本發(fā)明涉及一種PE木塑復合膜,屬于聚合物基復合材料的技術領域。
背景技術:
塑料薄膜因價格低廉,方便實用等原因而廣泛用于包裝和地膜等領域,但也給環(huán)境帶來了巨大的壓力。近年來綠色材料的概念逐漸深入人心,摻混型、天然高分子型、化學合成型以及微生物合成型等生物降解材料的開發(fā)和應用對可降解塑料薄膜行業(yè)的發(fā)展起到了很大的推動作用。但由于生物降解材料的特性使得其用于薄膜材料時還受到限制,如(1)摻混型生物降解材料存在浪費大量糧食、不能完全降解等問題;(2)天然高分子型生物降解材料存在熔融加工性能和力學性能差缺點,需進行改性;(3)化學合成型以及微生物合成型生物降解材料存在生產(chǎn)成本高、力學性能較差等缺點;(4)近年來采用的多層共擠生產(chǎn)多層膜技術存在工藝復雜、生產(chǎn)成本較高的問題。
木塑復合材料近年來因成本低、密度小、力學性能優(yōu)良以及綠色環(huán)保等優(yōu)點而廣泛用于制備各種板材、型材等制品。但由于木塑材料自身的缺點,很難用以生產(chǎn)塑料薄膜,如(1)木粉的主要成分是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素,這些生物大分子均是剛性大分子,一般剛性大分子有增強作用,但在外力作用下,主鏈上的單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)較困難,即韌性差,使得復合膜的斷裂伸長率難以滿足使用要求;(2)聚合物的親油性和木粉的親水性,使得復合膜中兩相相容性差,從微觀結構上說,作為連續(xù)相的樹脂和分散相的木粉的結合力弱,分相明顯,木粉在體系中團聚現(xiàn)象明顯,這樣即影響材料的宏觀力學性能,又使得復合膜的表面不均勻。嚴重的是在吹膜成型時,會因熔體各組分含量不均勻,使得膜泡破裂;(3)木粉加入樹脂后,會使得復合材料熔體的粘度大幅增加,難以滿足吹塑成型時對熔體流動性的要求;(4)木粉本身的特性,使得復合膜的色澤很深,表面不光滑。
以PE為基體,力學性能優(yōu)良,外觀良好、可以吹塑成型和壓延成型方式生產(chǎn)的PE木塑復合膜,目前文獻上還未見報道。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種PE木塑復合膜。該膜可用吹膜法和壓延法制備,力學性能優(yōu)良,膜外觀色澤均一。制備的復合膜可用于產(chǎn)品包裝等領域。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術方案;一種PE木塑復合膜,采用如下重量份的原料組成:
PE基體樹脂,100份;木粉,5–40份;薄膜用PE填充母料,0–35份;潤滑劑,1–4份;增塑劑,0–25份;EVA,3–30份;偶聯(lián)劑,0–0.8份;著色劑,0.03–1份;抗氧劑,0–0.5份;紫外線吸收劑,0–1.5份;光穩(wěn)定劑,0–1份。
更好的配比如下:
PE基體樹脂,100份;木粉,5–25份;薄膜用PE填充母料,0–20份;潤滑劑,1.5–3份;增塑劑,2–20份;EVA,5–20份;偶聯(lián)劑,0–0.8份;著色劑,0.03–1份;抗氧劑,0–0.5份;紫外線吸收劑,0–1.5份;光穩(wěn)定劑,0–1份。
本發(fā)明所選用的PE基體樹脂為HDPE、LLDPE和LDPE的共混物,其中LLDPE為40–60份;HDPE,10–50份;LDPE,10–50份。木粉,目數(shù)大于300。薄膜用PE填充母料為碳酸鈣、滑石粉、云母和二氧化硅等填料中的一種或幾種。潤滑劑為復合潤滑體系。增塑劑為環(huán)氧大豆油、甘油、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或幾種。
本發(fā)明還提供了一種PE木塑復合膜的制備方法,包括以下步驟:
(1)將木粉原料磨碎至300目以上,干燥備用;
(2)采用硅烷偶聯(lián)劑或異氰酸酯偶聯(lián)劑等對木粉進行預處理,偶聯(lián)劑用量為木粉質(zhì)量的0.5-2wt%;
(3)將木粉與增塑劑按比例在捏合機中處理后,與EVA在高速混合機中高速混合,混合時間的長短要看木粉活化效果;
(4)將LLDPE、LDPE、HDPE、填料母料以及各種助劑按比例與木粉在高速混合機中混合3-5min,最后加入適量的潤滑劑混合2-3min。
(5)將上述混合物料經(jīng)擠出混煉造粒,最好選用同向平行雙螺桿擠出機,對擠出溫度無特殊要求;
(6)采用擠出法和壓延法中的一種生產(chǎn)PE木塑復合膜。
本發(fā)明的優(yōu)點在于:
