一种高强韧PVC双向拉伸包装膜及其生产工艺的制作方法

本发明属于高分子包装膜，具体涉及一种高强韧pvc双向拉伸包装膜及其生产工艺。

背景技术：

1、聚氯乙烯是由氯乙烯单体经自由基悬浮聚合或自由基乳液聚合得到的热塑性高分子聚合物，由pvc树脂制得的包装膜具有刚性好、强度高、阻燃、电绝缘性好等优点，然而pvc树脂的大分子链的侧基为电负性极强的氯离子，增加了pvc树脂分子链的极性，造成分子之间产生较大的相互作用力，在一定程度上阻碍了pvc树脂链链段的运动，使得常温下pvc双向拉伸包装膜的韧性差，受力时候易发生破裂。

2、目前对pvc双向拉伸包装膜的增韧改性多采用具有核壳结构的聚丙烯酸酯乳液与pvc树脂进行接枝改性，增强pvc双向拉伸包装膜的韧性，但是聚丙烯酸乳液不含有不饱和双键，因此在自由基接枝聚合过程中接枝位点较少，导致聚丙烯酸酯乳液自身的接枝较为困难，降低了聚丙烯酸酯乳液与pvc树脂的接枝效率；同时pvc树脂的分子链中的头头相接或尾尾相接的氯原子活性高，导致pvc树脂热加工时易分解出氯化氢，对人体造成一定的危害。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高强韧pvc双向拉伸包装膜及其生产工艺，以解决背景技术中的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种高强韧pvc双向拉伸包装膜，包括以下重量份原料：

4、90-100份pvc树脂、10-15份改性增韧剂、15-20份氯代醋酸乙烯酯、12-15份改性填充剂、8-12份润滑剂；

5、所述改性增韧剂通过以下步骤制得：

6、a1、向去离子水中加入十二烷基硫酸钠，均匀混合后，再加入丙烯酸丁酯和马来酸二烯丙酯，搅拌反应30-45min，得到预乳化液；聚合反应核层阶段引入含有不饱和双键的马来酸二烯丙酯，增加了核壳体系的交联程度；

7、a2、向去离子水中加入十二烷基硫酸钠和碳酸氢钠，在65-85℃下加入预乳化液，搅拌反应10-20min，再加入亚硫酸氢钠反应15-30min，滴加甲基丙烯酸二甲胺基乙酯，滴加时间控制在1.5-2h，滴加完毕后在80℃条件下保温30min，再加入丙烯酸异辛酯，搅拌反应40-50min，得到乳胶液；

8、a3、向乳胶液中添加十二烷基硫酸钠和亚硫酸氢钠，对乳胶体系进行保护，80℃下保温30min，再降温至60-70℃后，加入叔丁基过氧化氢再反应25-30min，将乳胶粒子内未反应的单体进行聚合，再降温至20-30℃，加入氨水调节ph值为7-8，得到改性增韧剂；在聚丙烯酸酯乳液中引入含叔氨基的甲基丙烯酸二甲氨乙酯，能够与pvc树脂上的活性氯原子形成热可逆的季铵盐交联结构，增强了改性pvc树脂的韧性。

9、进一步地，所述去离子水、十二烷基硫酸钠、丙烯酸丁酯和马来酸二烯丙酯的用量比为100ml：1-3g：20-30ml：18-25ml。

10、进一步地，所述去离子水、十二烷基硫酸钠、碳酸氢钠、预乳化液、亚硫酸氢钠、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和丙烯酸异辛酯的用量比为100ml：1.5-2.5g：3-5g：45-60ml：5-6g：15-20ml：25-30ml。

11、进一步地，所述乳胶液、十二烷基硫酸钠、亚硫酸氢钠和叔丁基过氧化氢的用量比为70-90ml：1.5-2.5g：2-3g：30-45ml。

12、进一步地，所述改性填充剂通过以下步骤制得：

13、将碳酸钙晶须置于无水乙醇中，搅拌混合5min，超声波分散30min后，加入油酸钠和硬脂酸，在70-85℃条件下搅拌反应1.5-2h，趁热过滤后，用无水乙醇在70-85℃水浴中搅拌洗涤多次，再在55-65℃条件下干燥12h，得到改性填料。

14、进一步地，所述碳酸钙晶须、无水乙醇、油酸钠和硬脂酸的用量比为5-15g：50-60ml：10-15ml：12-18ml。

15、一种高强韧pvc双向拉伸包装膜的生产工艺，包括以下步骤：

16、s1、将pvc树脂、改性增韧剂、氯代醋酸乙烯酯、改性填充剂、润滑剂放入料仓中均匀混合，再加入到挤出机中熔融挤出，熔融挤出温度为140-180℃，经温度为25-35℃的铸片辊辊压形成片铸；

17、s2、将铸片通过双向拉伸机进行拉伸、冷却处理，得到薄膜；

18、s3、将薄膜通过放电刀架和刀片的间隙对薄膜进行双面电晕处理，再经收卷、分切、包装，即可得到高强韧pvc双向拉伸包装膜。

19、进一步地，所述pvc树脂、改性增韧剂、氯代醋酸乙烯酯、改性填充剂和润滑剂的用量比为90-100：10-15：15-20：12-15：8-12。

20、进一步地，所述拉伸、冷却处理为纵向拉伸比为3.2-3.5倍，纵向拉伸预热温度为60-80℃，拉伸温度为70-90℃，冷却温度为30-50℃，横向拉伸比为3-5倍，横向拉伸温度预热温度为70-90℃，拉伸温度为80-100℃，冷却温度为30-60℃。

