專利名稱：透明薄膜母料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種母料及其制備方法，特別是涉及一種透明薄膜母料及其制備方法。
背景技術：
在中國的塑料加工行業中，塑料包裝行業和農用塑料行業是產量最大的行業。其中各種各樣，形形色色的塑料薄膜如包裝膜、農地膜，大棚膜，無論是吹塑成型還是流延成形的，以及薄膜的延伸產品，如復合膜和土工復合材料都要使用大量的樹脂，其中主要是高密度聚乙烯，低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯。
在石油漲價的背景下，樹脂價格猛漲，而制品不能漲價，使得塑料加工企業陷入非常困難的境地。如何面對塑料原料漲價，許多單位開始尋求科技的力量，依靠塑料改性來解決。于是使用填料，主要是碳酸鈣(重鈣和輕鈣)母料。但是碳酸鈣母料加入后，不僅力學性能下降，主要的缺點是透光率下降，透明度下降，直接影響薄膜的質量。
發明內容
本發明的目的是解決塑料薄膜在使用填料母料后不僅力學性能下降，特別是透光率下降，透明度下降的問題，公開一種透明薄膜母料，既保持塑料薄膜的力學性能，又要有良好的透光率，很高的透明度，同時又能大幅度降低成本。
本發明是這樣實現的透明薄膜母料，其特征在于包括下列各組份，以重量份計滑石粉75～85份，低密度聚乙烯5～16份，乙烯-辛烯共聚物5～8份，α-甲基苯乙烯聚合物0.5～1份，硬脂酸鋅0.5～2份，聚乙烯蠟0.5～2份，單甘酯0.5～2份，亞磷酸酯偶聯劑0.5～2份，稀土偶聯劑0.5～2份，白油0.5～2份。其制備方法是由以下步驟所構成(1)在高速混合機中先用亞磷酸酯偶聯劑和稀土偶聯劑包覆滑石粉表面，再用乙烯-辛烯共聚物包覆滑石粉，然后用低密度聚乙烯和α-甲基苯乙烯聚合物和硬脂酸鋅和聚乙烯蠟和單甘酯對滑石粉進行包覆，最后加入白油再攪拌2分鐘將混合料放料；(2)將混合料加入雙螺桿造粒機中經過塑化、造粒、熱切、風冷制成顆粒狀母料。
本發明的有益效果是(1)提高產量在工廠中吹制等厚薄膜且擠出機螺桿轉速相同的條件下，添加10份，15份，20份透明薄膜母料后，吹塑薄膜牽引速度逐漸加快，擠出量逐漸增加，按此牽引速度，若添加15份母料，則擠出量可增加5％以上。擠出量的增加，還可以提高產量，降低成本。
(2)開口性薄膜中滑石粉的存在使薄膜的開口性異常優良，而且隨著滑石粉含量的增加，開口性將越來越好。
(3)分散性在透明薄膜母料中，經過亞磷酸酯偶聯劑和稀土偶聯劑處理的滑石粉微小晶體，可以進入低密度聚乙烯大分子鏈中，減少了滑石粉微細顆粒間的團聚現象和不斷分層的弱界面現象，使滑石粉均勻分散在低密度聚乙烯薄膜中。具體表現在薄膜外觀上無明顯晶點、僵塊和斑塊。
(4)力學性能為了檢驗透明薄膜母料的力學性能，本發明做了試驗檢驗母料不同添加量的影響，見表1添加不同比例透明薄膜母料吹膜厚度與力學性能測試結果
從表1可知，添加母料后薄膜力學性能有影響，基本符合國標，建議使用比例為20％。另外，撕裂強度多次試驗證明均大于純樹脂吹的膜，從80/100提高到80/110或80/120。
(5)轉光性和散射光性滑石粉晶體對可見光有選擇性，它吸收紅外光，不吸收紫外光，屏蔽紫外光。這種光學性能對農業有益，做成農地膜，大棚膜可以增加地溫，減少病蟲害，可稱為轉光膜。滑石粉加入薄膜后，還會增加折射光，變直射為折射，也對植物生長有利。
