高透明低密度聚乙烯薄膜的专用复合助剂

摘要

本发明涉及一种高透明低密度聚乙烯薄膜的专用复合助剂，以高压聚乙烯为载体，由25％-30％二氧化硅开口剂、5％-15％有机硅助流剂、2-8％有机硅活性交联剂、1-10％有机硅抗氧剂和余量高压聚乙烯树脂通过搅拌混合、75～85℃下预热球磨分散，最后在140℃-170℃下，通过双螺杆造粒机挤出造粒而得的颗粒，添加本复合助剂制成的低密度聚乙烯薄膜，无味、高透明，具有很好的生理安全性、高开口性、爽滑性和极好的耐迁移性。特别可应用于食品、药品、名片、身份证覆膜及广告包装等对薄膜具有高透明性、高安全性和高开口性要求的领域。

权利要求

1.一种高透明低密度聚乙烯薄膜的专用复合助剂，其特征是以高压聚乙烯为载体，由二氧化硅开口剂、有机硅助流剂、有机硅活性交联剂、有机硅抗氧剂和高压聚乙烯树脂通过搅拌混合、75～85℃下预热球磨分散，最后在140℃-170℃下，通过双螺杆造粒机挤出造粒而得的颗粒，所说各组分的重量含量为：二氧化硅开口剂 25％-30％，有机硅助流剂 5％-15％，有机硅活性交联剂 2-8％，

有机硅抗氧剂 1-10％，高压聚乙烯树脂 余量；

2

所述的开口剂二氧化硅是通过化学合成品，具有比表面积为20-200m/g，吸油值0.5～

3.5ml/g，折光指数为1.45-1.55，粒径1500-5000目；

所说的有机硅助流剂，其化学结构式为：其中：

n为4040～20000的整数，

T1、T2分别独立地选自-C2H5、-OH，-CH3、-C2H4或-C6H5；

所述的有机硅活性交联剂是如下化学结构式的硅油：其中：

n1为10～10000的整数，

T3和T4分别独立地选自-C2H5，-CH3，-C2H4，-C6H5或-OH；

Q1和Q2同时为-OH，或其中之一为-OH，另一选自CmH2m-1O、CH2rO2、-CsH2sSH或-(CH2)sCH3；

m为2～5的整数，r为2～50的整数，s为3～50的整数；

所说的有机硅抗氧化剂的化学结构式如下：其中n2为10～1000的整数，

T5、T6分别独立地选自-C2H5、-CH3、-C2H4、-C6H5、-OH、或-H，T7、T8同时为-H，或其中之一为-H，另一为-C2H5、-CH3、-C2H4、-C6H5、-OH或-(CH2)sCH3。

2.根据权利要求1所述的高透明低密度聚乙烯薄膜的专用复合助剂，其特征是有机硅助流剂分子中的乙烯基重量含量为0.02％～3％。

3.根据权利要求1所述的高透明低密度聚乙烯薄膜的专用复合助剂，其特征是有机硅助流剂分子中的乙烯基重量含量为0.05-0.5％。

4.根据权利要求1或2或3所述的高透明低密度聚乙烯薄膜的专用复合助剂，其特征是所说的有机硅活性交联剂分子中-OH的总重量含量小于12％。

说明书

高透明低密度聚乙烯薄膜的专用复合助剂

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于高透明低密度聚乙烯薄膜生产中的专用复合助剂。 背景技术

[0002] 低密度聚乙烯(LDPE)，又名高压聚乙烯，是包装薄膜的优质材料，广泛应用于食品、药品及日用品的包装，它是高压下乙烯自由基聚合而获得的热塑性塑料，LDPE制做的薄膜表现了良好的光学性能、强度、曲饶性、密封性、透明、化学惰性等，易于成型加工，这决定了LDPE是当今高分子工业中最广泛使用的材料之一。但不论应用哪种塑料树脂生产的产品，薄膜制品极易相互粘连，添加常规开口剂会产生鱼眼、浊度过高，透明性下降等不良影响，直接影响其应用和效果。其中某些助剂采用胺类物质、芳香族类成分等，对用于食品和药品包装的薄膜存在生理安全性隐患。

[0003] 透明度是衡量产品质量好坏的一项重要指标，意味着透明度越高、产品越高档、附加值越高。随着人们对产品要求的越来越高，对LDPE的透明度也越来越高。目前国内LDPE薄膜产品的浊度基本都在6％以上，而进口产品的浊度最好的在4％左右，因此，高透明的LDPE薄膜开发对于占领市场、替代进口、提高经济效益有着重要的意义。 发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种高透明低密度聚乙烯薄膜的高浓度复合助剂，它用于低密度聚乙烯薄膜生产中，制得高透明、高生理安全性、耐久性、分散性、开口性能都极佳的低密度聚乙烯薄膜。

