專利名稱：：雙層環(huán)保氣相防銹薄膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及能夠適應(yīng)多種金屬制品無毒防銹包裝需要的薄膜材料，具體地指一種雙層環(huán)保氣相防銹薄膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
：對于金屬制品特別是冷軋鋼制品的包裝而言，傳統(tǒng)的包裝材料大致有如下兩類一是覆有極薄塑料薄膜的氣相防銹紙，該類包裝紙的韌性較差、較易破損，其包裝常常在運輸或存放的過程中進水，進水一段時間后緩蝕劑失效，防銹油膜層被破壞，致使金屬制品生銹；二是塑料薄膜加上編織帶覆于紙上，此類防銹紙韌性較好、不易破損，但其較厚、較硬、且不易密封，潮氣或水容易進入其包裝內(nèi)而引起金屬制品生銹。另外，紙與塑料因材質(zhì)完全不同，難以有效回收利用，不僅會浪費資源，而且會嚴重污染環(huán)境。為了解決上述包裝材料所存在的缺陷，提高薄膜類包裝材料的物理強度和防銹性能，適應(yīng)冶金板材、巻材和大型機電產(chǎn)品重載包裝的需要，本領(lǐng)域技術(shù)人員先后研制了各種組份的氣相防銹塑料薄膜來取代傳統(tǒng)產(chǎn)品?，F(xiàn)有的氣相防銹塑料薄膜一般是以聚烯烴類樹脂為基料，加入氣相緩蝕劑(VCI)，經(jīng)擠壓吹塑而制成的防銹包裝材料。其生產(chǎn)制造工藝最初是在氣相緩蝕劑溶液中添加一定的粘結(jié)劑，再涂覆到載體薄膜上，后來為簡化工藝逐步改為將多種不同性能的樹脂通過共擠吹塑制出單層或多層的防銹塑料薄膜。作為載體的材料有聚乙烯、聚丙烯、玻璃紙等，作為粘結(jié)劑的材料有聚醋酸乙烯脂、聚丙烯酸乙烯脂和聚乙烯醇縮丁酯等等。然而，無論是涂覆型的塑料防銹薄膜還是吹塑型的塑料防銹薄膜仍存在不足之處前者在包裝使用的過程中，其氣相緩蝕劑(VCI)涂層會轉(zhuǎn)移到被包裝的材料表面，從而污染被包裝的金屬或金屬制品。后者雖然具有一定的密封及高防水防潮和長效防銹性能，但一方面其氣相緩蝕劑(VCI)中大都含有亞硝酸鹽如亞硝酸二環(huán)己胺等，此類亞硝酸鹽對人體的危害極大，已不能滿足當今環(huán)保標準或規(guī)范的要求，另一方面其氣相緩蝕劑(VCI)的配制主要是針對黑色金屬的，對有色金屬或有色金屬與黑色金屬的組合件則起不到應(yīng)有的防銹效果。另外，有些氣相塑料防銹薄膜采用一些熔點低于IO(TC的氣相緩蝕劑(VCI)作為組份之一，而塑料吹膜成型的溫度最低也要到120~130°C，這些低熔點的緩蝕劑不但引起生產(chǎn)過程中滑料，不相溶，且使薄膜的防銹性能也將降低。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種無毒性成份、防銹效果好、成本低廉、既能適于黑色金屬、又能適于有色金屬或黑色金屬和有色金屬組合件防銹包裝需要的雙層環(huán)保氣相防銹薄膜及其制備方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所研制的雙層環(huán)保氣相防銹薄膜，具有外側(cè)屏蔽層和內(nèi)側(cè)釋放層，所述外側(cè)屏蔽層為塑料、改性塑料或其組合層，所述內(nèi)側(cè)釋放層為塑料、改性塑料或其組合與添加劑的混合層，二者經(jīng)共擠吹膜而成。該防銹薄膜的總厚度為0.020.20mm，外側(cè)屏蔽層占總厚度的20~40%,內(nèi)側(cè)釋放層占總厚度的60~80%。所述內(nèi)側(cè)釋放層中按重量配比塑料、改性塑料或其組合占90~95%，添加劑占5~10%;所述添加劑按重量配比由65~80%的氣相緩蝕劑、2~5%的分散潤滑劑和15~30%的載體塑料組成；所述氣相緩蝕劑采用四硼酸鈉、鉬酸銨和月桂酸環(huán)己胺三種物質(zhì)的組合。