一种耐刮擦PE保护膜及制备方法与流程

一种耐刮擦pe保护膜及制备方法
技术领域
1.本发明属于pe保护膜技术领域，具体涉及一种耐刮擦pe保护膜及制备方法。


背景技术：

2.聚乙烯(pe)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。聚乙烯材料具有稳定、无臭、无毒、防水、绝缘、柔韧、手感良好等优点，常被制成各类保护膜并广泛用作包装材料。
3.但是，pe保护膜的力学性能一般，拉伸强度较低，抗蠕变性不好，在与其他物件刮擦时很容易被划破，特别是遇到尖锐物件时，其损耗尤其明显。
4.因此，开发一种具有优良耐刮擦性能的pe保护膜具有十分广阔的应用前景。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明提供一种耐刮擦pe保护膜及制备方法。
6.本发明提供的耐刮擦pe保护膜，由含pe树脂的混合原料经吹塑、注塑、挤塑或滚塑成型制得，所述混合原料按重量计包括以下组分：
7.pe树脂 1000份
8.稀释剂 350～650份
9.耐磨改性剂 15～25份
10.抗氧剂 0.5～2份
11.所述pe树脂的数均分子量在100000～500000范围内；
12.所述耐磨改性剂为笼型聚倍半硅氧烷。
13.其中，耐磨改性剂笼型聚倍半硅氧烷是一种包含有机-无机杂化的核壳结构的纳米材料，以si-o-si键构成的六面体笼型结构作为无机框架内核，每一角含有一个si原子，每一面均由si-o-si八元环组成，结构高度称性，每一角上的si原子可连接向外部伸展的有机基团r。由于si-o-si键构成的六面体笼型无机内核的存在，显著提升pe树脂的耐磨性能；由于四周有机基团r的存在并且能够充分向外伸展，该耐磨改性剂可与pe树脂具有极好的相容性，并且可以调变有机基团r的种类调节pe保护膜的柔韧性、亲疏水性。此外，笼型聚倍半硅氧烷自身具有热力学稳定、化学稳定、不释放挥发性有机成分、无味无污染等优点，并且容入pe保护膜后对透明度和均一性不会造成显著影响。
14.进一步地，所述耐磨改性剂为单功能基的笼型聚倍半硅氧烷，分子结构如图1所示。其中，基团r≠h。若基团r为单原子h，链长过短，与pe树脂相容性不佳，会对制得的pe保护膜的力学性能造成较大的负面影响。
15.优选地，r为甲基、羟基、氨基中的任意一种。最优选地，r为羧基。
16.进一步地，所述稀释剂为石蜡油，动力粘度在140～180cst范围内。选用石蜡油作为稀释剂，可降低pe树脂体系的黏度，改善加工工艺特性。由于笼型聚倍半硅氧烷与pe树脂相容性优良的特性，稀释剂的用量仅为pe树脂的一半左右，低于常规稀释剂的用量。
17.进一步地，所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0018]
此外，为了改善pe保护膜的阻燃性能、紫外光屏蔽性能等其他方面的性能，可在本体系内加入与体系具有良好相容性的相应助剂，并控制其他助剂的用量总和不超过总重量的3％。例如，混合原料还包括2-5重量份的阻燃剂，阻燃剂为纳米氢氧化钙。
[0019]
本发明进一步提供上述耐刮擦pe保护膜的制备方法，包括以下步骤：
[0020]
(s1)将混合原料加入捏合机中捏和8～12min，转速为1000～1200rpm；
[0021]
(s2)将步骤(s1)中制得的物料转移至挤出机中进行挤出造粒，加料口温度为90～95℃，中段温度为130～140℃，机头温度为160～170℃；
[0022]
(s3)将步骤(s2)中制得粒子吹塑成膜，制得所述耐刮擦pe保护膜。
[0023]
有益效果：与现有技术相比，本发明提供的耐刮擦pe保护膜，通过在pe树脂中引入耐磨改性剂笼型聚倍半硅氧烷，因其结构中具有大量si-o-si无机笼形骨架而显著提高pe保护膜的耐磨性能，此外，笼型聚倍半硅氧烷对pe保护膜的力学性能也有一定的提升。
附图说明
[0024]
图1为笼型聚倍半硅氧烷的分子结构示意图。
具体实施方式
[0025]
下面通过具体实施例进一步阐明本发明，这些实施例是示例性的，旨在说明问题和解释本发明，并不是一种限制。
