用原料的重量份如下：2-3份聚碳酸酯、2-3份壳聚糖、1-2份纤维素纳米纤丝、1-1.5份聚四氟乙烯乳液、0.3-0.6份石墨烯、0.1-0.3份藕丝纤维、0.5-1份

聚乙烯醇、8-10份去离子水。

通过采用上述技术方案，使用以上用量的各原料，能制成外部疏水，内部亲水的防雾剂，水汽能沿着表面膜中的藕丝纤维、石墨烯所形成的孔道，进入亲水颗粒，被亲水颗粒吸收，从而防止热收缩膜内层产生水雾。

可选的，所述藕丝纤维经过以下预处理：

将疏水二氧化硅分散至浓度为3-5wt％的聚乙二醇的水溶液中，然后均匀喷涂至藕丝纤维上，干燥，疏水二氧化硅、聚乙二醇的水溶液和藕丝纤维的质量比为0.3-0.5:0.6-1:1-3。

通过采用上述技术方案，藕丝纤维具有亲水性，在与聚四氟乙烯乳液共混时，不易分散均匀，因此利用聚乙二醇的粘结性，将疏水二氧化硅粘结在藕丝纤维上，疏水二氧化硅能增大藕丝纤维表面的粗糙度，改善其与聚四氟乙烯的分散度，而且疏水二氧化硅为非极性物质，能与聚四氟乙烯分散均匀，改善藕丝纤维与聚四氟乙烯的粘结力。

可选的，所述E层远离D层的一侧上，还通过粘合剂粘结有表面摩擦改性剂，所述表面摩擦改性剂包括1-2重量份聚氨酯弹性体、0.6-1.6重量份碳纳米管、0.3-0.7重量份碳纤维。

通过采用上述技术方案，因热收缩膜表面光滑，在堆垛时不稳定，运输不安全，因此在E层外表面添加摩擦改性剂，摩擦改性剂由热固性的聚氨酯弹性体与碳纳米管、碳纤维共混制成，碳纤维和碳纳米管能在摩擦改性剂中形成三维复合结构，提高摩擦改性剂的拉伸强度，制成耐磨性好，且具有弹性的摩擦改性剂，能在E成上形成增摩层，改善E层的表面摩擦系数，提高堆垛稳定性。

可选的，所述表面摩擦改性剂的制法为：

将碳纳米管使用氢氧化钠溶液处理，获得羟基化碳纳米管；将碳纤维经过硅烷偶联剂处理，然后与所述羟基化碳纳米管、聚氨酯弹性体混合、挤出造粒。

通过采用上述技术方案，碳纳米管经羟基化后，能与聚氨酯弹性体上的极性基团形成偶极作用和氢键作用，形成相容体系，E层表面的摩擦改性剂因堆垛摩擦而产生微裂纹，当两个裂纹面重新接触在一起时，裂纹面之间的分子重新形成氢键，从而产生自修复作用，提高堆垛稳定性。

可选的，所述表面摩擦改性剂的平均粒径为5-10μm，表面摩擦剂的用量为30-50g/m³。

通过采用上述技术方案，粒径较小的摩擦表面改性剂能在E层表面分布均匀，改善堆垛时E层之间的摩擦力，提高堆垛稳定性。

第二方面，本申请提供一种高透明高强度聚乙烯热收缩膜的制备方法，采用如下的技术方案：

一种高透明高强度聚乙烯热收缩膜的制备方法，称取A层、B层、C层、D层和E层的原料，并各自混合均匀；

按照A层、B层、C层、D层和E层的厚度比为1:1:1:1:1，将各层原料经熔融、吹胀、冷却定型、牵引拉伸、分切收卷，制得高透明高强度聚乙烯热收缩膜。

通过采用上述技术方案，将各层原料共混后，经熔融吹胀制成热收缩膜，制备工艺简单。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、由于本申请采用低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯和线性低密度聚乙烯作为A层和E层的原料，并在中间的B层、C层和D层中使用茂金属聚乙烯、高密度聚乙烯等原料，制成力学强度高，且透明度好的热收缩膜。

