雙向拉伸聚丙烯薄膜的降解改性方法及其降解改性后的熔體產物的應用
【技術領域】
[0001]本發明屬于廢舊塑料高值化利用技術領域，具體涉及雙向拉伸聚丙烯薄膜的降解改性方法及其降解改性后的熔體產物的應用。
【背景技術】
[0002]塑料復合編織袋作為編織袋的重要分支，已被廣泛應用于化工、農業、食品、水泥等行業，其既具有編織袋抗拉強度高的優點，又兼具薄膜袋良好的氣密性和防潮性，是一種典型的復合包裝材料。
[0003]塑料復合編織袋通常采用聚丙烯樹脂經熔融拉絲、圓織、覆膜等工序而成。其中，在覆膜工序中需將聚丙烯、聚乙烯等涂覆料通過擠出機熔融流延涂覆到塑料編織帶上。在實際生產中，因聚丙烯低溫脆性較大、收縮率高，涂覆后覆膜常發生破裂、褶皺、脫落等現象。為改善上述技術問題，通常在聚丙烯涂覆料中共混一定比例的聚乙烯涂覆料，但是由于聚乙烯與聚丙烯的相容性不好，會造成覆膜的力學性能變差、覆膜與編織布間的結合強度降低，甚至會導致編織袋發生破袋現象。
[0004]雙向拉伸聚丙烯薄膜簡稱BOPP薄膜，是由聚丙烯顆粒經共擠形成片材后，再經縱橫兩個方向的拉伸而制得的。由于BOPP薄膜的生產過程經過了縱橫兩個方向的延伸，分子鏈得到較好的取向，因此BOPP薄膜具有良好的力學性能、優異的光學特性、較低的水汽透濕量，已廣泛應用于印刷、包裝等領域。此外，為了改善BOPP薄膜的熱封性能，一般在薄膜表面共擠熔點較低的共聚物；為了消除BOPP薄膜的靜電黏附，一般在薄膜配方中添加一定量的抗靜電母粒。
[0005]但是，BOPP薄膜的廢棄料，例如切邊工序中產生的邊角料、未被利用的剩余料等，卻未得到充分地利用。
【發明內容】
[0006]針對上述技術現狀，本發明旨在提供一種BOPP薄膜的降解改性處理方法，利用該方法降解改性處理BOPP薄膜，能夠獲得具有良好的流動性、粘結性、防潮性以及耐腐蝕性的熔體，該熔體適用于作為塑料編織袋、藥品等包裝材料的涂敷料。
[0007]為了實現上述技術目的，本發明采用過氧化物作為引發劑，并且使用沙林樹脂、抗氧化劑、硬脂酸鹽，在雙螺桿擠出機中使BOPP薄膜發生降解改性。
[0008]即，本發明所采用的技術方案為:一種BOPP薄膜的降解改性方法，將BOPP薄膜破碎后與過氧化物、乙烯_(甲基)丙烯酸鹽的離子鍵聚合體、抗氧化劑、硬脂酸鹽混合，得到母料；
[0009]所述母料中，以質量百分數計，過氧化物占0.05%?4%，乙烯_(甲基)丙烯酸鹽的離子鍵聚合體占2%?20%、抗氧化劑占0.1%?1.5%、硬脂酸鹽占0.5%?2% ;
[0010]將所述母料放入雙螺桿擠出機中，經熔融、擠出；
[0011]在上述過程中，BOPP薄膜發生降解改性。
[0012]所述的過氧化物作為引發劑，包括但不限于二叔丁基過氧化物、二叔戊基過氧化物、2，2-雙(過氧化叔丁基)丁烷、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧基)己烷、過氧化雙(2，4 二氯苯甲酰)、1，1- 二叔丁基過氧化環己烷、過氧化二異丙苯、雙叔丁基過氧化異丙基苯等，優選為二叔丁基過氧化物。
[0013]所述的抗氧劑包括但不限于抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑164、抗氧劑CA、抗氧劑DNP、抗氧劑DLTP、抗氧劑TNP、抗氧劑TPP、抗氧劑MB等中的一種或兩種。
[0014]所述的乙烯_(甲基)丙烯酸鹽的離子鍵聚合體是一種離子型聚合物，是指乙烯_(甲基)丙烯酸鹽經離子鍵聚合而形成的聚合體，包括但不限于乙烯_(甲基)丙烯酸鋅鹽、鈉鹽、鋰鹽等中的一種鹽的離子鍵聚合體，或者是其中兩種以上鹽的離子鍵聚合體。所述的乙烯_(甲基)丙烯酸鹽的離子鍵聚合體來源不限，可以采用市售的由杜邦公司生產的沙林樹脂。