[0026]
实施例1
[0027]
1)混合原料的组成，包括以下组分：
[0028]
pe树脂 1000kg
[0029]
稀释剂 350kg
[0030]
耐磨改性剂 15kg
[0031]
抗氧剂 0.5kg
[0032]
所述pe树脂的数均分子量100000；
[0033]
所述耐磨改性剂为笼型聚倍半硅氧烷，结构如图1所示。
[0034]
笼型聚倍半硅氧烷中，r为甲基。
[0035]
稀释剂为石蜡油，动力粘度140cst。
[0036]
抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0037]
2)耐刮擦pe保护膜的制备方法，包括以下步骤：
[0038]
(s1)将混合原料加入捏合机中捏和8min，转速为1000rpm；
[0039]
(s2)将步骤(s1)中制得的物料转移至挤出机中进行挤出造粒，加料口温度为90℃，中段温度为130℃，机头温度为160℃；
[0040]
(s3)将步骤(s2)中制得粒子吹塑成膜，制得所述耐刮擦pe保护膜。
[0041]
实施例2
[0042]
1)混合原料的组成，包括以下组分：
[0043]
pe树脂 1000kg
[0044]
稀释剂 650kg
[0045]
耐磨改性剂 25kg
[0046]
抗氧剂 2kg
[0047]
所述pe树脂的数均分子量500000；
[0048]
所述耐磨改性剂为笼型聚倍半硅氧烷，结构如图1所示。
[0049]
笼型聚倍半硅氧烷中，r为甲基。
[0050]
稀释剂为石蜡油，动力粘度180cst。
[0051]
抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0052]
2)耐刮擦pe保护膜的制备方法，包括以下步骤：
[0053]
(s1)将混合原料加入捏合机中捏和12min，转速为1200rpm；
[0054]
(s2)将步骤(s1)中制得的物料转移至挤出机中进行挤出造粒，加料口温度为95℃，中段温度为140℃，机头温度为170℃；
[0055]
(s3)将步骤(s2)中制得粒子吹塑成膜，制得所述耐刮擦pe保护膜。
[0056]
实施例3
[0057]
1)混合原料的组成，包括以下组分：
[0058]
pe树脂 1000kg
[0059]
稀释剂 500kg
[0060]
耐磨改性剂 20kg
[0061]
抗氧剂 1kg
[0062]
所述pe树脂的数均分子量300000；
[0063]
所述耐磨改性剂为笼型聚倍半硅氧烷，结构如图1所示。
[0064]
笼型聚倍半硅氧烷中，r为甲基。
[0065]
稀释剂为石蜡油，动力粘度160cst。
[0066]
抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0067]
2)耐刮擦pe保护膜的制备方法，包括以下步骤：
[0068]
(s1)将混合原料加入捏合机中捏和11min，转速为1200rpm；
[0069]
(s2)将步骤(s1)中制得的物料转移至挤出机中进行挤出造粒，加料口温度为92℃，中段温度为135℃，机头温度为165℃；
[0070]
(s3)将步骤(s2)中制得粒子吹塑成膜，制得所述耐刮擦pe保护膜。
[0071]
实施例4
[0072]
1)混合原料的组成，包括以下组分：
[0073]
pe树脂 1000kg
[0074]
稀释剂 500kg
[0075]
耐磨改性剂 20kg
[0076]
抗氧剂 1kg
[0077]
所述pe树脂的数均分子量300000；
[0078]
所述耐磨改性剂为笼型聚倍半硅氧烷，结构如图1所示。
[0079]
笼型聚倍半硅氧烷中，r为羟基。
[0080]
稀释剂为石蜡油，动力粘度160cst。
[0081]
抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0082]
2)耐刮擦pe保护膜的制备方法，包括以下步骤：
[0083]
(s1)将混合原料加入捏合机中捏和11min，转速为1200rpm；
[0084]