(6)初始光學性能對于使用透明薄膜母料以后薄膜的初始光學性能，本發明進行測試，結果見表2 0.01mm薄膜光學性能測試數據
從表2可知，添加20～30％透明薄膜母料后，薄膜的透光率幾乎不受影響，所以稱為透明薄膜母料。但隨著母料加量增加，霧度逐漸增加。
(7)經濟性透明薄膜母料使用滑石粉/乙烯-辛烯共聚物/低密度聚乙烯三元復合體系，成本比樹脂低一半。在低密度聚乙烯料中母料加入20％后，可降低成本1000多元/噸，這是透明薄膜母料的最大優點。
(8)方便性生產時，均不要求改變原設備，原工藝、原配方。只要把母料按比例加入(等量減少樹脂)混合后，就能生產，這種方便性也是母料的一大特點。
四
附圖 是本發明工藝流程簡圖。
五具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步詳述。
根據附圖，本發明工藝線路的選擇當今世界上制造塑料母料，主要有密煉機法，反應釜法和擠出機造粒法。根據中國的實際情況，本發明選擇雙螺桿擠出機造粒法。其優點是加工容易，管理方便，生產效率高，對環境無污染等。
本發明透明薄膜母料的配方材料的選擇過去，人們只習慣對無機粉體進行表面改性，但無機粉體直接進入聚合物中，會使復合材料力學性能大幅下降。這個致命弱點無法克服。
現在，本發明采用三元復合體系即滑石粉/乙烯-辛烯共聚物/低密度聚乙烯就可以克服這一缺點。對于滑石粉在表面用乙烯-辛烯共聚物包覆一層，形成外軟內硬的復合粒子再加入到低密度聚乙烯塑料中去就可以取得很好的效果，最重要的是在保證剛性，強度的同時，保證材料的韌性。
1、填料的選擇塑料薄膜的透明性，只取決于透光率。塑料薄膜的透光率可達91％，而塑料薄膜的透光率是由折光率決定的，如聚乙烯的折光率是1.55。只要加入的填料的微小晶體的折光率接近1.55，則兩者結合可以保證透明。過高或過低都會損害透光率。
我們之所以選擇滑石粉作為透明薄膜母料中的填充料是因為我們經過大量的試驗篩選后發現滑石粉晶體的折光率是1.54，是所有無機粉體材料中最接近聚乙烯的折光率，而聚乙烯的折光率是1.55。只有當兩者的折光率相等時才能保證透光率不降低。因為試驗發現碳酸鈣的折光率是1.59，與聚乙烯的折光率1.55相差較大，當碳酸鈣添加到聚乙烯薄膜中時會出現薄膜變得不透明了，透光率明顯下降。
因為最薄的膜小于10微米，所以選擇2000～2500目滑石粉為生產透明薄膜母料的填料。其平均粒徑為5～8微米，小于膜的厚度。同時2000～2500目的超細滑石粉還具有無機剛性粒子增韌作用。
2、載體樹脂的選擇作為載體樹脂，必需與薄膜使用的樹脂種類有很好的相容性，不管是高壓聚乙烯，低壓聚乙烯還是線性聚乙烯。還要考慮流動性，要有相近的熔體流動速率。此外，還要具備良好的分散性，成型加工性，化學穩定性和較高的承載能力，以最大限度承載各種助劑.。因此本發明選擇低密度聚乙烯樹脂做載體。
3、偶聯劑的選擇無論是鈦酸酯偶聯劑還是鋁酸酯偶聯劑，有機鏈段短，與基體作用小，對材料力學性能的提高有限，滿足不了發展需要。稀土偶聯劑克服了鈦酸酯偶聯劑和鋁酸酯偶聯劑的不足，不僅能起到雙親偶聯的作用，還因稀土元素獨特的外電子層結構決定了其化合物具有很多奇特的功能。由于單獨使用稀土偶聯劑成本比較高，經過試驗發現采用稀土偶聯劑和亞磷酸酯偶聯劑復配試驗同樣能取得很好的效果，而且成本比單獨使用稀土偶聯劑低，因此我們是采用稀土偶聯劑和亞磷酸酯偶聯劑復配使用。在試驗中還發現如果采用鈦酸酯偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑處理滑石粉后做出的透明薄膜母料和低密度聚乙烯一起吹膜后霧度很大，看上去霧朦朦的，不透明。