2、本申请中优选在A层中添加防雾剂，且防雾剂由铸膜液包覆亲水颗粒制成，铸膜液由于含有藕丝纤维和石墨烯，能形成具有多孔结构的表面膜，亲水颗粒由壳聚糖和纤维素纳米纤丝经冷冻干燥制成多孔亲水基体，再与聚碳酸酯共混挤出，热收缩膜内产生的水汽能沿着表面膜上的孔道渗透至亲水颗粒，被亲水颗粒吸收，从而防止热收缩膜包裹的产品产生水汽，使热收缩膜内雾化，影响清晰度，而且防雾剂所用原料对热收缩膜的透明度影响小。

3、本申请中优选在E层外表面通过粘结剂粘合表面摩擦改性剂，表面摩擦改性剂由热固性聚氨酯弹性体和碳纳米管、碳纤维共混挤出制成，碳纳米管和碳纤维能进一步改善表面摩擦改性剂的韧性和弹性，使表面摩擦系数增大，改善堆垛稳定性，而且表面摩擦改性剂的粘结，对热收缩的透明度影响较小。

具体实施方式

防雾剂的制备例1-9

制备例1：将3kg脱乙酰度大于90％的壳聚糖加入到浓度为2wt％的醋酸溶液中，制成浓度为1wt％的壳聚糖溶液，加入2kg纤维素纳米纤丝，超声处理40min，先在-20℃下冷冻28h，然后在温度为-60℃，真空压力为1Pa的条件下，冷冻干燥72h，粉碎，制成亲水基体；

将所述亲水基体和3kg聚碳酸酯混合，挤出造粒，制得亲水颗粒；

将1kg聚乙烯醇加入到10kg去离子水中，升温至90℃，搅拌3h，加入1.5kg聚四氟乙烯乳液、0.6kg石墨烯和0.3kg藕丝纤维，超声30min，室温脱泡12h，制成铸膜液；

将所述铸膜液均匀喷涂在所述亲水颗粒上，然后在温度为-49℃，真空度为14Pa的条件下冷冻干燥5天。

制备例2：将2kg脱乙酰度大于90％的壳聚糖加入到浓度为1wt％的醋酸溶液中，制成浓度为0.5wt％的壳聚糖溶液，加入1kg纤维素纳米纤丝，超声处理30min，先在-20℃下冷冻28h，然后在温度为-60℃，真空压力为1Pa的条件下，冷冻干燥72h，粉碎，制成亲水基体；

将所述亲水基体和2kg聚碳酸酯混合，挤出造粒，制得亲水颗粒；

将0.5kg聚乙烯醇加入到8kg去离子水中，升温至80℃，搅拌2h，加入1kg聚四氟乙烯乳液、0.3kg石墨烯和0.1kg藕丝纤维，超声20min，室温脱泡10h，制成铸膜液；

将所述铸膜液均匀喷涂在所述亲水颗粒上，然后在温度为-49℃，真空度为14Pa的条件下冷冻干燥5天。

制备例3：将1kg聚乙烯醇加入到10kg去离子水中，升温至90℃，搅拌3h，加入1.5kg聚四氟乙烯乳液和0.3kg藕丝纤维，超声30min，室温脱泡12h，制成铸膜液；

将所述铸膜液均匀喷涂在聚碳酸酯上，然后在温度为-49℃，真空度为14Pa的条件下冷冻干燥5天。

制备例4：与制备例1的区别在于，未添加聚碳酸酯，将铸膜液均匀喷涂在亲水基体上。

制备例5：与制备例1的区别在于，铸膜液中未添加藕丝纤维。

制备例6：与制备例1的区别在于，铸膜液中未添加石墨烯。

实施例7：与制备例1的区别在于，使用聚四氟乙烯乳液作为铸膜液，未添加藕丝纤维和石墨烯。

制备例8与制备例1的区别在于，将疏水二氧化硅分散至浓度为5wt％的聚乙二醇的水溶液中，然后均匀喷涂至藕丝纤维上，干燥，疏水二氧化硅、聚乙二醇的水溶液和藕丝纤维的质量比为0.3:0.6:1。