(s2)将步骤(s1)中制得的物料转移至挤出机中进行挤出造粒，加料口温度为92℃，中段温度为135℃，机头温度为165℃；
[0085]
(s3)将步骤(s2)中制得粒子吹塑成膜，制得所述耐刮擦pe保护膜。
[0086]
实施例5
[0087]
1)混合原料的组成，包括以下组分：
[0088]
pe树脂 1000kg
[0089]
稀释剂 500kg
[0090]
耐磨改性剂 20kg
[0091]
抗氧剂 1kg
[0092]
所述pe树脂的数均分子量300000；
[0093]
所述耐磨改性剂为笼型聚倍半硅氧烷，结构如图1所示。
[0094]
笼型聚倍半硅氧烷中，r为氨基。
[0095]
稀释剂为石蜡油，动力粘度160cst。
[0096]
抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0097]
2)耐刮擦pe保护膜的制备方法，包括以下步骤：
[0098]
(s1)将混合原料加入捏合机中捏和11min，转速为1200rpm；
[0099]
(s2)将步骤(s1)中制得的物料转移至挤出机中进行挤出造粒，加料口温度为92℃，中段温度为135℃，机头温度为165℃；
[0100]
(s3)将步骤(s2)中制得粒子吹塑成膜，制得所述耐刮擦pe保护膜。
[0101]
实施例6
[0102]
1)混合原料的组成，包括以下组分：
[0103]
pe树脂 1000kg
[0104]
稀释剂 500kg
[0105]
耐磨改性剂 20kg
[0106]
抗氧剂 1kg
[0107]
所述pe树脂的数均分子量300000；
[0108]
所述耐磨改性剂为笼型聚倍半硅氧烷，结构如图1所示。
[0109]
笼型聚倍半硅氧烷中，r为羧基。
[0110]
稀释剂为石蜡油，动力粘度160cst。
[0111]
抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0112]
2)耐刮擦pe保护膜的制备方法，包括以下步骤：
[0113]
(s1)将混合原料加入捏合机中捏和11min，转速为1200rpm；
[0114]
(s2)将步骤(s1)中制得的物料转移至挤出机中进行挤出造粒，加料口温度为92℃，中段温度为135℃，机头温度为165℃；
[0115]
(s3)将步骤(s2)中制得粒子吹塑成膜，制得所述耐刮擦pe保护膜。
[0116]
实施例7
[0117]
1)混合原料的组成，包括以下组分：
[0118]
pe树脂 1000kg
[0119]
稀释剂 500kg
[0120]
耐磨改性剂 20kg
[0121]
抗氧剂 1kg
[0122]
所述pe树脂的数均分子量300000；
[0123]
所述耐磨改性剂为笼型聚倍半硅氧烷，结构如图1所示。
[0124]
笼型聚倍半硅氧烷中，r为氢。
[0125]
稀释剂为石蜡油，动力粘度160cst。
[0126]
抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0127]
2)耐刮擦pe保护膜的制备方法，包括以下步骤：
[0128]
(s1)将混合原料加入捏合机中捏和11min，转速为1200rpm；
[0129]
(s2)将步骤(s1)中制得的物料转移至挤出机中进行挤出造粒，加料口温度为92℃，中段温度为135℃，机头温度为165℃；
[0130]
(s3)将步骤(s2)中制得粒子吹塑成膜，制得所述耐刮擦pe保护膜。
[0131]
表1力学性能测试结果
[0132]
样例拉伸强度(mpa)断裂伸长率(％)实施例129.1940实施例229.2960实施例328.6910实施例428.3930实施例529.1920实施例632.51130实施例722.7620
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以上实施方式是示例性的，其目的是说明本发明的技术构思及特点，以便熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。