進一步地，所述外側(cè)屏蔽層中的塑料采用LDPE。所述內(nèi)側(cè)釋放層中的塑料采用LLDPE和LDPE的組合，其較佳的重量配比LLDPE:LDPE=8:2。所述添加劑中的分散潤滑劑采用聚乙烯蠟、載體塑料采用EVA。更進一步地，所述氣相緩蝕劑中三種物質(zhì)的重量配比為四硼酸鈉鉬酸銨月桂酸環(huán)己胺=1~2:12:i.53，最佳重量配比為四硼酸鈉鉬酸銨月桂酸環(huán)己胺=2:i:3。上述雙層環(huán)保氣相防銹薄膜的制備方法，包括以下步驟i)外側(cè)屏蔽層的塑料原料選取按所述重量配比選擇吹塑溫度在13020(TC范圍內(nèi)的塑料顆粒備用；2)內(nèi)側(cè)釋放層的塑料原料選取按所述重量配比選擇吹塑溫度在13020(TC范圍內(nèi)的塑料顆粒備用；3)內(nèi)側(cè)釋放層的添加劑原料選取按所述重量配比選擇氣相緩蝕劑、分散潤滑劑和載體塑料備用；其中，氣相緩蝕劑選擇四硼酸鈉、鉬酸銨和月桂酸環(huán)己胺三種物質(zhì)的組合，載體塑料也選擇吹塑溫度在13020(TC范圍內(nèi)的塑料顆粒；4)內(nèi)側(cè)釋放層的添加劑制備將步驟3)所選擇的載體塑料、氣相緩蝕劑和分散潤滑劑投入到高速攪拌機中混合1530分鐘，通過高速機攪拌產(chǎn)生的磨擦熱使載體塑料顆粒發(fā)粘、使分散潤滑劑在剪切熱的作用下熔化，當氣相緩蝕劑均勻地粘附在載體塑料上時出料，自然冷卻，再投入造粒機中進行造粒；5)雙層氣相防銹薄膜的制備將步驟l)所獲得的塑料顆粒投入到吹塑機的外層擠出料桶中，將步驟4)所獲得的添加劑顆粒與步驟2)選擇好的塑料顆粒混合均勻，投入到吹塑機的內(nèi)層擠出料桶中，在13018(TC的溫度范圍內(nèi)進行共擠吹膜，即可制成雙層環(huán)保氣相防銹薄膜。本發(fā)明氣相防銹薄膜所選擇的氣相緩蝕劑采用對多種金屬材料有效的四硼酸鈉、鉬酸銨和月桂酸環(huán)己胺三種物質(zhì)優(yōu)化組合，摒棄了有毒有害的亞硝酸鹽，其優(yōu)點在于-一是其在包裝使用過程中不會排放有毒有害氣體、不生產(chǎn)異味、不污染環(huán)境，完全滿足國家環(huán)保標準的要求，確保工作人員健康。二是其與塑料基材的熔點接近，容易滲透到塑料基材中與其融合為一體，具有強度高、密封性能穩(wěn)定、防銹性能好的特點，不僅能長時間防水、防潮和防銹，而且能耐鹽堿、化學介質(zhì)及高溫高濕，對被包裝產(chǎn)品的隔離或屏蔽性好，使外界有害氣體、水份等腐蝕介質(zhì)難以滲透到包裝內(nèi)。三是其組配具有協(xié)同效果，可充分發(fā)揮各自固有的物理和化學防銹性能，適合于多種金屬材料如鋼材、銅材、鋁材、鍍鋅板、鍍錫板、硅鋼板及其制造件的防銹包裝，有利于國內(nèi)敞蓬運輸、露天存放條件下的冷軋產(chǎn)品防銹，尤其是高附加值的硅鋼片、極薄板的封存防銹。四是其材料單一，成本低于傳統(tǒng)的紙塑復(fù)合薄膜包裝材料，屬于無公害節(jié)約型包裝材料，不僅能給企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益，而且能回收再次利用，對環(huán)境保護和國家資源的節(jié)省具有重大的社會效益。同時，本發(fā)明氣相防銹薄膜采用外側(cè)屏蔽層和內(nèi)側(cè)釋放層復(fù)合的雙層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)側(cè)釋放層所分解出的氣相緩蝕劑可有效防止被包裝金屬材料生銹，其外側(cè)屏蔽層既可有效阻止內(nèi)部氣相緩蝕劑的流失，又可避免外界有毒有害氣體的侵蝕，可大幅延長氣相防銹薄膜的使用壽命。