一种电磁屏蔽聚乙烯薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电磁屏蔽薄膜领域，公开了一种高强度的电磁屏蔽聚乙烯薄膜及其制备方法，其中，所述电磁屏蔽聚乙烯薄膜的厚度为20-200μm，优选为20-130μm，电磁屏蔽效能为≥20dB，优选为≥30dB，纵向拉伸强度≥20MPa，优选为≥25MPa；横向拉伸强度≥25MPa，优选为≥30MPa。本发明专利技术所提供的电磁屏蔽聚乙烯薄膜以及由本发明专利技术的制备方法制备得到的电磁屏蔽聚乙烯薄膜，可以有效地进行电磁屏蔽保护，且加工工艺简单、通用性好，拓宽了聚乙烯薄膜的应用领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电磁屏蔽薄膜领域，具体地，涉及一种高强度的电磁屏蔽聚乙烯薄膜及其制备方法。
技术介绍
双向拉伸聚乙烯(BiaxiallyOrientedPolyethylene，BOPE)薄膜是具有特殊分子结构的聚乙烯(PE)树脂经双向拉伸工艺成型的薄膜材料。在BOPE薄膜的成型加工过程中，薄膜经拉伸处理后，PE大分子链和结晶结构发生高度取向，从而显著提高了薄膜的拉伸强度，降低了拉伸断裂伸长率，并使得薄膜的雾度更低、光泽度更高且透明性更好。此外，BOPE薄膜比现有技术的挤出吹塑工艺和挤出流延工艺生产的聚乙烯薄膜在物理性能方面有较大的改善，具有力学强度高、抗穿刺和抗冲击性能好、光学性能优良、热封性和防潮性好、节能环保等优势，特别是在厚度减少50％的情况下关键性能仍能达到其他聚乙烯薄膜的性能。因此，BOPE薄膜可被广泛用于包装袋、重包装袋、真空热封膜、低温包装膜、复合膜、医药卫生用品、农用膜等方面。目前可用于生产双向拉伸塑料薄膜的加工方法有平膜拉伸法和管泡拉伸法。平膜拉伸法已经应用在聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等薄膜材料的加工中，工艺较为成熟。与管泡拉伸法相比，平膜拉伸法的工艺较为成熟，具有拉伸倍率大(横向拉伸倍率可达10倍以上)、成型速度快(最高收卷速度可达数百米/分钟)、生产效率高，并且得到的薄膜的力学强度、光学性能和厚度均匀性均更佳等优势，但是薄膜成型受工艺条件波动影响显著，薄膜拉伸加工难度大，对于薄膜原料有着更高的要求。现有的双向拉伸聚乙烯原料基本均只适用于管泡拉伸法制备BOPE薄膜，而将现有的这些聚乙烯原料采用平膜拉伸法制备BOPE薄膜时，成膜性差(拉伸速度和拉伸倍率很低)、膜容易出现破裂的缺陷，基本不适用于采用平膜拉伸法制备薄膜，并且得到的聚乙烯薄膜的力学性能和光学性能均较差。因此平膜拉伸聚乙烯薄膜对于聚乙烯原料有较高的要求。随着电子信息产业的高速发展，产生电磁波干扰的电子产品急剧增多，电磁波干扰已经成为一种公害；同时精密的电子设备和元器件也容易受到电磁波干扰而损坏。电磁屏蔽材料作为一种防电磁的有效手段得到广泛重视和应用。目前，聚合物基电磁屏蔽材料具有成型加工一次完成、价格较低等优势，是电磁屏蔽材料的一个重要发展方向。电磁屏蔽薄膜主要采用PP、PET等，而聚乙烯是目前产量最大、应用最广泛的塑料品种，广泛应用于薄膜、电缆等方面。通过添加导电金属填料来制备电磁屏蔽聚乙烯薄膜，具有加工简易、性能好等优点，导电性填料主要有导电金属粒子和导电金属纤维中的至少一种。因此，目前亟需开发一种高强度的电磁屏蔽聚乙烯薄膜及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服将现有的聚乙烯原料采用平膜拉伸法制备聚乙烯薄膜时存在成膜性差、膜容易破裂，即不适用于采用平膜拉伸法制备薄膜的缺陷，而提供一种新的聚乙烯组合物及由该聚乙烯组合物制成的电磁屏蔽薄膜。为了实现上述目的，本专利技术提供一种电磁屏蔽聚乙烯薄膜，其中，所述电磁屏蔽聚乙烯薄膜包括聚乙烯组合物、导电填料和偶联剂，所述电磁屏蔽聚乙烯薄膜的厚度为20-200μm，优选为20-130μm，电磁屏蔽效能为≥20dB，优选为≥30dB，纵向拉伸强度≥20MPa，优选为≥25MPa；横向拉伸强度≥25MPa，优选为≥30MPa。