本發(fā)明涉及改性塑料,尤其是一種干燥劑包裝用聚烯烴組合物及其制備方法。
背景技術(shù):
1、聚烯烴透氣膜由聚烯烴填充體系,拉伸致孔后制備而成,樹(shù)脂和無(wú)機(jī)填料界面形成貫通的微孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),小分子水蒸汽能夠透過(guò),而較大的液滴無(wú)法透過(guò),從而具有透氣防水的功能。聚烯烴填充體系通常為聚烯烴+重質(zhì)碳酸鈣的組合。聚烯烴透氣膜作為關(guān)鍵結(jié)構(gòu)組成廣泛應(yīng)用于功能包裝如干燥劑包裝、衛(wèi)材底膜如紙尿褲、衛(wèi)生巾等、醫(yī)療/工業(yè)防護(hù)服等領(lǐng)域。
2、而干燥劑包裝用透氣膜用于食品、藥品和衣物箱包等領(lǐng)域,內(nèi)置硅膠顆?;蛘哐趸}用于吸收空氣中的水分濕氣從而保持使用場(chǎng)景干燥程度。不同于傳統(tǒng)應(yīng)用于衛(wèi)材和防護(hù)領(lǐng)域的透氣膜產(chǎn)品,干燥劑包裝用透氣膜有如下要求:(1)干燥劑包裝用透氣膜具有較高克重以保持較高機(jī)械強(qiáng)度,通常在30gsm以上;(2)干燥包透氣膜由于具有較高厚度,拉伸制膜過(guò)程中容易出現(xiàn)外觀缺陷(表面樹(shù)皮紋路);(3)干燥劑包裝用透氣膜具有超高透氣性能,透氣量要>3400g/m2·24h以上,以便能夠高效吸收空氣中水分。傳統(tǒng)的干燥劑包裝用透氣膜通過(guò)以下兩點(diǎn)達(dá)到要求:第一,材料環(huán)節(jié)提高透氣性,提高無(wú)機(jī)粉體含量;第二,透氣膜生產(chǎn)環(huán)節(jié)提高透氣性,提高拉伸比增加微孔數(shù)量。但是,傳統(tǒng)的干燥劑包裝用透氣膜的制備會(huì)對(duì)產(chǎn)品外觀、機(jī)械性能以及透氣性造成較大影響,無(wú)法較好平衡三者的要求。
3、因此,一種具有高透氣、良好的機(jī)械性能以及具有良好的產(chǎn)品外觀的干燥劑包裝用聚烯烴組合物具有廣闊的應(yīng)用前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此,本發(fā)明的目的之一在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種高透氣、良好的機(jī)械性能干燥劑包裝用聚烯烴組合物及其制備方法。本發(fā)明的目的之二在于提供一種具有良好的產(chǎn)品外觀的干燥劑包裝用聚烯烴組合物及其制備方法。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為:一種干燥劑包裝用聚烯烴組合物,包括以下重量份的組分:聚烯烴樹(shù)脂30-50份、重質(zhì)碳酸鈣35-70份、抗氧劑0.5-2份、加工助劑0.5-2份;所述聚烯烴樹(shù)脂為低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯的混合物,重量比為(1-2):(3-6),所述低密度聚乙烯根據(jù)iso?1133-1-2011在190℃、2.16kg條件下的熔體流動(dòng)速率為1-15g/10min,所述線性低密度聚乙烯的密度為0.93-0.95g/cm3;所述重質(zhì)碳酸鈣平均粒徑d50為4-7微米。
3、本發(fā)明聚烯烴樹(shù)脂選擇特定配比的低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯的混合物,在拉伸過(guò)程中更利于在碳酸鈣界面成孔,提高透氣性能。本發(fā)明通過(guò)選擇特定平均粒徑的重質(zhì)碳酸鈣,提升材料在拉伸過(guò)程中碳酸鈣/樹(shù)脂界面成孔能力,進(jìn)一步提高透氣性能。同時(shí),本發(fā)明特定平均粒徑的重質(zhì)碳酸鈣的選擇,保證了干燥劑包裝用聚烯烴組合物的機(jī)械性能。
4、優(yōu)選地,所述低密度聚乙烯的分子量分布mw/mn為10-15,所述低密度聚乙烯的密度為0.915-0.925g/cm3。
5、優(yōu)選地,所述線性低密度聚乙烯的分子量分布mw/mn為5-10,所述線性低密度聚乙烯的共聚單體為己烯、辛烯中的至少一種。
6、優(yōu)選地,所述線性低密度聚乙烯根據(jù)iso?1133-1-2011在190℃、2.16kg條件下的熔體流動(dòng)速率為0.5-2.0g/10min。
7、發(fā)明人在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),本發(fā)明聚烯烴樹(shù)脂選擇特定配比的低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯的混合物,可以賦予材料拉伸過(guò)程中良好外觀均勻性。