制备例9与制备例1的区别在于，将疏水二氧化硅分散至浓度为5wt％的聚乙二醇的水溶液中，然后均匀喷涂至藕丝纤维上，干燥，疏水二氧化硅、聚乙二醇的水溶液和藕丝纤维的质量比为0.5:1:3。

表面摩擦改性剂的制备例10-13

制备例10：将1.6kg碳纳米管使用浓度为15wt％的氢氧化钠溶液浸渍处理20min，过滤，洗涤，干燥，获得羟基化碳纳米管；将0.7kg碳纤维经过浓度为2.5wt％的硅烷偶联剂KH550的乙醇溶液浸渍处理30min，过滤，洗涤，干燥，然后与所述羟基化碳纳米管、2kg聚氨酯弹性体混合、在190℃下熔融、挤出造粒，聚氨酯弹性体为热固性粉末，选自青岛美恒塑粉有限公司，货号为002。

制备例11：将0.6kg碳纳米管使用浓度为15wt％的氢氧化钠溶液浸渍处理20min，过滤，洗涤，干燥，获得羟基化碳纳米管；将0.3kg碳纤维经过浓度为2.5wt％的硅烷偶联剂KH550的乙醇溶液浸渍处理30min，过滤，洗涤，干燥，然后与所述羟基化碳纳米管、1kg聚氨酯弹性体混合、在190℃下熔融、挤出造粒，聚氨酯弹性体为热固性粉末，选自青岛美恒塑粉有限公司，货号为002。

制备例12：与制备例11的区别在于，未添加羟基化碳纳米管。

制备例13：与制备例11的区别在于，未添加碳纤维。

实施例

实施例1：一种高透明高强度热收缩膜，厚度为150μm，由内至外，包括依次贴合的A层、B层、C层、D层和E层，表1中A层和E层中茂金属聚乙烯的密度为0.916g/cm³，熔融指数为0.2g/10min，B层、C层和D层中茂金属聚乙烯的密度为0.918g/cm³，熔融指数为1g/10min，可以为3505MC或2703MC，在此以3505MC为例；A层、B层、C层、D层和E层中的低密度聚乙烯的熔融指数为0.9225g/cm³，熔融指数为0.25g/10min，线性低密度聚乙烯的熔融指数为0.915g/cm³，熔融指数为0.2g/10min，高密度聚乙烯的密度为0.945g/cm³，熔融指数为0.18g/10min。

上述高透明高强度热收缩膜的制备方法，包括以下步骤：

称取A层、B层、C层、D层和E层的原料，并各自混合均匀；

按照A层、B层、C层、D层和E层的厚度比为1:1:1:1:1，将各层原料经熔融、吹胀、冷却定型、牵引拉伸、分切收卷，制得高透明高强度聚乙烯热收缩膜，熔融温度为180℃，吹胀比为1:3.8，冷却辊温度为20℃，收卷张力为80N。