本专利技术提供的电磁屏蔽聚乙烯薄膜具有拉伸倍率高、拉伸强度大，以及屏蔽效能好的优点，极具有工业应用前景。根据本专利技术的一种优选实施方式，当所述电磁屏蔽聚乙烯薄膜包括聚乙烯组合物、导电填料和偶联剂，且所述聚乙烯组合物含有组分A、组分B和组分C；所述组分A为乙烯/α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯，其在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIA为0.01-2.5g/10min，密度ρA为0.905-0.920g/cm3；所述组分B为乙烯/α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯，其在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIB为0.01-2.5g/10min，密度ρB为0.921-0.936g/cm3；所述组分C为乙烯/α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯，其在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIC为10-80g/10min，密度ρC为0.905-0.928g/cm3；所述组分A、组分B和组分C的分子量分布指数均满足Mw/Mn≤4.5时，由该聚乙烯组合物、导电填料和偶联剂形成的薄膜不仅具有较好的拉伸倍率和拉伸强度，而且其还具有非常好的屏蔽效能，非常适用于平膜双向拉伸法制备的电磁屏蔽聚乙烯薄膜。本专利技术还提供了电磁屏蔽聚乙烯薄膜的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：(1)将所述聚乙烯组合物、所述导电填料和所述偶联剂在机械混合设备中进行机械混合，然后加入熔融共混设备中进行熔融共混；或者先将除所述导电填料以外的所有组分进行熔融共混后，然后再与所述导电填料进行熔融共混；(2)采用平膜双向拉伸法制备电磁屏蔽聚乙烯铸片；以及(3)将得到的所述电磁屏蔽聚乙烯铸片在薄膜双向拉伸设备中进行拉伸成型。本专利技术所提供的电磁屏蔽聚乙烯薄膜以及由本专利技术的制备方法制备得到的电磁屏蔽聚乙烯薄膜，可以有效地进行电磁屏蔽保护，且加工工艺简单、通用性好，拓宽了聚乙烯薄膜的应用领域。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是为用于制备聚乙烯组合物的多反应器并联装置的结构示意图。附图标记说明1-第一反应器；2-第二反应器；3-第三反应器；4-固/液(气)分离器；5-均化料仓；6-熔融造粒系统。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供的电磁屏蔽聚乙烯薄膜，所述电磁屏蔽聚乙烯薄膜包括聚乙烯组合物、导电填料和偶联剂，所述电磁屏蔽聚乙烯薄膜的厚度为20-200μm，优选为20-130μm，电磁屏蔽效能为≥20dB，优选为≥30dB，纵向拉伸强度≥20MPa，优选为≥25MPa；横向拉伸强度≥25MPa，优选为≥30MPa。在本专利技术中，所述纵向拉伸强度和横向拉伸强度按照GB/T1040.3-2006中规定的方法进行测定。所述屏蔽效能按照SJ20524标准，用法兰同轴测试设备测试，电磁波波段为50MHz至1GHz频率范围。根据本专利技术所提供的电磁屏蔽聚乙烯薄膜，其中，所述电磁屏蔽聚乙烯薄膜可以为单向拉伸薄膜，也可以为双向拉伸薄膜，优选为双向拉伸薄膜，更优选为由平膜双向拉伸法制备得到的双向拉伸薄膜。所述聚乙烯组合物可以按照现有的各种方法制备得到，例如，先分别制备组分A、组分B和组分C，然后将所述组分A、组分B、组分C、导电填料、偶联剂以及选择性含有的润滑剂和其他助剂按照配比在机械混合设备中进行机械混合，然后加入熔融共混设备中进行熔融共混。其中，所述机械混合设备例如可以为高速搅拌机、捏合机等。所述熔融共混设备例如可以为双螺杆挤出机、单螺杆挤出机、开炼机、密炼机等。采用平膜双向拉伸法制备双向拉伸薄膜的过程为本领域技术人员公知本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁屏蔽聚乙烯薄膜，其特征在于，所述电磁屏蔽聚乙烯薄膜包括聚乙烯组合物、导电填料和偶联剂，所述电磁屏蔽聚乙烯薄膜的厚度为20‑200μm，优选为20‑130μm，电磁屏蔽效能为≥20dB，优选为≥30dB，纵向拉伸强度≥20MPa，优选为≥25MPa；横向拉伸强度≥25MPa，优选为≥30MPa。