8、本發(fā)明所述低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯的密度測(cè)試采用gb/t1033.1-2008塑料-非泡沫塑料密度的測(cè)定中的浸漬法,所述低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯的重均分子量和數(shù)均分子量采用凝膠滲透色譜法(gpc)測(cè)試得到,重均分子量和數(shù)均分子量的比值為分子量分布mw/mn,本發(fā)明所述重質(zhì)碳酸鈣平均粒徑d50的測(cè)試方法為馬爾文激光粒度測(cè)試方法。
9、可選地,所述重質(zhì)碳酸鈣平均粒徑d50測(cè)試方法如下:將3g填料加入500ml水中,在超聲儀中震蕩1min,加入分散好的樣品,放入馬爾文激光粒度儀中,進(jìn)樣測(cè)試,激光波長(zhǎng)630nm,散射角度顆粒物90°,測(cè)試時(shí)間300s,相關(guān)器:低速,介質(zhì)溫度21,光強(qiáng)分布類型,采用contin2分析模式。
10、可選地,所述聚烯烴樹(shù)脂的重量份為30份、32份、35份、38份、40份、42份、45份、48份、50份中的一者或任意兩者的范圍值;所述重質(zhì)碳酸鈣為35份、38份、40份、42份、45份、48份、50份、51份、53份、55份、58份、60份、61份、63份、65份、68份、70份中的一者或任意兩者的范圍值;所述抗氧劑為0.5份、0.8份、1份、1.5份、1.8份、2份中的一者或任意兩者的范圍值;所述加工助劑為0.5份、0.8份、1份、1.5份、1.8份、2份中的一者或任意兩者的范圍值。
11、可選地,所述聚烯烴樹(shù)脂為低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯的混合物,重量比為1:3、1:4、1:5、1:6、2:3、2:4、2:5、2:6中的一者或任意兩者的范圍值。
12、可選地,所述低密度聚乙烯根據(jù)iso?1133-1-2011在190℃、2.16kg條件下的熔體流動(dòng)速率為1g/10min、2g/10min、2.5g/10min、3g/10min、4g/10min、5g/10min、6g/10min、7g/10min、8g/10min、9g/10min、9.5g/10min、10g/10min、12g/10min、13g/10min、15g/10min中的一者或任意兩者的范圍值。所述低密度聚乙烯的分子量分布mw/mn為10、11、12、13、15中的一者或任意兩者的范圍值。所述低密度聚乙烯的密度為0.915、0.920、0.925g/cm3中的一者或任意兩者的范圍值。
13、可選地,所述線性低密度聚乙烯根據(jù)iso?1133-1-2011在190℃、2.16kg條件下的熔體流動(dòng)速率為0.5g/10min、0.8g/10min、1g/10min、1.5g/10min、2.0g/10min中的一者或任意兩者的范圍值。所述線性低密度聚乙烯的分子量分布mw/mn為5、6、7、8、9、10中的一者或任意兩者的范圍值。所述線性低密度聚乙烯的密度為0.93g/cm3、0.935g/cm3、0.94g/cm3、0.945g/cm3、0.95g/cm3中的一者或任意兩者的范圍值。
14、可選地,所述重質(zhì)碳酸鈣平均粒徑d50為4微米、5微米、6微米、7微米中的一者或任意兩者的范圍值。
15、優(yōu)選地,所述聚烯烴樹(shù)脂在干燥劑包裝用聚烯烴組合物中的重量百分含量不小于25%。
16、優(yōu)選地,所述重質(zhì)碳酸鈣為經(jīng)過(guò)表面處理劑包覆處理得到的重質(zhì)碳酸鈣,所述表面處理劑為硬脂酸、磷酸酯、鈦酸酯、鋁酸酯中的至少一種;進(jìn)一步優(yōu)選地,所述表面處理劑為磷酸酯。
17、進(jìn)一步地,所述表面處理劑的重量為所述重質(zhì)碳酸鈣重量的0.5wt%-2wt%。由于表面處理劑的添加量小于2wt%,故包覆前后對(duì)重質(zhì)碳酸鈣的粒徑的影響可以忽略不計(jì)。
18、可選地,所述表面處理劑的重量為所述重質(zhì)碳酸鈣重量的0.5wt%、0.7wt%、0.8wt%、1wt%、1.5wt%、1.6wt%、1.8wt%、1.9wt%、2.0wt%中的一者或任意兩者的范圍值。
19、優(yōu)選地,所述經(jīng)過(guò)表面處理劑包覆處理得到的重質(zhì)碳酸鈣的制備方法,包括如下步驟:通過(guò)高混機(jī)制備活化重質(zhì)碳酸鈣,匹配不同高混機(jī)轉(zhuǎn)速,達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)加入特定劑量的表面處理劑,高速高溫?cái)嚢杌旌锨闆r下,實(shí)現(xiàn)表面處理劑的均勻包覆。
