抗靜電pe膜及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種抗靜電PE膜及其制備方法，旨在提供一種具有良好抗靜電性能的優(yōu)點(diǎn)的抗靜電PE膜及其制備方法，其技術(shù)方案要點(diǎn)是靜電PE膜自上而下依次包括表層膜、中層膜和底層膜，將含量比值為1：3的LDPE聚乙烯顆粒和LLDPE聚乙烯顆粒、占中層膜材料總量3～5%的抗靜電劑、占中層膜材料總量1～2%的柔軟劑混合并充分?jǐn)嚢杈鶆虿⑼ㄟ^(guò)三層共擠制得抗靜電PE膜，這種抗靜電PE膜除了普通PE膜耐腐蝕、耐疲勞、耐磨損、抗沖壓等性能外，還具備較好的柔韌性和抗靜電能力，對(duì)使用者的身體影響較小，還具有更好的機(jī)械強(qiáng)度、耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性、耐沖擊強(qiáng)度、耐撕裂強(qiáng)度，更高的柔和度、光滑度和更佳的手感，并且其生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單、成本低廉、用途廣泛。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
抗靜電PE膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及薄膜領(lǐng)域，特別涉及一種抗靜電PE膜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] PE膜即聚乙烯膜，常用于各種食品的包裝材料，因其原材料資源豐富、價(jià)格適中、 生產(chǎn)工藝穩(wěn)定可靠、產(chǎn)品綜合性能優(yōu)越等特點(diǎn)，PE膜的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，特別是在包裝領(lǐng) 域和保護(hù)膜領(lǐng)域，由于PE膜性價(jià)比優(yōu)于其它材料，其用量一直占通用包裝材料之首。
[0003] 由于聚乙烯(PE)材料是非極性分子結(jié)構(gòu)，其共價(jià)鍵構(gòu)成的分子鏈，既不能電離，也 難以傳遞自由電子，一旦因摩擦使電子得失而帶電后，則很難消除。
[0004] 而靜電會(huì)給人體帶來(lái)一定的危害，人體產(chǎn)生的靜電干憂可以改變體表的正常電位 差，影響心肌正常的電生理過(guò)程及心電在無(wú)干憂情況下的正常傳導(dǎo)，這種靜電能會(huì)使病人 加重病情或誘發(fā)早搏，持久的靜電還會(huì)使人血液中的堿性升高，血清中鈣含量減少，尿中鈣 排泄量增加，從而導(dǎo)致血液的酸堿度和機(jī)體氧特性的改變，影響中樞神經(jīng)，影響機(jī)體的生理 平衡，使人出現(xiàn)頭暈、頭疼、食欲不振、精神恍惚等癥狀。
[0005] 由于PE膜廣泛用于包裝，人們能在生活中幾乎時(shí)時(shí)刻刻都在接觸PE膜，而PE膜產(chǎn) 生的靜電則會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生較大的影響。
[0006] 公開(kāi)號(hào)為CN105216349A的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種防靜電聚乙烯膜的制備方法來(lái)解 決PE膜產(chǎn)生靜電的問(wèn)題，它采用球磨機(jī)制備表面改性納米導(dǎo)電炭黑，并將其通過(guò)球磨機(jī)與 線性低密度聚乙烯預(yù)混合后再與線性低密度聚乙烯、茂金屬聚乙烯共混擠出、造粒，最后將 粒料加入吹塑機(jī)中吹塑成膜，制成抗靜電聚乙烯膜，本發(fā)明提供了另一種構(gòu)思來(lái)解決上述 問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的一目的是提供一種抗靜電PE膜，其具有良好抗靜電性能的優(yōu)點(diǎn)。
[0008] 本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的： 一種抗靜電PE膜，其特征在于:該抗靜電PE膜自上而下依次包括表層膜、中層膜和底層 膜，所述中層膜由下列材料混合制成： 含量比值為1:3的LDPE聚乙烯顆粒和LLDPE聚乙烯顆粒； 占材料總量3~5%的抗靜電劑； 占材料總量1~2%的柔軟劑。