(1)本發(fā)明提供的復合膜,由于基體樹脂為HDPE、LLDPE和LDPE的共混物,可以通過配方中不同PE品種的配方比例和牌號的選擇,使得其添加木粉后仍可成型薄膜,并有良好的力學性能;
(2)本發(fā)明提供的復合膜,在配方設計時,基體樹脂,木粉粒徑大小,薄膜用PE填充母料種類等選擇的不同以及配方體系中各組分含量的變化,可以賦予材料以不同的熔融加工流變性能和力學性能,以生產(chǎn)不同厚度的PE復合膜,可適應不同的用途;
(3)本發(fā)明提供的復合膜,外觀色澤均勻,有明顯的木質(zhì)材料觸感。
附圖說明
圖1:PE木塑復合膜吹塑成型的現(xiàn)場施工圖。
具體實施方式
以下結合實施例對本發(fā)明作進一步詳述。
實施實例1
吹塑級LLDPE(熔融指數(shù),0.9g/10min),60份;
LDPE(熔融指數(shù),7g/10min),20份;
HDPE(熔融指數(shù),1.1g/10min),20份;
木粉(1250目),12.5份;
云母(以母料形式加入),12.5份;
潤滑體系(硬脂酸鈣∶硬脂酸∶PE蠟=1∶1∶0.5),2份;
增塑劑,鄰苯二甲酸二辛酯,6份;
EVA(VAC含量為40%),10份;
硅烷偶聯(lián)劑,0.15份;
著色劑,0.03–1份;
抗氧劑,0–0.5份;
紫外線吸收劑,0–1.5份;
光穩(wěn)定劑,0–1份。
先用硅烷偶聯(lián)劑對木粉進行處理,,然后將各種原料按上述配方中比例通過捏合機和混煉機混合均勻,熔融擠出造粒,干燥后采用擠出吹塑成型即可,對加工溫度無特殊要求。
實施實例2
吹塑級LLDPE(熔融指數(shù),0.9g/10min),60份;
LDPE(熔融指數(shù),1.9g/10min),20份;
HDPE(熔融指數(shù),0.9g/10min),20份;
木粉(300目),15份;
滑石粉(以母料形式加入),15份;
潤滑體系(硬脂酸鈣∶硬脂酸∶PE蠟=1∶1∶0.5),2份;
增塑劑,鄰苯二甲酸二辛酯,5份;
EVA(VAC含量為40%),15份;
異氰酸酯偶聯(lián)劑,0.15份;
著色劑,0.03–1份;
抗氧劑,0–0.5份;
紫外線吸收劑,0–1.5份;
光穩(wěn)定劑,0–1份。
先用硅烷偶聯(lián)劑對木粉進行處理,,然后將各種原料按上述配方中比例通過捏合機和混煉機混合均勻,熔融擠出造粒,干燥后采用壓延成型即可,對加工溫度無特殊要求。
實施實例3
吹塑級LLDPE(熔融指數(shù),0.9g/10min),60份;
LDPE(熔融指數(shù),7g/10min),20份;
HDPE(熔融指數(shù),1.1g/10min),20份;
木粉(800目),7.5份;
碳酸鈣(以母料形式加入),7.5份;
潤滑體系(硬脂酸鈣∶硬脂酸∶PE蠟=1∶1∶0.5),2份;
增塑劑,鄰苯二甲酸二辛酯,2.5份;
EVA(VAC含量為28%),15份;
著色劑,0.03–1份;
抗氧劑,0–0.5份;
紫外線吸收劑,0–1.5份;
光穩(wěn)定劑,0–1份。
將各種原料按上述配方中比例通過捏合機和混煉機混合均勻,熔融擠出造粒,干燥后采用擠出吹塑成型即可,對加工溫度無特殊要求。
實施實例4
吹塑級LLDPE(熔融指數(shù),0.9g/10min),40份;
LLDPE(熔融指數(shù),20g/10min),20份;
LDPE(熔融指數(shù),7g/10min),20份;
HDPE(熔融指數(shù),0.9g/10min),20份;
木粉(800目),7.5份;
碳酸鈣(以母料形式加入),7.5份;
潤滑劑,TPW604PE木塑專用復合潤滑劑,2份;
增塑劑,鄰苯二甲酸二辛酯,2.5份;
EVA(VAC含量為28%),15份;
著色劑,0.03–1份;
抗氧劑,0–0.5份;
紫外線吸收劑,0–1.5份;
光穩(wěn)定劑,0–1份。
將各種原料按上述配方中比例通過捏合機和混煉機混合均勻,熔融擠出造粒,干燥后采用擠出吹塑成型即可,對加工溫度無特殊要求。
本發(fā)明一種PE木塑復合膜,所得薄膜的拉伸強度大于10MPa;斷裂伸長率大于250%。
應說明的是:顯然,上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例,而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說,在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉,而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。