20、可選地,所述高混機(jī)轉(zhuǎn)速范圍400-600rpm,溫度范圍115-125℃。
21、可選地,本發(fā)明所述經(jīng)過(guò)表面處理劑包覆處理得到的重質(zhì)碳酸鈣可以采用上述方法自制,也可以直接購(gòu)買市售產(chǎn)品。
22、發(fā)明人在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),所述重質(zhì)碳酸鈣為經(jīng)過(guò)表面處理劑包覆處理得到的重質(zhì)碳酸鈣時(shí),制備得到的干燥劑包裝用聚烯烴組合物的外觀、機(jī)械性能更佳,當(dāng)表面處理劑為磷酸酯時(shí),可以更好的通過(guò)界面吸附作用提高透氣性,同時(shí)對(duì)薄膜拉伸強(qiáng)度具有一定的提升作用。
23、可選地,所述表面處理劑的重量的測(cè)試方法為采用燒失量法:經(jīng)過(guò)表面處理劑包覆處理得到的重質(zhì)碳酸鈣先在105-110℃烘干去除水分影響,隨后在420-470℃下灼燒30-50min,灼燒階段失去的重量百分比即表面處理劑的重量百分比。
24、優(yōu)選地,所述低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯的重量比為1:3-5。
25、發(fā)明人在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),所述低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯的重量比會(huì)進(jìn)一步影響干燥劑包裝用聚烯烴組合物的透氣、機(jī)械性能及、以及產(chǎn)品外觀,當(dāng)?shù)兔芏染垡蚁┖途€性低密度聚乙烯的重量比為1:3-5時(shí),干燥劑包裝用聚烯烴組合物的性能更佳。
26、優(yōu)選地,所述抗氧劑為受阻酚類、亞磷酸酯類中的至少一種,所述加工助劑為潤(rùn)滑劑,所述潤(rùn)滑劑為含氟化合物類、聚烯烴蠟類、低分子酯類、硬脂酸鹽類、酰胺類中的至少一種,如季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸鋅等。
27、可選地,所述受阻酚類抗氧劑包括1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰尿酸、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酯、雙[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基-苯丙酰)]肼、四[β-(3.5-二叔丁基,4-羥基苯基)丙酸]季戊四酯醇中的至少一種;所述亞磷酸酯類抗氧劑包括雙(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、四(2,4-二叔丁基酚)-4,4-聯(lián)苯基二亞磷酸酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯中的至少一種。
28、另外,本發(fā)明提供了所述的干燥劑包裝用聚烯烴組合物的制備方法,包括以下步驟:按比例將各組分混合后,經(jīng)過(guò)熔融擠出并造粒,得到所述干燥劑包裝用聚烯烴組合物。
29、優(yōu)選地,所述擠出機(jī)螺桿長(zhǎng)徑比為40:1-52:1,加工溫度為180-220℃。
30、進(jìn)一步地,本發(fā)明提供了所述的干燥劑包裝用聚烯烴組合物在干燥劑包裝領(lǐng)域中的應(yīng)用??蛇x地,所述干燥劑包裝領(lǐng)域包括食品干燥劑包裝、生活用品干燥劑包裝、衣物干燥劑包裝等領(lǐng)域。
31、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明聚烯烴樹(shù)脂選擇特定配比的低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯的混合物,在拉伸過(guò)程中更利于在碳酸鈣界面成孔,提高透氣性能。本發(fā)明通過(guò)選擇特定平均粒徑的重質(zhì)碳酸鈣,提升材料在拉伸過(guò)程中碳酸鈣/樹(shù)脂界面成孔能力,進(jìn)一步提高透氣性能。同時(shí),本發(fā)明特定平均粒徑的重質(zhì)碳酸鈣的選擇,保證了干燥劑包裝用聚烯烴組合物的機(jī)械性能。發(fā)明人在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),本發(fā)明聚烯烴樹(shù)脂選擇特定配比的低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯的混合物,可以賦予材料拉伸過(guò)程中良好外觀均勻性。