本发明专利技术提供一种易撕裂的热塑性聚乙烯醇薄膜及其制备方法和应用。本发明专利技术的薄膜采用聚乙烯醇经热塑剂热塑并纵向拉伸成型得到。薄膜具有各向异性特点，Hermans取向因子大于0.5，纵向拉伸方向与横向拉伸方向的拉伸强度比大于8，横向拉伸方向与纵向拉伸方向的撕裂强度比大于3.5，且薄膜光学性能优异，可用于胶带等领域中。领域中。
【技术实现步骤摘要】
易撕裂的热塑性聚乙烯醇薄膜及其制备方法和应用
[0001]本专利技术属于高分子材料的加工与制备领域，本专利技术涉及一种易撕裂的热塑性聚乙烯醇薄膜及其制备方法和应用。
技术背景
[0002]胶带是人们生活中常用的产品之一，典型的结构为三层，即离型涂层、基材和胶粘剂，聚丙烯(PP)是用作基材的主要原料，经双向拉伸后的PP薄膜具有较好的水蒸气阻隔性，但不降解也不水溶，大量使用容易产生环境污染等问题，且本身不易撕裂，也不具有各向异性。而胶带制作过程中，如果薄膜具有优异的易撕性能及各向异性，更有利于生产及实际使用。
[0003]聚乙烯醇是醋酸乙烯酯聚合生成的聚醋酸乙烯酯经皂化醇解得到的一类通用型功能高分子材料，由其制得的薄膜具有绿色环保、可降解、可水溶、可阻隔、可热封等特点。
[0004]目前，聚乙烯醇薄膜的制备方法主要有溶液法，比如CN 105440521A、CN 105440522A、CN 105440523A、CN 105440524A系列专利所用方法，以及热塑加工法，由于前者生产成本高、效率低，因此使用后者所述工艺来制备聚乙烯醇薄膜越来越受到人们的关注。但是现有热塑工艺制备的热塑性聚乙烯醇薄膜，无论是制备稳定性还是薄膜的性能稳定性均存在问题，而传统吹膜和流延工艺制得的薄膜不易撕裂，也不具有各向异性。
[0005]现有专利CN 106189006A、CN 109721905A对热塑性聚乙烯醇进行双向拉伸成型，拉伸后的薄膜强度提高，开拓了热塑性聚乙烯醇的应用领域，但是双向拉伸后，薄膜撕裂性能差。在胶带等低、中端膜领域中的实用性较低。
技术实现思路
[0006]本专利技术所要解决的技术问题之一是提供一种易撕裂的热塑性聚乙烯醇薄膜，薄膜具有各向异性特点，Hermans取向因子大于0.5，纵向拉伸方向与横向拉伸方向的拉伸强度比大于8，横向拉伸方向与纵向拉伸方向撕裂强度比大于3.5，且光学性能优异。
[0007]本专利技术所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的易撕裂的热塑性聚乙烯醇薄膜的制备方法。
[0008]本专利技术所要解决的技术问题之三是提供一种与解决技术问题之一相对应的易撕裂的热塑性聚乙烯醇薄膜的应用方法。
[0009]为了解决上述技术问题之一，本专利技术所采用的技术方案为：一种易撕裂的热塑性聚乙烯醇薄膜，含有聚乙烯醇和热塑剂；其特征在于，所述的薄膜的Hermans取向因子大于0.5，纵向拉伸方向与横向拉伸方向的拉伸强度比大于8，横向拉伸方向与纵向拉伸方向撕裂强度比大于3.5。
[0010]上述技术方案中，所述的聚乙烯醇和热塑剂的质量比优选为(70～95):(5～30)。
[0011]上述技术方案中，所述的聚乙烯醇优选选自聚合度为400～3000、醇解度为80～99mol％的一种或多种的混合物。
[0012]上述技术方案中，所述的热塑剂优选含有多元醇、聚醚多元醇或多元醇酯化物中的至少一种；进一步优选：所述的多元醇优选为乙二醇、丙二醇、丙三醇、季戊四醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、三缩四丙二醇、一缩甘油醚中的一种或两种以上；所述的聚醚多元醇优选为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丙三醇、乙二醇-丙二醇共聚物、聚环氧丙烷和聚四氢呋喃中的一种或两种以上；所述的多元醇酯化物优选为乙二醇酯和甘油酯类化合物中的一种或两种以上。
[0013]上述技术方案中，更优选方案为：所述热塑剂含有乙二醇、丙三醇、季戊四醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇中的至少一种，以及二甘醇、三甘醇、四甘醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、三缩四丙二醇中的至少一种。
[0014]上述技术方案中，最优选方案为：所述热塑剂含有乙二醇、丙三醇、季戊四醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇中的至少两种，以及二甘醇、三甘醇、四甘醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、三缩四丙二醇中的至少一种；例如所述的热塑剂含有丙三醇，记为1，季戊四醇、甘露糖醇、木糖醇中的一种，记为2，以及二甘醇、三甘醇、四甘醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、三缩四丙二醇中的一种，记为3；进一步优选上述三者的质量比优选为1:2:3＝(70～95):(15～2.5):(15～2.5)。