具體實施方式以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的雙層環(huán)保氣相防銹薄膜及其制備方法作進一步的詳細描述-實施例1:首先，稱取氣相緩蝕劑(VCI)原料四硼酸鈉lkg、鉬酸銨2kg、月桂酸環(huán)己胺3kg,分散潤滑劑原料聚乙烯蠟0.3kg，載體塑料原料EVA2.5kg，將各組份混合均勻后，投入到高速攪拌機中混合20分鐘，通過高速攪拌機產(chǎn)生的磨擦熱使EVA顆粒發(fā)粘、使聚乙烯蠟在剪切熱的作用下熔化，當VCI均勻地粘附在EVA上時出料，自然冷卻后，再投入到造粒機中進行造粒，獲得制備好的添加劑顆粒。然后，稱取內(nèi)側(cè)釋放層塑料原料LLDPE72kg和LDPE18kg，將其與制備好的添加劑顆?；旌暇鶆颍度氲酱邓軝C的內(nèi)層擠出料桶中；同時稱取外側(cè)屏蔽層塑料原料LDPE31.2kg，投入到吹塑機的外層擠出料桶中。最后，在13018(TC的溫度范圍內(nèi)進行共擠吹膜，吹膜時的速比外側(cè)屏蔽層為1825，內(nèi)側(cè)釋放層為3040，吹制成厚度為0.10mm的筒狀膜，分切巻取，即可制成本發(fā)明的雙層環(huán)保氣相防銹薄膜。實施例2:首先，稱取氣相緩蝕劑(VCI)原料四硼酸鈉2kg、鉬酸銨lkg、月桂酸環(huán)己胺1.5kg，分散潤滑劑原料聚乙烯蠟0.2kg，載體塑料原料EVA2.0kg，將各組份混合均勻后，投入到高速攪拌機中混合20分鐘，通過高速攪拌機產(chǎn)生的磨擦熱使EVA顆粒發(fā)粘、使聚乙烯蠟在剪切熱的作用下熔化，當VCI均勻地粘附在EVA上時出料，自然冷卻后，再投入到造粒機中進行造粒，獲得制備好的添加劑顆粒。然后，稱取內(nèi)側(cè)釋放層塑料原料LLDPE64kg和LDPE16kg，將其與制備好的添加劑顆?；旌暇鶆?，投入到吹塑機的內(nèi)層擠出料桶中；同時稱取外側(cè)屏蔽層塑料原料LDPE53.3kg，投入到吹塑機的外層擠出料桶中。最后，在13018(TC的溫度范圍內(nèi)進行共擠吹膜，吹膜時的速比外側(cè)屏蔽層為1825，內(nèi)側(cè)釋放層為3040，吹制成厚度為O.lOmm的筒狀膜，分切巻取，即可制成本發(fā)明的雙層環(huán)保氣相防銹薄膜。實施例3:首先，稱取氣相緩蝕劑(VCI)原料四硼酸鈉1.5kg、鉬酸銨1.5kg、月桂酸環(huán)己胺1.5kg，分散潤滑劑原料聚乙烯蠟0.3kg,載體塑料原料EVA1.5kg，將各組份混合均勻后，投入到高速攪拌機中混合20分鐘，通過高速攪拌機產(chǎn)生的磨擦熱使EVA顆粒發(fā)粘、使聚乙烯蠟在剪切熱的作用下熔化，當VCI均勻地粘附在EVA上時出料，自然冷卻后，再投入到造粒機中進行造粒，獲得制備好的添加劑顆粒。然后，稱取內(nèi)側(cè)釋放層塑料原料LLDPE48kg和LDPE12kg，將其與制備好的添加劑顆?；旌暇鶆?，投入到吹塑機的內(nèi)層擠出料桶中；同時稱取外側(cè)屏蔽層塑料原料LDPE23.7kg，投入到吹塑機的外層擠出料桶中。最后，在13018(TC的溫度范圍內(nèi)進行共擠吹膜，吹膜時的速比外側(cè)屏蔽層為1825，內(nèi)側(cè)釋放層為30~40,吹制成厚度為O.lOmm的筒狀膜，分切巻取，即可制成本發(fā)明的雙層環(huán)保氣相防銹薄膜。實施例4:首先，稱取氣相緩蝕劑(VCI)原料四硼酸鈉2.0kg、鉬酸銨2.0kg、月桂酸環(huán)己胺3.0kg，分散潤滑劑原料聚乙烯蠟0.5kg，載體塑料原料EVA2.5kg，將各組份混合均勻后，投入到高速攪拌機中混合20分鐘，通過高速攪拌機產(chǎn)生的磨擦熱使EVA顆粒發(fā)粘、使聚乙烯蠟在剪切熱的作用下熔化，當VCI均勻地粘附在EVA上時出料，自然冷卻后，再投入到造粒機中進行造粒，獲得制備好的添加劑顆粒。