4、加工助劑的選擇添加各種加工助劑的目的是綜合平衡透明薄膜母料的各種性能以及保證加工性。有乙烯-辛烯共聚物、α-甲基苯乙烯聚合物、硬脂酸鋅、聚乙烯蠟、單甘酯、白油。
乙烯-辛烯共聚物的加入則增加了低密度聚乙烯的高填充料負荷能力。乙烯-辛烯共聚物包覆在滑石粉微粒表面，形成外軟內硬的復合粒子再加入到低密度聚乙烯塑料中去就可以取得很好的性能，最重要的是在保證剛性，強度的同時，保證材料的韌性。
α-甲基苯乙烯聚合物的加入使得在加工過程中，具有塑化快、降低塑化溫度和擠出阻力，改善流動性，能保持和改善制品的物理性能，增加填充料量，提高制品的光潔度和色澤穩定性。
硬脂酸鋅的加入使得滑石粉能夠均勻的分散在透明薄膜母料中。
聚乙烯蠟的加入是起潤滑劑的作用，保證物料能夠順利的從同向雙螺桿造粒機中擠出造粒。
單甘酯的加入也是起潤滑作用并且能使薄膜的霧度降低，薄膜表面光亮。
白油的加入和硬脂酸鋅一起起到分散劑的作用，并且也有潤滑劑的作用。
本發明透明薄膜母料的工藝條件1、高、冷攪機組加熱范圍0～200℃；2、平行雙螺桿擠出機機組；規格φ75×36D。
加熱溫度
螺桿轉速5～120轉/min；切粒機轉速30～60轉/min；風冷熱切可以模面熱切，也可拖鏈熱切，不可水冷切粒。
實施例1配方比例如下
實施例2配方比例如下
權利要求
1.透明薄膜母料，其特征在于包括下列各組份，以重量份計滑石粉75～85份低密度聚乙烯 5～16份乙烯-辛烯共聚物 5～8份α-甲基苯乙烯聚合物 0.5～1份硬脂酸鋅 0.5～2份聚乙烯蠟 0.5～2份單甘酯0.5～2份亞磷酸酯偶聯劑0.5～2份稀土偶聯劑0.5～2份白油 0.5～2份
2.根據權利要求1中透明薄膜母料的制備方法，其特征在于它是由以下步驟所構成(1)在高速混合機中先用亞磷酸酯偶聯劑和稀土偶聯劑包覆滑石粉表面，再用乙烯-辛烯共聚物包覆滑石粉，然后用低密度聚乙烯和α-甲基苯乙烯聚合物和硬脂酸鋅和聚乙烯蠟和單甘酯對滑石粉進行包覆，最后加入白油再攪拌2分鐘將混合料放料；(2)將混合料加入雙螺桿造粒機中經過塑化、造粒、熱切、風冷制成顆粒狀母料。
全文摘要
本發明涉及透明薄膜母料及其制備方法，所述透明薄膜母料，其特征在于包括下列各組份，以重量份計滑石粉75～85份，低密度聚乙烯5～16份，乙烯－辛烯共聚物5～8份，α－甲基苯乙烯聚合物0.5～1份，硬脂酸鋅0.5～2份，聚乙烯蠟0.5～2份，單甘酯0.5～2份，亞磷酸酯偶聯劑，0.5～2份，稀土偶聯劑0.5～2份，白油0.5～2份。它是由以下步驟所構成在高速混合機中先用亞磷酸酯偶聯劑和稀土偶聯劑包覆滑石粉表面，再用乙烯－辛烯共聚物包覆滑石粉，然后用低密度聚乙烯和α－甲基苯乙烯聚合物和硬脂酸鋅和聚乙烯蠟和單甘酯對滑石粉進行包覆，最后加入白油再攪拌2分鐘將混合料放料；將混合料加入雙螺桿造粒機中經過塑化、造粒、熱切、風冷制成顆粒狀母料。本發明透明薄膜母料具有良好的力學性能、分散性、優秀的光學性能和很高的經濟性。
文檔編號C08K5/09GK1951994SQ20061011709
公開日2007年4月25日 申請日期2006年10月13日 優先權日2006年10月13日
發明者王梓剛 申請人:上海林達塑膠化工有限公司