[0015]上述技术方案中，所述的热塑性聚乙烯醇薄膜优选由聚乙烯醇经和热塑剂热塑并纵向拉伸成型得到；进一步优选：所述的纵向拉伸过程含有：预热段、拉伸段、退火段、冷却段以及收卷段五个阶段；所述的预热段的温度为150～190℃，优选160～180℃；所述的拉伸段的温度为140～180℃，优选150～170℃；所述的退火段的温度为100～140℃，优选110～130℃；所述的冷却段的辊温为20～40℃；所述的拉伸段的拉伸比优选为3～6。
[0016]为了解决上述技术问题之二，本专利技术所采用的技术方案为：一种上述解决技术问题之一所述的技术方案中任一所述的易撕裂的热塑性聚乙烯醇薄膜的制备方法，包括以下步骤：
[0017]1)将所需量的聚乙烯醇、热塑剂加入到双螺杆挤出机中，通过熔融、捏合、挤出，得到热塑性聚乙烯醇；
[0018]2)将所需量的热塑性聚乙烯醇经单螺杆挤出机熔融挤出后通过纵向拉伸成型，得到所述的易撕裂的热塑性聚乙烯醇薄膜。
[0019]上述技术方案中，所述的热塑性聚乙烯醇的制备方法为双螺杆连续熔融共混挤出方法，优选将干燥处理的聚乙烯醇和热塑剂按照所需比例共混后加入到双螺杆挤出机熔融、捏合、挤出、造粒，得到所述的热塑性聚乙烯醇；更优选：将干燥处理的聚乙烯醇和热塑剂按照所需比例直接加入到双螺杆挤出机熔融、捏合、挤出、造粒，得到所述的热塑性聚乙烯醇。
[0020]上述技术方案中，所述的制备方法的双螺杆挤出温度为140～240℃，优选180～220℃；螺杆转速为50～500rpm，优选150～300rpm。
[0021]上述技术方案中，所述的热塑性聚乙烯醇薄膜的制备方法，优选将热塑性聚乙烯醇由单螺杆挤出机熔融挤出后经流延模具或吹膜模具导出得到热塑性聚乙烯醇薄片，平均厚度优选为90～120μm，更优选为105μm，再将薄片经纵向拉伸成型，得到所述的易撕裂的热塑性聚乙烯醇薄膜。
[0022]上述技术方案中，所述的单螺杆熔融温度为140～240℃，优选180～220℃；模具温
度为150～250℃，优选190～230℃。
[0023]上述技术方案中，所述的纵向拉伸成型，即将所得热塑性聚乙烯醇薄片牵引至装置上进行拉伸；所述的纵向拉伸过程分为五个阶段：预热段(由至少5根金属辊组成)、拉伸段(由至少2根金属辊组成)、退火段(由至少2根金属辊组成)、冷却段(由至少1根金属辊组成)以及收卷段；所述的预热段的各辊温度优选为150～190℃，更优选160～180℃，进一步优选各辊温度相同；所述的拉伸段的各辊温度优选为140～180℃，更优选150～170℃，进一步优选各辊温度相同；所述的退火段的各辊温度优选为100～140℃，更优选110～130℃，进一步优选各辊温度相同；所述的冷却段的辊温优选本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种易撕裂的热塑性聚乙烯醇薄膜，含有聚乙烯醇和热塑剂；其特征在于，所述的薄膜的Hermans取向因子大于0.5，纵向拉伸方向与横向拉伸方向的拉伸强度比大于8，横向拉伸方向与纵向拉伸方向撕裂强度比大于3.5。2.根据权利要求1中所述的易撕裂的热塑性聚乙烯醇薄膜，其特征在于，所述聚乙烯醇和热塑剂的质量比优选为(70～95):(5～30)。3.根据权利要求1中所述的易撕裂的热塑性聚乙烯醇薄膜，其特征在于，所述的聚乙烯醇选自聚合度为400～3000、醇解度为80～99mol％的一种或多种的混合物。4.根据权利要求1中所述的易撕裂的热塑性聚乙烯醇薄膜，其特征在于，所述的热塑剂含有多元醇、聚醚多元醇或多元醇酯化物中的至少一种；进一步优选：所述的多元醇优选为乙二醇、丙二醇、丙三醇、季戊四醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、三缩四丙二醇中的一种或两种以上；所述的聚醚多元醇优选为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丙三醇、乙二醇-丙二醇共聚物、聚环氧丙烷和聚四氢呋喃中的一种或两种以上；所述的多元醇酯化物优选为乙二醇酯和甘油酯类化合物中的一种或两种以上。5.根据权利要求1中所述的易撕裂的热塑性聚乙烯醇薄膜，其特征在于，所述热塑剂含有乙二醇、丙三醇、季戊四醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇中的至少一种，以及二甘醇、三甘醇、四甘醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、三缩四丙二醇中的至少一种；进一步优选：所述热塑剂优选含有乙二醇、丙三醇、季戊四醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇中的至少两种，以及二甘醇、三甘醇、四甘醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、三缩四丙二醇中的至少一种。6.根据权利要求1中所述的易撕裂的热塑性聚乙烯醇薄膜，其特征在于，所述的热塑性聚乙烯醇薄膜由聚乙烯醇经和热塑剂热塑并纵向拉伸成型得到；进一步优选：所述的纵向拉伸过程含有：预热段、拉伸段、退火段、冷却段以及收卷段五个阶段；所述的预热段的温度为150～190℃，优选160...
【专利技术属性】
技术研发人员：王洪学，胡圳，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：
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