然后，稱取內(nèi)側(cè)釋放層塑料原料LLDPE72kg和LDPE18kg，將其與制備好的添加劑顆?；旌暇鶆颍度氲酱邓軝C的內(nèi)層擠出料桶中；同時稱取外側(cè)屏蔽層塑料原料LDPE45kg,投入到吹塑機的外層擠出料桶中。最后，在130180'C的溫度范圍內(nèi)進行共擠吹膜，吹膜時的速比外側(cè)屏蔽層為18~25，內(nèi)側(cè)釋放層為30~40，吹制成厚度為O.lOmm的筒狀膜，分切巻取，即可制成本發(fā)明的雙層環(huán)保氣相防銹薄膜。實施例5:首先，稱取氣相緩蝕劑(VCI)原料四硼酸鈉2.0kg、鉬酸銨2.0kg、月桂酸環(huán)己胺1.5kg，分散潤滑劑原料聚乙烯蠟0.2kg，載體塑料原料EVA1.5kg，將各組份混合均勻后，投入到高速攪拌機中混合20分鐘，通過高速攪拌機產(chǎn)生的磨擦熱使EVA顆粒發(fā)粘、使聚乙烯蠟在剪切熱的作用下熔化，當VCI均勻地粘附在EVA上時出料，自然冷卻后，再投入到造粒機中進行造粒，獲得制備好的添加劑顆粒。然后，稱取內(nèi)側(cè)釋放層塑料原料LLDPE66.24kg和LDPE16.56kg,將其與制備好的添加劑顆?；旌暇鶆颍度氲酱邓軝C的內(nèi)層擠出料桶中；同時稱取外側(cè)屏蔽層塑料原料LDPE35kg，投入到吹塑機的外層擠出料桶中。最后，在13018(TC的溫度范圍內(nèi)進行共擠吹膜，吹膜時的速比外側(cè)屏蔽層為18~25，內(nèi)側(cè)釋放層為30~40，吹制成厚度為0.10mm的筒狀膜，分切巻取，即可制成本發(fā)明的雙層環(huán)保氣相防銹薄膜。在上述各實施例中，還可以在共擠吹膜時加入適量不同顏色的色母料或阻燃劑，使塑料防銹膜呈現(xiàn)所需的顏色或具有一定的阻燃性，這些附加的特性對塑料薄膜的防銹性能不會產(chǎn)生任何不良9影響。表1列出了本發(fā)明的雙層環(huán)保氣相防銹薄膜與國外同類產(chǎn)品在防銹性能試驗中的對比結(jié)果。國外同類產(chǎn)品選用美國潔樂特和德國蒂森的市場銷售產(chǎn)品，其市場售價高于本發(fā)明防銹薄膜二至三倍，從對比試驗結(jié)果可知本發(fā)明的防銹薄膜在氣相防銹甄別試驗、濕熱試驗和氣相緩蝕能力試驗中均優(yōu)于或等于國外同類產(chǎn)品，但其售價只有國外同類產(chǎn)品的二分之一或三分之一，且無毒副作用，不污染環(huán)境，符合國家環(huán)保標準的要求，完全可以取代進口產(chǎn)品。表1:本發(fā)明薄膜與美國潔樂3瞎和德國蒂森產(chǎn)品的對比試驗<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權(quán)利要求1.一種雙層環(huán)保氣相防銹薄膜，具有外側(cè)屏蔽層和內(nèi)側(cè)釋放層，所述外側(cè)屏蔽層為塑料、改性塑料或其組合層，所述內(nèi)側(cè)釋放層為塑料、改性塑料或其組合與添加劑的混合層，二者經(jīng)共擠吹膜而成，其特征在于所述防銹薄膜的總厚度為0.02～0.20mm，其中外側(cè)屏蔽層占總厚度的20～40％，內(nèi)側(cè)釋放層占總厚度的60～80％；所述內(nèi)側(cè)釋放層中按重量配比塑料、改性塑料或其組合占90～95％，添加劑占5～10％；所述添加劑按重量配比由65～80％的氣相緩蝕劑、2～5％的分散潤滑劑和15～30％的載體塑料組成；所述氣相緩蝕劑采用四硼酸鈉、鉬酸銨和月桂酸環(huán)己胺三種物質(zhì)的組合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層環(huán)保氣相防銹薄膜，其特征在于所述外側(cè)屏蔽層中的塑料采用LDPE;所述內(nèi)側(cè)釋放層中的塑料采用LLDPE和LDPE的組合；所述添加劑中的分散潤滑劑采用聚乙烯蠟、載體塑料采用EVA。