表1

实施例4：一种高透明高强度热收缩膜，与实施例1的区别在于，A层中还添加有15kg防雾剂，防雾剂由制备例1制成。

实施例5：一种高透明高强度热收缩膜，与实施例1的区别在于，A层中还添加有10kg防雾剂，防雾剂由制备例2制成。

实施例6：一种高透明高强度热收缩膜，与实施例4的区别在于，A层中防雾剂由制备例3制成。

实施例7：一种高透明高强度热收缩膜，与实施例4的区别在于，A层中防雾剂由制备例4制成。

实施例8：一种高透明高强度热收缩膜，与实施例4的区别在于，A层中防雾剂由制备例5制成。

实施例9：一种高透明高强度热收缩膜，与实施例4的区别在于，A层中防雾剂由制备例6制成。

实施例10：一种高透明高强度热收缩膜，与实施例4的区别在于，A层中防雾剂由制备例7制成。

实施例11：一种高透明高强度热收缩膜，与实施例4的区别在于，A层中防雾剂由制备例8成。

实施例12：一种高透明高强度热收缩膜，与实施例4的区别在于，A层中防雾剂由制备例9成。

实施例13：一种高透明高强度热收缩膜，与实施例4的区别在于，A层中防雾剂为木糖醇酯。

实施例14：一种高透明高强度热收缩膜，与实施例12别在于，E层远离D层的一侧上，还通过粘合剂粘结有粒径为5μm的表面摩擦改性剂，表面摩擦改性剂由制备例10制成，用量为50g/m³，粘合剂选自华奇士QIS-3033，粘合剂的用量为20g/m³。

实施例15：一种高透明高强度热收缩膜，与实施例12别在于，E层远离D层的一侧上，还通过粘合剂粘结有粒径为10μm的表面摩擦改性剂，表面摩擦改性剂由制备例11制成，用量为30g/m³，粘合剂选自华奇士QIS-3033，粘合剂的用量为10g/m³。

实施例16：一种高透明高强度热收缩膜，与实施例12别在于，E层远离D层的一侧上，还通过粘合剂粘结有粒径为5μm的表面摩擦改性剂，表面摩擦改性剂由制备例12制成，用量为50g/m³，粘合剂选自华奇士QIS-3033，粘合剂的用量为20g/m³。

实施例17：一种高透明高强度热收缩膜，与实施例12别在于，E层远离D层的一侧上，还通过粘合剂粘结有粒径为5μm的表面摩擦改性剂，表面摩擦改性剂由制备例13制成，用量为50g/m³，粘合剂选自华奇士QIS-3033，粘合剂的用量为20g/m³。

对比例

对比例1-3：一种高透明高强度热收缩膜，与实施例1的区别在于，原料用量如表2所示。

表2

对比例4：一种超薄低压热缩膜，由五层共挤而成，分别包括外层、次外层、中间层、次内层和内层，按重量百分比计算外层由低压聚乙烯70％、热缩膜专用聚乙烯20％和10％的色母和辅料组成；次外层、次内层和中间层均由55％低压聚乙烯35％热缩膜专用聚乙烯和10％的色母和辅料组成；内层由低压聚乙烯40％和40％热缩膜专用聚乙烯，20％色母和辅料组成。按厚度百分比计算，外层：次外层：中间层：次内层：内层的厚度比为:20％：15％：30％：15％：20％。将原料按上述配方混合，放入主机中加热到210℃挤出，按照1:4的比例吹胀，冷却定型，再进行牵引拉伸，分切，最后收卷入库。

性能检测试验

按照实施例和对比例中的方法制备热收缩膜，并参照以下方法检测热收缩膜的性能，将检测结果记录于表3中。

1、拉伸强度和断裂标称应变；按照GB/T1040.3-2006《塑料拉伸性能的测定第3部分：薄膜和薄片的试验条件》进行检测。

2、收缩率：按照GB/T13519-2016《包装用聚乙烯热收缩薄膜》进行检测。

3、透明度：按照GB/T2410-1980《透明塑料透光率和雾度试验方法》进行检测，检测波长为500nm。

4、高温防雾性能：参照GB4455-2006《农业用聚乙烯吹塑棚膜》，在一次性水杯中放入200ml自来水，放入水浴锅中，加热到设定温度60℃以后，将热收缩膜的A层膜朝向杯口，用橡皮筋绑在杯口，至于恒温水浴中，接着压下薄膜面中心，保持薄膜与水平面成15度角，观察并记录热收缩膜A层结雾情况。

