聚乙烯薄膜材料、聚乙烯薄膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种聚乙烯薄膜材料，包括聚乙烯树脂和成核剂，其中所述聚乙烯树脂包括线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯。本发明专利技术还提供了所述聚乙烯薄膜材料的制备方法，包括将所述线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和成核剂按比例混合、熔融共混、挤出造粒，以得到所述聚乙烯薄膜材料。本发明专利技术还提供了由所述聚乙烯薄膜材料制备获得的聚乙烯薄膜。该聚乙烯薄膜可在水中和空气中使用，在5-40℃内的水体及空气中具有稳定的透氧值，可应用于需要稳定运行的并精确控制透氧量的测氧或控氧装置。

Polyethylene film material, polyethylene film, preparation method and application thereof

The invention provides a polyethylene film material, which comprises a polyethylene resin and a nucleating agent. The invention also provides a method for preparing the polyethylene film material, including the linear low density polyethylene, high density polyethylene and nucleating agent according to the proportion of mixing, melt blending and extrusion granulation, to obtain the polyethylene film material. The invention also provides a polyethylene film prepared by the polyethylene film material. The polyethylene film can be used in water and air, and has stable oxygen permeation value in the water body and the air at 5-40 DEG C, and can be applied to the oxygen measuring or oxygen control device with stable operation and accurate control of oxygen permeation.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚乙烯薄膜材料、聚乙烯薄膜及其制备方法和应用。
技术介绍
在诸如测氧仪，生态培养箱等许多测氧和控氧相关的装置上，都需要稳定的并有一定强度的透氧阻隔介质，并且，在不同装置上的所需要的阻隔介质的透氧性并不相同。如果能达到性能要求，透明轻便的高分子薄膜是很好的选择。市场上目前的隔水透氧薄膜材料并不多，且均为国外厂商生产。目前国内并无任何专用于透氧装置的高分子薄膜的专利。国际上的相关专利集中在日本，包括测氧仪专用透氧薄膜、水果包装专用透氧薄膜(如、手机电池专用透氧薄膜等方面。在这些专利中，只有极少数提到了精确控制透氧量，或是长时间使用的稳定性，但没有一个专利全面考虑了这些因素，并且，没有一个专利提出透氧量可精确调节的概念。目前市场上使用的隔水透氧薄膜有聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚醚酮等材料。其中，聚乙烯拥有成本低廉，加工方便的特点，具有很大的市场优势。聚乙烯薄膜早已被广泛地应用在包括包装、覆盖、阻隔等方面的各种领域，这些膜的特定性能，如拉伸强度、蠕变性能取决于所用的聚乙烯的类型和其生产方法。但是，获得具有一定的性能组合的产品往往是困难的。例如，低密度聚乙烯(LDPE)延展性能好，但强度很差，受力易变形；高密度聚乙烯(HDPE)拉伸性能好，但因为其非常差的熔体强度，很难流延成膜。聚乙烯之间的共混常常伴随的相容性等问题，需要通过精心地设计，才能获得满意的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于需要稳定运行的并精确控制透氧量的测氧或控氧装置上的透氧隔水的聚乙烯薄膜。为了实现上述目的，本专利技术的第一个方面是供一种合适的聚乙烯薄膜材料。r>本专利技术提供的聚乙烯薄膜材料包括聚乙烯树脂和成核剂，其中所述聚乙烯树脂包括线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯。根据本专利技术聚乙烯薄膜材料的优选实施方式，所述聚乙烯树脂中，线性低密度聚乙烯与高密度聚乙烯的质量比为1/9-9/1，优选为1/4-7/3，更优选为1/3-5/3。根据本专利技术聚乙烯薄膜材料的优选实施方式，所述成核剂与所述聚乙烯树脂的质量比为(0.05-2):100，优选为(0.08-1.5):100，更优选为(0.1-1):100。根据本专利技术聚乙烯薄膜材料的优选实施方式，所述线性低密度聚乙烯的共聚单体为丁烯、己烯和辛烯中的至少一种，优选为己烯或者辛烯。根据本专利技术聚乙烯薄膜材料的优选实施方式，所述线性低密度聚乙烯的熔融指数为0.5-5g/10min。适用于本专利技术的线性低密度聚乙烯可以具有以下熔融指数：0.48-4.8g/10min、0.6-4.5g/10min、0.8-4.2g/10min、1.0-4.0g/10min、1.2-3.8g/10min、1.4-2.6g/10min、1.6-2.4g/10min、1.8-2.2g/10min等。根据本专利技术聚乙烯薄膜材料的优选实施方式，所述线性低密度聚乙烯的密度为0.90-0.94g/cm3。适用于本专利技术的线性低密度聚乙烯可以具有以下范围的密度：0.905-0.935g/cm3、0.910-0.930g/cm3、0.915-0.925g/cm3、0.920-0.925g/cm3等。