抗靜電pe膜及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種抗靜電PE膜及其制備方法，旨在提供一種具有良好抗靜電性能的優點的抗靜電PE膜及其制備方法，其技術方案要點是靜電PE膜自上而下依次包括表層膜、中層膜和底層膜，將含量比值為1：3的LDPE聚乙烯顆粒和LLDPE聚乙烯顆粒、占中層膜材料總量3～5%的抗靜電劑、占中層膜材料總量1～2%的柔軟劑混合并充分攪拌均勻并通過三層共擠制得抗靜電PE膜，這種抗靜電PE膜除了普通PE膜耐腐蝕、耐疲勞、耐磨損、抗沖壓等性能外，還具備較好的柔韌性和抗靜電能力，對使用者的身體影響較小，還具有更好的機械強度、耐環境應力開裂性、耐沖擊強度、耐撕裂強度，更高的柔和度、光滑度和更佳的手感，并且其生產方法簡單、成本低廉、用途廣泛。
【專利說明】
抗靜電PE膜及其制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及薄膜領域，特別涉及一種抗靜電PE膜及其制備方法。
【背景技術】
[0002] PE膜即聚乙烯膜，常用于各種食品的包裝材料，因其原材料資源豐富、價格適中、 生產工藝穩定可靠、產品綜合性能優越等特點，PE膜的應用范圍逐漸擴大，特別是在包裝領 域和保護膜領域，由于PE膜性價比優于其它材料，其用量一直占通用包裝材料之首。
[0003] 由于聚乙烯(PE)材料是非極性分子結構，其共價鍵構成的分子鏈，既不能電離，也 難以傳遞自由電子，一旦因摩擦使電子得失而帶電后，則很難消除。
[0004] 而靜電會給人體帶來一定的危害，人體產生的靜電干憂可以改變體表的正常電位 差，影響心肌正常的電生理過程及心電在無干憂情況下的正常傳導，這種靜電能會使病人 加重病情或誘發早搏，持久的靜電還會使人血液中的堿性升高，血清中鈣含量減少，尿中鈣 排泄量增加，從而導致血液的酸堿度和機體氧特性的改變，影響中樞神經，影響機體的生理 平衡，使人出現頭暈、頭疼、食欲不振、精神恍惚等癥狀。
[0005] 由于PE膜廣泛用于包裝，人們能在生活中幾乎時時刻刻都在接觸PE膜，而PE膜產 生的靜電則會對人體產生較大的影響。
[0006] 公開號為CN105216349A的中國專利公開了一種防靜電聚乙烯膜的制備方法來解 決PE膜產生靜電的問題，它采用球磨機制備表面改性納米導電炭黑，并將其通過球磨機與 線性低密度聚乙烯預混合后再與線性低密度聚乙烯、茂金屬聚乙烯共混擠出、造粒，最后將 粒料加入吹塑機中吹塑成膜，制成抗靜電聚乙烯膜，本發明提供了另一種構思來解決上述 問題。
【發明內容】
[0007] 本發明的一目的是提供一種抗靜電PE膜，其具有良好抗靜電性能的優點。
[0008] 本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的： 一種抗靜電PE膜，其特征在于:該抗靜電PE膜自上而下依次包括表層膜、中層膜和底層 膜，所述中層膜由下列材料混合制成： 含量比值為1:3的LDPE聚乙烯顆粒和LLDPE聚乙烯顆粒； 占材料總量3~5%的抗靜電劑； 占材料總量1~2%的柔軟劑。
[0009] 如此設置，將抗靜電PE膜分為表層膜、中層膜和底層膜可以增加抗靜電PE膜的結 構強度，為抗靜電PE膜提供其所必須的耐腐蝕、耐疲勞、耐磨損、抗沖壓能力，以維持抗靜電 PE膜的日常使用，LDPE聚乙烯即低密度聚乙烯，其適合熱塑成型加工，可以為中層膜帶來更 好的成形加工性和熱塑性，LLDPE聚乙烯即線性低密度聚乙烯，它與LDPE聚乙烯相比具有較 高的軟化溫度和熔融溫度，還有強度大、韌性好、剛性大、耐熱、耐寒性好的優點，在中層膜 內加入3~5%的抗靜電劑，可以使塑料表面親和水分，減少靜電的產生，并且抗靜電劑還具 有導電作用，可以使靜電即使泄漏，大大減少PE膜使用時靜電對人體的影響。
[0010]進一步設置:所述抗靜電劑包括含量比值在1:2~1:3之間的EH110抗靜電劑和羥 乙基化脂肪胺抗靜電劑。
[0011]如此設置，EH110抗靜電劑和羥乙基化脂肪胺抗靜電劑具有良好的抗靜電效果， 配合使用能改變聚乙烯的物理性能，增加 PE膜的導電性和水分親和性能，降低PE膜上靜電 的產生幾率，其中，輕乙基化脂肪胺的性能較好，因此其含量占抗靜電劑含量的50%~60%較 為適宜。