[0015]所述的硬脂酸鹽包括但不限于硬脂酸鈣、硬脂酸鋅等中的一種或兩種以上的組入口 ο
[0016]作為優選，所述母料中，過氧化物的質量百分數為0.1%?2%。
[0017]作為優選，所述母料中，抗氧化劑的質量百分數為0.2%?1%。
[0018]作為優選，所述母料中，乙烯_(甲基)丙烯酸鹽的離子鍵聚合體的質量百分數為占5%?10%。
[0019]作為優選，在混合得到母料的過程中，混合溫度為60?80°C。
[0020]在混合得到母料的過程中，作為一種實現方式，可以先將BOPP薄膜破碎產物與過氧化物混合，然后再加入乙烯_(甲基)丙烯酸鹽的離子鍵聚合體、抗氧化劑、硬脂酸鹽進行混合。
[0021]為了確保二叔丁基過氧化物完全分解，作為優選，所述的雙螺桿擠出機至少分為三段，第一段筒體的溫度設定為60?100°C，第二段筒體的溫度設定為60?100°C，從第三段筒體開始溫度設定為180?200°C。作為進一步優選，雙螺桿擠出機的轉速為30?60轉/分鐘；所述的熔融擠出過程為30?60秒。
[0022]作為一種實現方式，經熔融、擠出BOPP薄膜發生降解改性之后，采用冷卻、造粒工藝，得到降解改性后的顆粒產物。
[0023]綜上所述，本發明采用過氧化物作為引發劑，采用乙烯_(甲基)丙烯酸鹽的離子鍵聚合體、抗氧化劑、硬脂酸鹽作為共混料，對BOPP薄膜進行降解改性，具有如下有益效果:
[0024](I)在引發劑作用下，BOPP薄膜發生降解改性；在乙烯_(甲基)丙烯酸鹽的離子鍵聚合體、抗氧化劑、硬脂酸鹽共混作用下，顯著提高了降解改性產物的粘結性、防潮性、耐腐蝕等性能；通過控制引發劑含量為0.05%?4%，乙烯_(甲基)丙烯酸鹽的離子鍵聚合體含量為2 %?20 %，抗氧化劑含量為0.1 %?1.5 %、硬脂酸鹽含量為0.5 %?2 %，降解改性后的產物在210°C、2.16kg條件下的流動速率達到20?50g/10min。
[0025](2)利用本發明的方法解改性處理BOPP薄膜后得到的熔體具有良好的流動性、粘結性、防潮性以及耐腐蝕性，因此適用于作為塑料編織袋、藥品等包裝材料的涂覆料，與現有的涂覆料相比，制得的膜層的結合強度和柔韌性得到顯著提高，膜層的耐磨性、抗老化性得到有效改善，并且消除了膜層在低溫易脫落、破損的現象。另外，當BOPP薄膜在生產過程中添加抗靜電母粒，則該涂覆料也被賦予抗靜電特性，不僅可消除膜層因靜電吸附粉狀物料的不良現象，而且也可顯著改善編織袋表面的印刷性能。
[0026]因此，本發明方法簡單易行、成本低、降解處理效率高，實現了 BOPP薄膜的回收再利用。
【具體實施方式】
[0027]下面結合實施例對本發明作進一步詳細描述，需要指出的是，以下所述實施例旨在便于對本發明的理解，而對其不起任何限定作用。
[0028]實施例1:
[0029](I)BOPP薄膜邊角料經切碎或粉碎后與二叔丁基過氧化物加入至高速混合機中，在加熱溫度80°C下混合40分鐘；
[0030]然后，將沙林樹脂、抗氧化劑1010、硬脂酸鋅依次加入至該高速混合機中，在加熱溫度50°C下進行混合，混合時間為20分鐘，得到混合母料；
[0031]混合母料中，二叔丁基過氧化物的質量百分數為1%，沙林樹脂的質量百分數為8%，抗氧化劑1010的質量百分數為0.3%，硬脂酸鋅的質量百分數為1.5%，其余為BOPP
薄膜；
[0032](2)將混合母料由雙螺桿擠出機喂料口加入，擠出機第一段筒體和第二段筒體的溫度設定為90°C，從第三段筒體開始，擠出機溫度設定為