[0009] 如此設(shè)置，將抗靜電PE膜分為表層膜、中層膜和底層膜可以增加抗靜電PE膜的結(jié) 構(gòu)強(qiáng)度，為抗靜電PE膜提供其所必須的耐腐蝕、耐疲勞、耐磨損、抗沖壓能力，以維持抗靜電 PE膜的日常使用，LDPE聚乙烯即低密度聚乙烯，其適合熱塑成型加工，可以為中層膜帶來(lái)更 好的成形加工性和熱塑性，LLDPE聚乙烯即線性低密度聚乙烯，它與LDPE聚乙烯相比具有較 高的軟化溫度和熔融溫度，還有強(qiáng)度大、韌性好、剛性大、耐熱、耐寒性好的優(yōu)點(diǎn)，在中層膜 內(nèi)加入3~5%的抗靜電劑，可以使塑料表面親和水分，減少靜電的產(chǎn)生，并且抗靜電劑還具 有導(dǎo)電作用，可以使靜電即使泄漏，大大減少PE膜使用時(shí)靜電對(duì)人體的影響。
[0010]進(jìn)一步設(shè)置:所述抗靜電劑包括含量比值在1:2~1:3之間的EH110抗靜電劑和羥 乙基化脂肪胺抗靜電劑。
[0011]如此設(shè)置，EH110抗靜電劑和羥乙基化脂肪胺抗靜電劑具有良好的抗靜電效果， 配合使用能改變聚乙烯的物理性能，增加 PE膜的導(dǎo)電性和水分親和性能，降低PE膜上靜電 的產(chǎn)生幾率，其中，輕乙基化脂肪胺的性能較好，因此其含量占抗靜電劑含量的50%~60%較 為適宜。
[0012]進(jìn)一步設(shè)置:所述表層膜和底層膜均由含量比值為1:3的LDPE聚乙烯顆粒和LLDPE 聚乙烯顆粒混合制成。
[0013]如此設(shè)置，LLDPE聚乙烯顆粒含量是LDPE聚乙烯顆粒的三倍可以給表層膜和底層 膜帶來(lái)更好的機(jī)械強(qiáng)度、耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性、耐沖擊強(qiáng)度、耐撕裂強(qiáng)度，還能給PE膜帶來(lái)更 好的柔韌性、阻隔性，并且其生產(chǎn)簡(jiǎn)單，成本低廉，用途廣泛，適宜推廣使用。
[0014]進(jìn)一步設(shè)置:所述柔軟劑為共聚丙烯顆粒。
[0015]如此設(shè)置，柔軟劑可以改變PE膜的靜、動(dòng)摩擦系數(shù)，使PE膜更容易變形，具有更好 的柔軟性，觸摸時(shí)更具有平滑感，相較于其他材料，共聚丙烯顆粒制成的柔軟劑撓曲性好而 剛性低，還能使PE膜保持適中的沖擊強(qiáng)度，并且共聚丙烯還具有很高的介電強(qiáng)度，能進(jìn)一步 加強(qiáng)PE膜的抗靜電性能。
[0016] 進(jìn)一步設(shè)置:所述抗靜電PE膜的橫向厚度和縱向厚度的偏差在0.05mm以下，抗靜 電PE膜的表面濕張力在38達(dá)因以上，涂膠面在40達(dá)因以上。
[0017] 如此設(shè)置，可以將PE膜厚度控制在較為均勻的區(qū)域內(nèi)，使PE膜擁有更好的外觀，保 證其表面平整光滑無(wú)褶皺、氣泡和開(kāi)裂，進(jìn)一步增強(qiáng)PE膜的柔和程度和平滑感，使之具有更 高的實(shí)用價(jià)值。
[0018] 本發(fā)明的另一目的是提供上文所述抗靜電PE膜的制備方法。
[0019] 本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的： 一種抗靜電PE膜的制備方法，包括如下步驟： 以1:3的比例將LDPE聚乙烯顆粒和LLDPE聚乙烯顆?；旌蠑嚢杈鶆?，并加入擠塑機(jī)的料 筒中； 將含量比值為1:3的LDPE聚乙烯顆粒和LLDPE聚乙烯顆粒、占中層膜材料總量3~5%的 由EH110和羥乙基化脂肪胺混合制得的抗靜電劑、占中層膜材料總量1~2%的共聚丙烯顆粒 混合并充分?jǐn)嚢杈鶆?，之后加入擠塑機(jī)的料筒中； 通過(guò)三層共擠吹膜制得薄膜成品； 冷卻成形后的薄膜成品經(jīng)牽引、割邊并卷曲得到抗靜電PE膜。
[0020] 如此設(shè)置，制得的PE膜厚度和寬度符合規(guī)定要求，PE膜塑化良好，表面平整光滑無(wú) 皺折、氣泡和穿孔破裂，還具有相當(dāng)優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、韌性和較為柔和平滑的手感，PE膜還 具備了良好的導(dǎo)電、介電性能，能夠預(yù)防靜電的產(chǎn)生和快速引導(dǎo)靜電流失的能力，增加了用 戶的使用安全性，讓用戶使用PE膜時(shí)更為健康。