【技术特征摘要】
1.一种电磁屏蔽聚乙烯薄膜，其特征在于，所述电磁屏蔽聚乙烯薄膜包括聚乙烯组合物、导电填料和偶联剂，所述电磁屏蔽聚乙烯薄膜的厚度为20-200μm，优选为20-130μm，电磁屏蔽效能为≥20dB，优选为≥30dB，纵向拉伸强度≥20MPa，优选为≥25MPa；横向拉伸强度≥25MPa，优选为≥30MPa。2.根据权利要求1所述的电磁屏蔽聚乙烯薄膜，其中，所述电磁屏蔽聚乙烯薄膜采用平膜双向拉伸法制备得到。3.根据权利要求2所述的电磁屏蔽聚乙烯薄膜，其中，在采用平膜双向拉伸法制备所述电磁屏蔽聚乙烯薄膜的过程中，纵向拉伸倍率≥4倍，横向拉伸倍率≥5倍；优选地，在采用平膜双向拉伸法制备所述电磁屏蔽聚乙烯薄膜的过程中，横向拉伸速率≥50％/s。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的电磁屏蔽聚乙烯薄膜，其中，所述聚乙烯组合物含有组分A、组分B和组分C；所述组分A为乙烯/α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯，其在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIA为0.01-2.5g/10min，密度ρA为0.905-0.92g/cm3；所述组分B为乙烯/α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯，其在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIB为0.01-2.5g/10min，密度ρB为0.921-0.936g/cm3；所述组分C为乙烯/α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯，其在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIC为10-80g/10min，密度ρC为0.905-0.928g/cm3；所述组分A、B和C的分子量分布指数均满足Mw/Mn≤4.5。5.根据权利要求4所述的电磁屏蔽聚乙烯薄膜，其中，所述组分A在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIA为0.01-1g/10min，所述组分B在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIB为0.01-1.5g/10min，所述组分C在温度为190℃、载荷为2.16kg下的熔融指数MIC为15-60g/10min。6.根据权利要求4所述的电磁屏蔽聚乙烯薄膜，其中，所述组分A的密度ρA为0.91-0.918g/cm3，所述组分B的密度ρB为0.926-0.93g/cm3，所述组分C的密度ρC为0.91-0.926g/cm3。7.根据权利要求4所述的电磁屏蔽聚乙烯薄膜，其中，在所述聚乙烯组合物中，所述组分A的质量份数WA为25-90重量份，所述组分B的质量份数WB为5-75重量份，所述组分C的质量份数WC为10-75重量份；优选地，在所述聚乙烯组合物中，所述组分A的质量份数WA为30-80重量份，所述组分B的质量份数WB为5-45重量份，所述组分C的质量份数WC为20-70重量份。8.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕芸，高达利，侴白舸，张师军，施红伟，李汝贤，权慧，白弈青，张琦，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11