21、本发明的有益效果：

22、本发明的改性增韧剂在聚合反应核层阶段引入含有不饱和双键的马来酸二烯丙酯，一方面提高了乳胶体系内核壳体系的交联程度，另一方面残留的双键能够用于壳层的接枝反应，增加了改性增韧剂与pvc树脂的接枝位点，提高了聚丙烯酸酯与pvc树脂的接枝效率；

23、本发明的改性增韧剂中引入了含有叔氨基的甲基丙烯酸二甲氨乙酯，能够与pvc树脂上的活性氯原子形成热可逆的季铵盐交联结构，一方面减少了pvc树脂在热加工过程中活性氯离子的脱离，另一方面形成的季铵盐交联结构增强了改性pvc的韧性；同时引入的氯代醋酸乙烯酯能够与pvc单体共聚提高了pvc树脂上活性氯离子的数量，进而形成的季铵盐交联结构更加稳定，进一步提高了改性pvc的强韧性；

24、本发明的改性填充剂通过油脂和硬脂酸表面活性剂分子一端的亲水基团吸附在碳酸钙晶须之间形成键合，亲油基团朝外，在碳酸钙晶须表面形成一层包覆层，提升了碳酸钙晶须的疏水性能，进而提高了碳酸钙晶须在pvc树脂中的分散性和相容性，提高了改性pvc的强度和抗冲击性；

25、本发明以pvc树脂为基料，通过氯代醋酸乙烯酯的引入增加了pvc树脂上活性氯离子的数目，并加入改性增韧剂与pvc树脂进行接枝改性，同时与改性填充剂进行熔融共混，增强了pvc双向拉伸包装膜的韧性和强度。

技术特征：

1.一种高强韧pvc双向拉伸包装膜，其特征在于，包括以下重量份原料：

2.根据权利要求1所述的一种高强韧pvc双向拉伸包装膜，其特征在于，所述去离子水、十二烷基硫酸钠、丙烯酸丁酯和马来酸二烯丙酯的用量比为100ml：1-3g：20-30ml：18-25ml。

3.根据权利要求1所述的一种高强韧pvc双向拉伸包装膜，其特征在于，所述去离子水、十二烷基硫酸钠、碳酸氢钠、预乳化液、亚硫酸氢钠、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和丙烯酸异辛酯的用量比为100ml：1.5-2.5g：3-5g：45-60ml：5-6g：15-20ml：25-30ml。

4.根据权利要求1所述的一种高强韧pvc双向拉伸包装膜，其特征在于，所述乳胶液、十二烷基硫酸钠、亚硫酸氢钠和叔丁基过氧化氢的用量比为70-90ml：1.5-2.5g：2-3g：30-45ml。

5.根据权利要求1所述的一种高强韧pvc双向拉伸包装膜，其特征在于，所述改性填充剂通过以下步骤制得：

6.根据权利要求5所述的一种高强韧pvc双向拉伸包装膜，其特征在于，所述碳酸钙晶须、无水乙醇、油酸钠和硬脂酸的用量比为5-15g：50-60ml：10-15ml：12-18ml。

7.根据权利要求1所述的一种高强韧pvc双向拉伸包装膜的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种高强韧pvc双向拉伸包装膜的生产工艺，其特征在于，所述pvc树脂、改性增韧剂、氯代醋酸乙烯酯、改性填充剂和润滑剂的用量比为90-100：10-15：15-20：12-15：8-12。

9.根据权利要求7所述的一种高强韧pvc双向拉伸包装膜的生产工艺，其特征在于，所述拉伸、冷却处理为纵向拉伸比为3.2-3.5倍，纵向拉伸预热温度为60-80℃，拉伸温度为70-90℃，冷却温度为30-50℃，横向拉伸比为3-5倍，横向拉伸温度预热温度为70-90℃，拉伸温度为80-100℃，冷却温度为30-60℃。

技术总结本发明公开了一种高强韧PVC双向拉伸包装膜及其生产工艺，属于高分子包装膜技术领域，包括以下重量份原料：90‑100份PVC树脂、10‑15份改性增韧剂、15‑20份氯代醋酸乙烯酯、12‑15份改性填充剂、8‑12份润滑剂。本发明以PVC树脂为基料，通过氯代醋酸乙烯酯和改性增韧剂的引入，一方面增加了PVC树脂上活性氯离子的数目，另一方面叔氨基团与活性氯离子形成了热可逆的季铵盐交联结构，减少了活性氯离子的脱离，增强了改性PVC树脂的韧性；改性填充剂中通过油脂和硬脂酸的引入，提升了碳酸钙晶须的疏水性能，提高了碳酸钙晶须在PVC树脂中的分散性和相容性，进而增强了PVC双向拉伸包装膜的韧性和强度。技术研发人员：胡伟,张德顺,李汪洋,赵亚运,李坤,郭浩,贺允,刘梦茹,张强受保护的技术使用者：界首市天鸿新材料股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18