[0021] 進(jìn)一步設(shè)置:進(jìn)行三層共擠和吹膜時(shí)，擠出溫度在160-180°C之間，吹脹比在2.5~ 3之間，牽引比在4~6之間。
[0022] 如此設(shè)置，由于擠出溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致樹(shù)脂易分解，PE膜較脆，縱向拉伸強(qiáng)度低，而 擠出溫度過(guò)高則會(huì)導(dǎo)致樹(shù)脂塑化不良，降低PE膜的拉伸強(qiáng)度、表面光澤性和透明度，因此將 擠出溫度控制在160-180°C之間較為適宜，吹脹比是指吹脹之后膜泡的直徑與未吹脹的管 徑之間的比值，吹脹比增大會(huì)提高PE膜的橫向強(qiáng)度，但吹脹比過(guò)大會(huì)造成膜泡不穩(wěn)定，薄膜 容易褶皺，因此吹脹比控制在2.52.5~3之間為宜，牽引比是薄膜牽引速度與管環(huán)擠出速度 之間的比值，牽引比增加則PE膜的縱向拉伸強(qiáng)度增加，厚度減小，牽引比在4~6之間比較合 適。
[0023]綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果： 這種抗靜電PE膜除了耐腐蝕、耐疲勞、耐磨損、抗沖壓等性能外，還具備較好的柔韌性 和抗靜電能力，對(duì)使用者的身體影響較小，還具有更好的機(jī)械強(qiáng)度、耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性、耐 沖擊強(qiáng)度、耐撕裂強(qiáng)度，更高的柔和度、光滑度和更佳的手感，并且其且生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單、成本 低廉、用途廣泛。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是抗靜電PE膜的制備流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]實(shí)施例1~3為本發(fā)明抗靜電PE膜的制備方法的【具體實(shí)施方式】，其中，實(shí)施例3為最 佳實(shí)施方式。
[0027]如圖1所示，制備抗靜電PE膜的步驟如下： 將制備表層膜、底層膜的LDPE聚乙烯顆粒和LLDPE聚乙烯顆粒按照1:3的比例混合并投 入擠塑機(jī)； 將制備中層膜的含量比值為1:3的LDPE聚乙烯顆粒和LLDPE聚乙烯顆粒、占中層膜材料 總量3~5%的由EH110和羥乙基化脂肪胺混合制得的抗靜電劑、占中層膜材料總量1~2%的 共聚丙烯顆粒混合并充分?jǐn)嚢杈鶆虿⑼度霐D塑機(jī)； 按照工藝分別選好膜頭，并通過(guò)溫度控制器設(shè)定好溫度，將擠出溫度控制在160-180°C 之間，運(yùn)行擠塑機(jī)； 物料在擠塑機(jī)內(nèi)依次經(jīng)過(guò)1區(qū)至5區(qū)，并且在其中完成預(yù)熱、加熱、恒溫等過(guò)程，之后在 膜頭內(nèi)三層共擠塑化擠出得到半成品。
[0028] 參見(jiàn)圖1，制得的半成品進(jìn)入工藝調(diào)整單元，調(diào)整主輔機(jī)速； 將半成品經(jīng)過(guò)吹脹達(dá)到薄膜的預(yù)定尺寸，并將其風(fēng)冷成型； 均勻風(fēng)冷成型后薄膜的厚度分布，并通過(guò)克重確定薄膜單位重量是否大致相同； 合格并輸出的薄膜再進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)輔助設(shè)備牽引并且割邊，最后卷取得到抗靜電PE 膜。
[0029] 實(shí)施例1~3中抗靜電PE膜的中層膜內(nèi)抗靜電劑和柔軟劑的添加量如表1所示。
[0030] 接下來(lái)對(duì)各個(gè)實(shí)施例的抗靜電PE薄膜的表面電阻率、斷裂斷裂伸長(zhǎng)率、拉伸強(qiáng)度、 透光率、表面渾濁度分別進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表2~4所示。
[0031] 測(cè)試時(shí)，PE膜厚度均為0.55111111，表面電阻率按681410-78標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，斷裂伸長(zhǎng) 率、拉伸強(qiáng)度按GB/T13022-1991標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，透光率、表面渾濁度按GB/T2410-1980標(biāo)準(zhǔn) 進(jìn)行檢測(cè)。