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙層環(huán)保氣相防銹薄膜，其特征在于所述內(nèi)側(cè)釋放層中的塑料采用LLDPE:LDPE=8:2的重量配比組合。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的雙層環(huán)保氣相防銹薄膜，其特征在于所述氣相緩蝕劑中三種物質(zhì)的重量配比為四硼酸鈉鉬酸銨月桂酸環(huán)己胺=1~2:i~2:i.5~3。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙層環(huán)保氣相防銹薄膜，其特征在于所述氣相緩蝕劑中三種物質(zhì)的重量配比為四硼酸鈉鉬酸銨月桂酸環(huán)己胺=1:2:3。6.—種權(quán)利要求1所述雙層環(huán)保氣相防銹薄膜的制備方法，包括以下步驟1)外側(cè)屏蔽層的塑料原料選取按所述重量配比選擇吹塑溫度在13020(TC范圍內(nèi)的塑料顆粒備用；2)內(nèi)側(cè)釋放層的塑料原料選取按所述重量配比選擇吹塑溫度在13020(TC范圍內(nèi)的塑料顆粒備用；3)內(nèi)側(cè)釋放層的添加劑原料選取按所述重量配比選擇氣相緩蝕劑、分散潤滑劑和載體塑料備用；其中，氣相緩蝕劑選擇四硼酸鈉、鉬酸銨和月桂酸環(huán)己胺三種物質(zhì)的組合，載體塑料也選擇吹塑溫度在13020(TC范圍內(nèi)的塑料顆粒；4)內(nèi)側(cè)釋放層的添加劑制備將步驟3)所選擇的載體塑料、氣相緩蝕劑和分散潤滑劑投入到高速攪拌機中混合1530分鐘，通過高速機攪拌產(chǎn)生的磨擦熱使載體塑料顆粒發(fā)粘、使分散潤滑劑在剪切熱的作用下熔化，當氣相緩蝕劑均勻地粘附在載體塑料上時出料，自然冷卻，再投入造粒機中進行造粒；5)雙層氣相防銹薄膜的制備將步驟l)所獲得的塑料顆粒投入到吹塑機的外層擠出料桶中，將步驟4)所獲得的添加劑顆粒與步驟2)選擇好的塑料顆?；旌暇鶆颍度氲酱邓軝C的內(nèi)層擠出料桶中，在13018(TC的溫度范圍內(nèi)進行共擠吹膜，即可制成雙層環(huán)保氣相防銹薄膜。全文摘要一種雙層環(huán)保氣相防銹薄膜及其制備方法。該薄膜由外側(cè)屏蔽層和內(nèi)側(cè)釋放層共擠吹膜而成，所述內(nèi)側(cè)釋放層中按重量配比塑料、改性塑料或其組合占90～95％，添加劑占5～10％；所述添加劑按重量配比由65～80％的氣相緩蝕劑、2～5％的分散潤滑劑和15～30％的載體塑料組成；所述氣相緩蝕劑采用四硼酸鈉、鉬酸銨和月桂酸環(huán)己胺三種物質(zhì)的組合。其制備方法是先將添加劑原料氣相緩蝕劑、分散潤滑劑和載體塑料混合造粒，然后將添加劑顆粒與內(nèi)側(cè)釋放層的塑料原料混合均勻，投入到吹塑機的內(nèi)層擠出料桶中，同時將外側(cè)屏蔽層的塑料原料投入到吹塑機的外層擠出料桶中，共擠吹膜，即可制成雙層環(huán)保氣相防銹薄膜。其無毒性成份、防銹效果好、成本低廉，適于多種金屬材料防銹包裝。文檔編號B32B27/18GK101249903SQ2008100471公開日2008年8月27日申請日期2008年3月26日優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日發(fā)明者劉建容,呂建華,方彩珍,李漢春,楊文斌,捷蔡,平陳,黃先球申請人:武漢鋼鐵(集團)公司;武漢市海鷗防銹包裝材料有限公司