[0012]進一步設置:所述表層膜和底層膜均由含量比值為1:3的LDPE聚乙烯顆粒和LLDPE 聚乙烯顆粒混合制成。
[0013]如此設置，LLDPE聚乙烯顆粒含量是LDPE聚乙烯顆粒的三倍可以給表層膜和底層 膜帶來更好的機械強度、耐環境應力開裂性、耐沖擊強度、耐撕裂強度，還能給PE膜帶來更 好的柔韌性、阻隔性，并且其生產簡單，成本低廉，用途廣泛，適宜推廣使用。
[0014]進一步設置:所述柔軟劑為共聚丙烯顆粒。
[0015]如此設置，柔軟劑可以改變PE膜的靜、動摩擦系數，使PE膜更容易變形，具有更好 的柔軟性，觸摸時更具有平滑感，相較于其他材料，共聚丙烯顆粒制成的柔軟劑撓曲性好而 剛性低，還能使PE膜保持適中的沖擊強度，并且共聚丙烯還具有很高的介電強度，能進一步 加強PE膜的抗靜電性能。
[0016] 進一步設置:所述抗靜電PE膜的橫向厚度和縱向厚度的偏差在0.05mm以下，抗靜 電PE膜的表面濕張力在38達因以上，涂膠面在40達因以上。
[0017] 如此設置，可以將PE膜厚度控制在較為均勻的區域內，使PE膜擁有更好的外觀，保 證其表面平整光滑無褶皺、氣泡和開裂，進一步增強PE膜的柔和程度和平滑感，使之具有更 高的實用價值。
[0018] 本發明的另一目的是提供上文所述抗靜電PE膜的制備方法。
[0019] 本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的： 一種抗靜電PE膜的制備方法，包括如下步驟： 以1:3的比例將LDPE聚乙烯顆粒和LLDPE聚乙烯顆粒混合攪拌均勻，并加入擠塑機的料 筒中； 將含量比值為1:3的LDPE聚乙烯顆粒和LLDPE聚乙烯顆粒、占中層膜材料總量3~5%的 由EH110和羥乙基化脂肪胺混合制得的抗靜電劑、占中層膜材料總量1~2%的共聚丙烯顆粒 混合并充分攪拌均勻，之后加入擠塑機的料筒中； 通過三層共擠吹膜制得薄膜成品； 冷卻成形后的薄膜成品經牽引、割邊并卷曲得到抗靜電PE膜。
[0020] 如此設置，制得的PE膜厚度和寬度符合規定要求，PE膜塑化良好，表面平整光滑無 皺折、氣泡和穿孔破裂，還具有相當優異的機械強度、韌性和較為柔和平滑的手感，PE膜還 具備了良好的導電、介電性能，能夠預防靜電的產生和快速引導靜電流失的能力，增加了用 戶的使用安全性，讓用戶使用PE膜時更為健康。
[0021] 進一步設置:進行三層共擠和吹膜時，擠出溫度在160-180°C之間，吹脹比在2.5~ 3之間，牽引比在4~6之間。
[0022] 如此設置，由于擠出溫度過高會導致樹脂易分解，PE膜較脆，縱向拉伸強度低，而 擠出溫度過高則會導致樹脂塑化不良，降低PE膜的拉伸強度、表面光澤性和透明度，因此將 擠出溫度控制在160-180°C之間較為適宜，吹脹比是指吹脹之后膜泡的直徑與未吹脹的管 徑之間的比值，吹脹比增大會提高PE膜的橫向強度，但吹脹比過大會造成膜泡不穩定，薄膜 容易褶皺，因此吹脹比控制在2.52.5~3之間為宜，牽引比是薄膜牽引速度與管環擠出速度 之間的比值，牽引比增加則PE膜的縱向拉伸強度增加，厚度減小，牽引比在4~6之間比較合 適。
[0023]綜上所述，本發明具有以下有益效果： 這種抗靜電PE膜除了耐腐蝕、耐疲勞、耐磨損、抗沖壓等性能外，還具備較好的柔韌性 和抗靜電能力，對使用者的身體影響較小，還具有更好的機械強度、耐環境應力開裂性、耐 沖擊強度、耐撕裂強度，更高的柔和度、光滑度和更佳的手感，并且其且生產方法簡單、成本 低廉、用途廣泛。
【附圖說明】
[0024]圖1是抗靜電PE膜的制備流程圖。
【具體實施方式】
[0025]以下結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
[0026]實施例1~3為本發明抗靜電PE膜的制備方法的【具體實施方式】，其中，實施例3為最 佳實施方式。