[0032]表2、抗靜電PE膜表面電阻率檢測(cè)值
表3、抗靜電PE膜力學(xué)性能檢測(cè)
表4、抗靜電PE膜表面光澤度檢測(cè)
由表2~4中抗靜電PE膜的測(cè)試結(jié)果可知，實(shí)施例3的配方比例制得的抗靜電PE膜表面 電阻率遠(yuǎn)小于實(shí)施例1和實(shí)施例2,抗靜電能力最佳，而由實(shí)施例3的配方比例制得的抗靜電 PE膜的力學(xué)性能和表面光澤度與實(shí)施例1和實(shí)施例2相比只是稍有下降，但不影響各項(xiàng)性 能，因此，由實(shí)施例3的配方比例制得的抗靜電PE膜綜合性能最佳。
[0033]本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋?zhuān)洳⒉皇菍?duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人 員在閱讀完本說(shuō)明書(shū)后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒(méi)有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本 發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專(zhuān)利法的保護(hù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種抗靜電PE膜，其特征在于:該抗靜電PE膜自上而下依次包括表層膜、中層膜和底 層膜，所述中層膜由下列材料混合制成： 含量比值為1:3的LDPE聚乙烯顆粒和LLDPE聚乙烯顆粒； 占材料總量3~5%的抗靜電劑； 占材料總量1~2%的柔軟劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗靜電PE膜，其特征在于:所述抗靜電劑包括含量比值在1:2 ~1:3之間的EH110抗靜電劑和羥乙基化脂肪胺抗靜電劑。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗靜電PE膜，其特征在于:所述表層膜和底層膜均由含量比值 為1:3的LDPE聚乙烯顆粒和LLDPE聚乙烯顆?；旌现瞥?。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗靜電PE膜，其特征在于:所述柔軟劑為共聚丙烯顆粒。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗靜電PE膜，其特征在于:所述抗靜電PE膜的橫向厚度和縱向 厚度的偏差在〇.〇5mm以下，抗靜電PE膜印刷面一側(cè)的表面濕張力在38達(dá)因以上，涂膠面一 側(cè)的表面濕張力在40達(dá)因以上。6. -種如權(quán)利要求1~5所述任意一項(xiàng)抗靜電PE膜的制備方法，其特征在于包括如下步 驟： 以1:3的比例將LDPE聚乙烯顆粒和LLDPE聚乙烯顆?；旌蠑嚢杈鶆?，并加入擠塑機(jī)的料 筒中； 將含量比值為1:3的LDPE聚乙烯顆粒和LLDPE聚乙烯顆粒、占中層膜材料總量3~5%的 由EH110和羥乙基化脂肪胺混合制得的抗靜電劑、占中層膜材料總量1~2%的共聚丙烯顆粒 混合并充分?jǐn)嚢杈鶆?，之后加入擠塑機(jī)的料筒中； 通過(guò)三層共擠吹膜制得薄膜成品； 冷卻成形后的薄膜成品經(jīng)牽引、割邊并卷曲得到抗靜電PE膜。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗靜電PE膜的制備方法，其特征在于：進(jìn)行三層共擠和吹膜 時(shí)，擠出溫度在160_180°C之間，吹脹比在2.5~3之間，牽引比在4~6之間。
【文檔編號(hào)】B29C55/28GK106084432SQ201610408715
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月12日
【發(fā)明人】張嘉磊, 張國(guó)良
【申請(qǐng)人】江陰市江泰高分子新材料有限公司