5、E层的表面摩擦系数：按照GB/T10006-2021《塑料薄膜和薄片摩擦系数的测定》进行检测。

表3

实施例1-3中采用不同的五层原料进行吹塑成型，制成热收缩膜，热收缩膜的收缩率大，拉伸强度和断裂标称应力大，透明度好。

实施例4和实施例5与实施例1的区别在于，还分别使用制备例1和制备例2制成的防雾剂，表3内显示，实施例4和实施例5制成的热收缩膜的拉伸强度增大，力学性能得到进一步改善，且A层与水的接触角增大，防雾时间延长，具有较好的防雾化效果。

实施例6采用制备例3制成的防雾剂，其中未添加由壳聚糖和纤维素纳米纤丝制备的亲水基体，而是将铸膜液直接喷涂在聚碳酸酯上，与实施例4相比，实施例6制备的热收缩膜的拉伸强度有所下降，且防雾时间缩短。

实施例7采用制备例4制成的防雾剂，其中未使用聚碳酸酯，而是将铸膜液喷涂在由壳聚糖和纤维素纳米纤丝制成的亲水基体上，表3内显示，实施例7制备的热收缩膜的拉伸强度变化不大，与水的接触角也无较大改变，但其防雾时间明显缩短。

实施例8、实施例9和实施例10中分别采用制备例5、制备例6和制备例7制成的防雾剂，制备例5和制备例6与制备例1相比，分别未在铸膜液中添加藕丝纤维和石墨烯，制备例7中未添加石墨烯和藕丝纤维，实施例8和实施例9制备的热收缩膜的拉伸强度减弱，防雾时间缩短，实施例10中热收缩膜的力学性能比实施例8和实施例9还要低，防雾效果则进一步下降，说明藕丝纤维和石墨烯能协同改善A层的防雾效果。

实施例11和实施例12中分别采用制备例8和制备例9制成的防雾剂，与制备例1的区别在于，制备例8和制备例9中使用疏水二氧化硅对藕丝纤维进行预处理，表3内显示，实施例11和实施例12制备的热收缩膜的拉伸强度比实施例4更高，最主要的是防雾化效果增强。

实施例13与实施例4的区别在于，使用市售的亲水性木糖醇酯作为防雾剂，热收缩膜的防雾化效果虽然比实施例1有所增加，但不及实施例4。

实施例14和实施例15与实施例12相比，还在E层中分别添加了由制备例10和制备例11制成的表面摩擦改性剂，表3内显示，实施例14和实施例15制成的热收缩膜中E层表面摩擦力得到有效改善，能防止热收缩膜在堆垛时不稳定。

实施例16和实施例17中分别使用制备例12和制备例13制成的表面摩擦改性剂，与实施例14相比，实施例16和实施例17制成的热收缩膜，E层的表面摩擦系数显著降低。

对比例1与实施例1相比，A层和E层中，使用3505型茂金属聚乙烯替代6026型茂金属聚乙烯和7042N性线性低密度聚乙烯，制成的热收缩膜的拉伸强度和透明度均不及实施例1。

对比例2中，B层和D层中，未添加3505型茂金属聚乙烯，而是使用等量2420D低密度聚乙烯替代3505型茂金属聚乙烯，表3内显示，对比例2制备的热收缩膜的透明度虽然增大，但拉伸强度降低。

对比例3与实施例1相比，改变了A层和E层中的原料，使用3505型茂金属聚乙烯替代6026型茂金属聚乙烯和7042N性线性低密度聚乙烯，并且将B层和D层中3505型茂金属聚乙烯使用等量2420D低密度聚乙烯替代，与实施例1相比，对比例3制备的热收缩膜的拉伸强度下降，收缩率下降，而且透明度变差。