[0027]如圖1所示，制備抗靜電PE膜的步驟如下： 將制備表層膜、底層膜的LDPE聚乙烯顆粒和LLDPE聚乙烯顆粒按照1:3的比例混合并投 入擠塑機； 將制備中層膜的含量比值為1:3的LDPE聚乙烯顆粒和LLDPE聚乙烯顆粒、占中層膜材料 總量3~5%的由EH110和羥乙基化脂肪胺混合制得的抗靜電劑、占中層膜材料總量1~2%的 共聚丙烯顆粒混合并充分攪拌均勻并投入擠塑機； 按照工藝分別選好膜頭，并通過溫度控制器設定好溫度，將擠出溫度控制在160-180°C 之間，運行擠塑機； 物料在擠塑機內依次經過1區至5區，并且在其中完成預熱、加熱、恒溫等過程，之后在 膜頭內三層共擠塑化擠出得到半成品。
[0028] 參見圖1，制得的半成品進入工藝調整單元，調整主輔機速； 將半成品經過吹脹達到薄膜的預定尺寸，并將其風冷成型； 均勻風冷成型后薄膜的厚度分布，并通過克重確定薄膜單位重量是否大致相同； 合格并輸出的薄膜再進行調整，通過輔助設備牽引并且割邊，最后卷取得到抗靜電PE 膜。
[0029] 實施例1~3中抗靜電PE膜的中層膜內抗靜電劑和柔軟劑的添加量如表1所示。
[0030] 接下來對各個實施例的抗靜電PE薄膜的表面電阻率、斷裂斷裂伸長率、拉伸強度、 透光率、表面渾濁度分別進行檢測，檢測結果如表2~4所示。
[0031] 測試時，PE膜厚度均為0.55111111，表面電阻率按681410-78標準進行檢測，斷裂伸長 率、拉伸強度按GB/T13022-1991標準進行檢測，透光率、表面渾濁度按GB/T2410-1980標準 進行檢測。
[0032]表2、抗靜電PE膜表面電阻率檢測值
表3、抗靜電PE膜力學性能檢測
表4、抗靜電PE膜表面光澤度檢測
由表2~4中抗靜電PE膜的測試結果可知，實施例3的配方比例制得的抗靜電PE膜表面 電阻率遠小于實施例1和實施例2,抗靜電能力最佳，而由實施例3的配方比例制得的抗靜電 PE膜的力學性能和表面光澤度與實施例1和實施例2相比只是稍有下降，但不影響各項性 能，因此，由實施例3的配方比例制得的抗靜電PE膜綜合性能最佳。
[0033]本具體實施例僅僅是對本發明的解釋，其并不是對本發明的限制，本領域技術人 員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本 發明的權利要求范圍內都受到專利法的保護。
【主權項】
1. 一種抗靜電PE膜，其特征在于:該抗靜電PE膜自上而下依次包括表層膜、中層膜和底 層膜，所述中層膜由下列材料混合制成： 含量比值為1:3的LDPE聚乙烯顆粒和LLDPE聚乙烯顆粒； 占材料總量3~5%的抗靜電劑； 占材料總量1~2%的柔軟劑。2. 根據權利要求1所述的抗靜電PE膜，其特征在于:所述抗靜電劑包括含量比值在1:2 ~1:3之間的EH110抗靜電劑和羥乙基化脂肪胺抗靜電劑。3. 根據權利要求2所述的抗靜電PE膜，其特征在于:所述表層膜和底層膜均由含量比值 為1:3的LDPE聚乙烯顆粒和LLDPE聚乙烯顆粒混合制成。4. 根據權利要求3所述的抗靜電PE膜，其特征在于:所述柔軟劑為共聚丙烯顆粒。5. 根據權利要求4所述的抗靜電PE膜，其特征在于:所述抗靜電PE膜的橫向厚度和縱向 厚度的偏差在〇.〇5mm以下，抗靜電PE膜印刷面一側的表面濕張力在38達因以上，涂膠面一 側的表面濕張力在40達因以上。6. -種如權利要求1~5所述任意一項抗靜電PE膜的制備方法，其特征在于包括如下步 驟： 以1:3的比例將LDPE聚乙烯顆粒和LLDPE聚乙烯顆粒混合攪拌均勻，并加入擠塑機的料 筒中； 將含量比值為1:3的LDPE聚乙烯顆粒和LLDPE聚乙烯顆粒、占中層膜材料總量3~5%的 由EH110和羥乙基化脂肪胺混合制得的抗靜電劑、占中層膜材料總量1~2%的共聚丙烯顆粒 混合并充分攪拌均勻，之后加入擠塑機的料筒中； 通過三層共擠吹膜制得薄膜成品； 冷卻成形后的薄膜成品經牽引、割邊并卷曲得到抗靜電PE膜。7. 根據權利要求6所述的抗靜電PE膜的制備方法，其特征在于：進行三層共擠和吹膜 時，擠出溫度在160_180°C之間，吹脹比在2.5~3之間，牽引比在4~6之間。
【文檔編號】B29C55/28GK106084432SQ201610408715
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月12日
【發明人】張嘉磊, 張國良
【申請人】江陰市江泰高分子新材料有限公司