一种非粘性薄膜及其制备方法与流程

本发明涉及膜材料，b32b27/32，尤其涉及一种非粘性薄膜及其制备方法。

背景技术：

1、随着农业机械化的发展，传统的散花采棉机正在被自动打包式采棉机所取代，自动自动打包式采棉机是将采摘的棉花卷成圆柱形的棉包再用包装膜对其包裹，有效提升了采收和运输效率。通常，每个棉包的直径为2.2-2.4m，重量约2.2t，这就要求包装膜具有足够的拉伸强度和延伸性能；其次，再复杂的作业和运输过程中还要求包装膜具有优异的抗穿刺、抗撕裂性能；此外，包装后的棉花需要一定的售出过程，一般还会在棉地中放置1-3个月或更长的时间，因此还要求包装膜必须有良好的抗老化和抗紫外性能。

2、中国专利cn117227292b公开了一种高阻隔双向拉伸聚乙烯膜及其制备方法和应用，该专利的聚乙烯膜包括基材层、阻隔层和耐穿层，基材层包括低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯和相容剂马来酸酐接枝聚乙烯，阻隔层包括改性聚对苯二甲酸乙二醇酯和高密度聚乙烯；耐穿层包括低密度聚乙烯、弹性体和尼龙树脂，该专利利用弹性体、尼龙树脂增效可提升膜材料的耐穿刺、拉伸强度和抗拉强度等，但是其并未关注于膜的抗老化性能。中国专利cn115926300a公开了一种耐穿刺的抗撕裂性pe缠绕膜及其制备方法，该专利规定茂金属聚乙烯、线性低密度聚乙烯的碳原子数为6，同时复配ldpe、聚异丁烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯使用，提高膜的拉伸强度、延伸率和断裂伸长率，但是以上力学性能仍然存在较大的提升空间，且其也同样未关注膜的耐老化性能。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明首先提供了一种非粘性薄膜，包括五层共挤膜；按占非粘性薄膜的总厚度计，所述非粘性薄膜从上至下依次为：5-20％ a层、15-30％ b层、25-40％ c层、15-30％ d层、5-20％ e层。

2、进一步地，所述非粘性薄膜的厚度为0.05-0.15mm，优选为0.06-0.10mm，更优选为0.075-0.08mm。

3、进一步地，所述a层和e层为以低密度聚乙烯为主的面层，所述b层、c层和d层为以茂金属聚乙烯和线性低密度聚乙烯为主的增强层。

4、进一步地，按照a层组分的总质量计，所述a层的组分包括：低密度聚乙烯75-95％、抗老化剂1-10％、无机抗粘剂1-10％、酰胺类物质0.1-6％。

5、优选地，按照a层组分的总质量计，所述a层的组分包括：低密度聚乙烯85-95％、抗老化剂3-6％、无机抗粘剂3-5％、酰胺类物质1-5％。

6、进一步地，所述低密度聚乙烯在190℃/2.16kg的熔融指数为1.7-2.2g/10min，优选为1.8-2.0g/10min，更优选为1.9g/10min。

7、进一步地，所述低密度聚乙烯的纵向拉伸强度≥24mpa，横向拉伸强度≥15mpa。

8、在一种优选的实施方式中，所述低密度聚乙烯的纵向拉伸强度为26mpa，横向拉伸强度为18mpa。

9、进一步地，所述抗老化剂包括但不限于受阻酚类化合物、磷酸酯类化合物、二苯甲酮化合物、苯并三唑类化合物、受阻胺类化合物中的至少一种。

10、优选地，所述抗老化剂包括受阻酚类化合物、二苯甲酮化合物和受阻胺类化合物，三者质量比为1-4：1-2：0.5-2。

11、进一步地，所述受阻酚类化合物包括但不限于2,6-二叔丁基对甲酚、三甘醇双-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙烯腈、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、二缩三乙二醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]中的至少一种。

12、优选地，所述受阻酚类化合物包括四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。

13、进一步地，所述磷酸酯类化合物包括但不限于双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、双[2,4-二叔丁基苯基]季戊四醇二亚磷酸酯中的至少一种。

14、进一步地，所述二苯甲酮化合物包括但不限于2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的至少一种。

15、优选地，所述二苯甲酮化合物包括2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。

16、进一步地，所述苯并三唑类化合物包括但不限于2-(2'-羟基-3',5'-二戊基苯基)苯并三氮唑、2-(2'-羟基-3',5'-二枯基苯基)苯并三氮唑中的至少一种。

17、进一步地，所述受阻胺类化合物包括但不限于癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、双(2,2,6,6-四甲基-4哌啶基)癸二酸酯中的至少一种。

18、优选地，所述受阻胺类化合物包括癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯。

19、在一种优选的实施方式中，所述抗老化剂包括四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯，三者质量比为1-4：1-2：0.5-2，更优选为2：1：1。复配使用四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯作为抗老化剂使用，并严格规定其质量比为1-4：1-2：0.5-2，优选为2：1：1，使其共同作用保证薄膜应对长时间光照、强紫外光、大昼夜温差等严苛环境，使薄膜的抗老化年限超过12个月，这可能是因为：以上抗老化剂能够有效吸收更宽波长范围的紫外光线，并充分防止体系氧化，特别是在特定的茂金属聚乙烯和线性低密度聚乙烯的熔融体系中具有更好的分散性能和分散状态，保证其抗老化性达到最佳。