本专利技术所述的密度可根据标准GB/T1033.2-2010测量。根据本专利技术聚乙烯薄膜材料的优选实施方式，所述高密度聚乙烯的熔融指数为0.1-0.5g/10min。适用于本专利技术的高密度聚乙烯可以具有以下熔融指数：0.1-4.8g/10min、0.2-5.0g/10min、0.3-5.0g/10min、0.4-4.8g/10min、0.6-4.5g/10min、0.8-4.2g/10min、1.0-4.0g/10min、1.2-3.8g/10min、1.4-2.6g/10min、1.6-2.4g/10min、1.8-2.2g/10min等。本专利技术所述的熔融指数可根据标准GB/T3682-2000测量。根据本专利技术聚乙烯薄膜材料的优选实施方式，所述高密度聚乙烯的密度为0.94-0.96g/cm3。适用于本专利技术的高密度聚乙烯可以具有以下范围的密度：0.94-0.955g/cm3、0.942-0.950g/cm3、0.944-0.948g/cm3、0.945-0.947g/cm3等。本专利技术所用的成核剂可以是本领域常规使用的成核剂。优选地，所述成核剂为有机酸盐类成核剂。更优选地，所述成核剂为环状有机酸盐类成核剂，例如Milliken公司的HPN-20E(HPN-20E)。根据本专利技术的聚乙烯薄膜材料的实施方式，所述聚乙烯薄膜材料由共混的聚乙烯树脂和成核剂组成，其中所述共混的聚乙烯树脂由线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯构成。根据本专利技术聚乙烯薄膜材料的优选实施方式，所述聚乙烯薄膜材料的密度为0.92-0.96g/cm3。根据本专利技术聚乙烯薄膜材料的优选实施方式，所述聚乙烯薄膜材料的透氧值为1400-2000cc*mil/(m2*天)。根据本专利技术聚乙烯薄膜材料的优选实施方式，所述聚乙烯薄膜材料的结晶温度为100-120℃，优选为110-120℃。根据本专利技术聚乙烯薄膜材料的优选实施方式，所述聚乙烯薄膜材料的熔点为115-135℃，优选为125-130℃。根据本专利技术聚乙烯薄膜材料的优选实施方式，所述聚乙烯薄膜材料的结晶度为45-70％，优选为55-65％。本专利技术提供的聚乙烯薄膜材料采用特定的线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯共混，具有高强度、高回弹性和低蠕变性，并且可以精确地调节其透氧性。本专利技术的第二个方面是提供了一种上述聚乙烯薄膜材料的制备方法。本专利技术提供的聚乙烯薄膜材料的制备方法，包括将线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和成核剂按比例混合、熔融共混、挤出造粒，以得到所述聚乙烯薄膜材料。在本专利技术聚乙烯薄膜材料的制备方法的优选实施方式中，对线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和成核剂的限定同上。优选地，在上述制备方法中，挤出温度为210-240℃，优选220-230℃。根据一个实施方式，所述聚乙烯薄膜材料的制备方法包括：将线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和成核剂混匀后，加入双螺旋杆挤出机挤出造粒，获得颗粒状的产品。根据某些实施例，所述线性低密度聚乙烯和所述高密度聚乙烯的质量比为1/9-9/1，优选为1/4-7/3。根据某些实施例，所述成核剂与所述线性低密度聚乙烯和所述高密度聚乙烯的总质量之比为(0.05-2):100，优选为(0.1-1):100。根据某些实施例，在挤出造粒过程中，挤出温度为210-240℃。本专利技术的第三个方面是提供了一种聚乙烯薄膜，其包含上述聚乙烯薄膜材料或者由上述的制备方法获得的聚乙烯薄膜材料。根据本专利技术，所述聚乙烯薄膜是通过将所述的聚乙烯薄膜材料进行流延制得。本专利技术提供的聚乙烯薄膜是一种具有可控透氧性、高强度、高回弹性和低蠕变性的隔水透氧聚乙烯薄膜。根据本专利技术的聚乙烯薄膜实施方式，所述流延的条件为：挤出温度210-240℃，冷却辊温度为20-60℃。根据本专利技术的聚乙烯薄膜实施方式，所述聚乙烯薄膜的厚度为20-1000μm，优选为20-500μm，更优选为20-200μm。本专利技术的第四个方面是提供了所述聚乙烯薄膜的制备方法。所述聚乙烯薄膜的制备方法包括将本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乙烯薄膜材料，包括聚乙烯树脂和成核剂，其中所述聚乙烯树脂包括线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯。

【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯薄膜材料，包括聚乙烯树脂和成核剂，其中所述聚乙烯树脂包括线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯。2.根据权利要求1所述的聚乙烯薄膜材料，其特征在于，所述聚乙烯树脂中，线性低密度聚乙烯与高密度聚乙烯的质量比为1/9-9/1，优选为1/4-7/3，更优选为1/3-5/3。3.根据权利要求1或2所述的聚乙烯薄膜材料，其特征在于，所述成核剂与所述聚乙烯树脂的质量比为(0.05-2):100，优选为(0.08-1.5):100，更优选为(0.1-1):100。4.根据权利要求1-3中任一项所述的聚乙烯薄膜材料，其特征在于，所述线性低密度聚乙烯的熔融指数为0.5-5g/10min，密度为0.90-0.94g/cm3。5.根据权利要求1-4中任一项所述的聚乙烯薄膜材料，其特征在于，所述高密度聚乙烯的熔融指数为0.1-0.5g/10min，密度为0.94-0.96g/cm3。6.根据权利要求1-5中任一项所述的聚乙烯薄膜材料，其特征在于，所述成核剂选自有机酸盐类成核...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑萃，刘立志，
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