对比例4为现有技术制备的五层共挤热收缩膜，其热收缩率好，但透明度不高，力学强度也不及实施例1。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (5)

1.一种高透明高强度聚乙烯热收缩膜，其特征在于，由内到外，包括依次贴合的A层、B层、C层、D层和E层；

所述A层和E层均包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯30-50份、茂金属聚乙烯15-25份、线性低密度聚乙烯30-50份；

所述B层、C层和D层均包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯3-7份、高密度聚乙烯40-80份、茂金属聚乙烯30-40份；

所述E层远离D层的一侧上，还通过粘合剂粘结有表面摩擦改性剂，所述表面摩擦改性剂包括1-2重量份聚氨酯弹性体、0.6-1.6重量份碳纳米管、0.3-0.7重量份碳纤维；

所述表面摩擦改性剂的制法为：将碳纳米管使用氢氧化钠溶液处理，获得羟基化碳纳米管；将碳纤维经过硅烷偶联剂处理，然后与所述羟基化碳纳米管、聚氨酯弹性体混合、挤出造粒；

所述表面摩擦改性剂的平均粒径为5-10μm，表面摩擦剂的用量为30-50g/m³；

所述A层中添加有10-15重量份防雾剂；

所述防雾剂的制法包括以下步骤：

将壳聚糖加入到浓度为1-2wt%的醋酸溶液中，制成浓度为0.5-1wt%的壳聚糖溶液，加入纤维素纳米纤丝，超声处理30-40min，冷冻干燥，粉碎，制成亲水基体；

将所述亲水基体和聚碳酸酯混合，挤出造粒，制得亲水颗粒；

将聚乙烯醇加入到去离子水中，升温至80-90℃，搅拌2-3h，加入聚四氟乙烯乳液、石墨烯和藕丝纤维，超声20-30min，室温脱泡10-12h，制成铸膜液；

将所述铸膜液均匀喷涂在所述亲水颗粒上，然后冷冻干燥。

2.根据权利要求1所述的高透明高强度聚乙烯热收缩膜，其特征在于：所述A层和E层中茂金属聚乙烯的密度为0.916-0.92g/cm³,熔融指数为0.2-0.22g/10min；

所述B层、C层和D层中茂金属聚乙烯的密度为0.918-0.93g/cm³，熔融指数为1-1.2g/10min；

所述A层、B层、C层、D层、E层中低密度聚乙烯的密度为0.910-0.9259g/cm³，熔融指数为0.25-0.28g/10min；线性低密度聚乙烯的密度为0.915-0.918g/cm³，熔融指数为2-2.1g/10min；高密度聚乙烯的密度为0.945-0.95g/cm³，熔融指数为0.18-0.19g/10min。

3.根据权利要求1所述的高透明高强度聚乙烯热收缩膜，其特征在于，所述防雾剂所用原料的重量份如下：2-3份聚碳酸酯、2-3份壳聚糖、1-2份纤维素纳米纤丝、1-1.5份聚四氟乙烯乳液、0.3-0.6份石墨烯、0.1-0.3份藕丝纤维、0.5-1份聚乙烯醇、8-10份去离子水。

4.根据权利要求3所述的高透明高强度聚乙烯热收缩膜，其特征在于，所述藕丝纤维经过以下预处理：

将疏水二氧化硅分散至浓度为3-5wt%的聚乙二醇的水溶液中，然后均匀喷涂至藕丝纤维上，干燥，疏水二氧化硅、聚乙二醇的水溶液和藕丝纤维的质量比为0.3-0.5:0.6-1:1-3。

5.权利要求1-4任一项所述的高透明高强度聚乙烯热收缩膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

称取A层、B层、C层、D层和E层的原料，并各自混合均匀；

按照A层、B层、C层、D层和E层的厚度比为1:1:1:1:1，将各层原料经熔融、吹胀、冷却定型、牵引拉伸、分切收卷，制得高透明高强度聚乙烯热收缩膜。