20、进一步地，所述无机抗粘剂包括二氧化硅、滑石粉、云母粉、白粘土、陶土中的至少一种，优选包括二氧化硅。

21、进一步地，所述酰胺类物质包括但不限于硬脂基乙氧化酰胺、芥酸酰胺、油酸酰胺中的至少一种。

22、优选地，所述酰胺类物质包括硬脂基乙氧化酰胺。

23、本技术在a层和e层复配使用3-5％的二氧化硅和1-3％的硬脂基乙氧化酰胺，以降低薄膜收卷后膜面吸附难以分离的问题。二氧化硅是常用的无机防粘剂，但是其添加会影响薄膜的透明度和a层/e层与b层/d层间的兼容性，复配使用一定量的硬脂基乙氧化酰胺，不仅解决薄膜透明性的问题，还能更好地避免薄膜的粘连现象。

24、进一步地，所述e层的组分和a层一致。

25、进一步地，按照b层组分的总质量计，所述b层组分包括茂金属聚乙烯60-75％、线性低密度聚乙烯15-40％、抗老化剂1-8％、着色树脂0.5-10％。

26、优选地，按照b层组分的总质量计，所述b层组分包括茂金属聚乙烯65-70％、线性低密度聚乙烯20-30％、抗老化剂3-5％、着色树脂3-5％。

27、进一步地，所述茂金属聚乙烯在190℃/2.16kg的熔体质量流动速率为0.1-2g/10min，优选为0.1-0.5g/min。

28、进一步地，所述线性低密度聚乙烯在190℃/2.16kg的熔体质量流动速率为0.1-1g/10min，优选为0.1-0.3g/min。

29、进一步地，所述d层组分和b层组分一致。

30、进一步地，按照c层组分的总质量计，所述c层组分包括茂金属聚乙烯65-80％、线性低密度聚乙烯10-30％、着色树脂2-13％。

31、优选地，按照c层组分的总质量计，所述c层组分包括茂金属聚乙烯70-75％、线性低密度聚乙烯15-25％、着色树脂6-10％。

32、茂金属聚乙烯结构规整度高，分子量分布窄，具有优异的耐热性、化学稳定性和机械性能，但是难以加工，加工过程中流动性和均匀性不易控制；线性低密度聚乙烯的支链长度大于hdpe但小于ldpe，具有较好的耐热性、抗冲击、抗张强度和弯曲强度，此外其更低的结晶度可改善茂金属聚乙烯加工性的不足；但是需要严格规定每层结构中特定的茂金属聚乙烯和线性低密度聚乙烯的相对含量，利用两者的互补增效作用、层结构设计以及层间相容性不仅解决加工性的问题，还使薄膜的拉伸强度、抗穿刺、抗撕裂性能达到最优。

33、其次，本发明提供了一种非粘性薄膜的制备方法；所述制备方法为：分别将每层原料混合后加入挤出吹膜机挤出、吹膜，切边即可。

34、进一步地，所述a层和e层的挤出区域温度为140-180℃。

35、进一步地，所述a层和e层的挤出区域温度为：一区：140-160℃，二区：150-170℃，三区：160-180℃，四区：160-180℃。

36、优选地，所述a层和e层的挤出区域温度为：一区：150±5℃，二区：160±5℃，三区：170±5℃，四区：170±5℃。

37、进一步地，所述b层、c层和d层的挤出区域温度为145-200℃。

38、进一步地，所述b层、c层和d层的挤出区域温度为：一区：145-165℃，二区：160-180℃，三区：170-190℃，四区：180-200℃。

39、优选地，所述b层、c层和d层的挤出区域温度为：一区：155±5℃，二区：170±5℃，三区：180±5℃，四区：190±5℃。

40、进一步地，所述挤出吹膜机的模头温度为170-200℃。

41、进一步地，所述挤出吹膜机的模头温度为：一区：170-190℃，二区：180-200℃，三区：180-200℃，四区：190-200℃，五区：190-200℃。

42、优选地，所述挤出吹膜机的模头温度为：一区：180±5℃，二区：190±5℃，三区：190±5℃，四区：195±5℃，五区：195±5℃。

43、进一步地，所述非粘性薄膜用于农业包装膜，包括但不限于采棉机的自动打包过程。

44、有益效果

45、1、本技术优化五层共挤膜的膜层设计，膜层的原料种类和组分用量，以利用低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、线性低密度聚乙烯的互补增效作用使薄膜具有优异的拉伸强度、抗穿刺、抗撕裂性能等性能，拉伸强度＞30mpa，断裂延伸率＞700％，直角撕裂强度＞7n，耐穿刺力＞4.5n，还使薄膜具有良好的可加工性能，能够满足农业包装用膜的大规模使用需要；

46、2、本技术规定膜层中的抗老化剂包括四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯，质量比为1-4：1-2：0.5-2，可使打包膜应对光照时间长、紫外线强、昼夜温差大的使用环境，其抗老化年限超过12个月；

47、3、本技术非粘性薄膜的五层共挤膜具有优异的兼容性，不仅使膜面粘接更加紧密，提高膜的各项性能，还具有优异的膜面平整性、透明度和均匀性。