[0005] 本发明助剂是是以高压聚乙烯为载体，由二氧化硅开口剂、有机硅助流剂、有机硅活性交联剂、有机硅抗氧剂和高压聚乙烯树脂通过搅拌混合、75～85℃下预热球磨分散，最后在140℃-170℃下，通过双螺杆造粒机挤出造粒而得的颗粒，所说各组分的重量含量为：

[0006] 二氧化硅开口剂 25％-30％，

[0007] 有机硅助流剂 5％-15％，

[0008] 有机硅活性交联剂 2-8％，

[0009] 有机硅抗氧剂 1-10％，

[0010] 高压聚乙烯树脂 余量。

[0011] 所说的开口剂是通过化学合成品，具有比表面积为20-200m2/g，吸油值0.5～3.5ml/g，折光指数为1.45-1.55，粒径1500-5000目的二氧化硅。优选吸油值0.9-1.5ml/g，粒径2000-3000目，折光指数1.46-1.48。

[0012] 所说的有机硅助流剂为硅酮弹性体物质，其化学结构式为：

[0013]

[0014] 其中：

[0015] n为4040～20000的整数，

[0016] T1、T2分别独立地选自-C2H5、-OH，-CH3、-C2H4或-C6H5；

[0017] 有机硅助流剂为微流动性或不流动的透明液体，分子中含有的乙烯基重量含量大于0.02％小于3％，优选为0.05-0.5％，更优选为0.01-0.025％。

[0018] 所说的有机硅活性交联剂是如下化学结构式的硅油：

[0019]

[0020] 其中：

[0021] n1为10～10000的整数，

[0022] T3和T4分别独立地选自-C2H5，-CH3，-C2H4，-C6H5或-OH；

[0023] Q1和Q2同时为-OH，或其中之一为-OH，另一选自CmH2m-1O、CH2rO2、-CsH2sSH或-(CH2)sCH3；

[0024] m为2～5的整数，r为2～50的整数，s为3～50的整数；

[0025] 分子中-OH的总重量含量应小于12％。

[0026] 这种机硅活性交联剂是具有一定粘度的油状物质，其沸点在180℃以上。 [0027] 所说的有机硅抗氧化剂的化学结构式如下：

[0028]

[0029] 其中n2为10～1000的整数，

[0030] T5、T6分别独立地选自-C2H5、-CH3、-C2H4、-C6H5、-OH、或-H， [0031] T7、T8同时为-H，或其中之一为-H，另一为-C2H5、-CH3、-C2H4、-C6H5、-OH或-(CH2)sCH3，s为3～50的整数。

[0032] 即有机硅抗氧化剂是含有以上结构式的甲基含氢硅油、苯基含氢硅油、乙基含氢硅油、甲基乙基含氢硅油、甲基苯基含氢硅油、甲基乙基苯基含氢硅油或它们的改性硅油中的至少一种。

[0033] 本复合助剂中，开口剂为二氧化硅，其它各活性成分均为有机硅化合物，不含非硅类添加剂。采用了活性适中的含羟基(或环氧基)的硅油为交联剂，代替目前活性太强的硅烷偶联剂，采用了爽滑性特别优秀的活性硅油作为抗氧化剂，这些有机硅油类物质有极佳的的耐高温、耐氧化、耐紫外线、绝缘性、高光透过性，并挤出流动性很好。本复合助剂中开口剂选用吸油值低、比表面小的透明二氧化硅，由酸碱中和方法合成而得。吸油值低，比表面小的二氧化硅可避免硅油被大量吸入而降低应有的功能，因此本发明复合助剂中的二氧化硅含量可远高达30％，从而提高低密度聚乙烯薄膜的开口性能。采用大多数液体助剂和二氧化硅预混合加热或者微热处理，把二氧化硅充分湿润，变成膏状或加压就可以成为膏状的物质，添加起来十分环保，吃料速度快，添加量提高到30％。同时由于有机硅和二氧化硅具有很好的亲和力，加之硅油对二氧化硅表面的湿润，大大降低了光线的漫反射，提高光线的透过率，薄膜的雾度大大降低，透明性得到了极大的提高，由于对二氧化硅表面的湿润和较好的化学键合作用，使得二氧化硅在薄膜中的分散性大大提高，发挥了很好的开口性。同时在薄膜表面的二氧化硅由于被有机硅覆盖，其表面摩擦系数也有所降低，提高了表面的滑爽性。有机硅活性交联剂提供活性基团，可对二氧化硅表面羟基的部分封闭，对其凹凸的表面进行修饰和弥补，而这些活性交联剂都具有无色透明的特性，折光指数在1.48-1.50之间，可以提高光线的折射透过率，减少漫放射，从而大大降低薄膜的雾度。活性交联剂同样具有通常有机硅优异的电性能、爽滑性和耐高温黄变性能。本发明助剂是以母粒的形式通过内混合器在高剪切力的经特别设计的双螺杆挤出设备添加进聚乙烯粒料中， 同时二氧化硅表面被改性，它和聚乙烯具有非常好的相溶性，分散性能大大提高，防止二氧化硅颗粒的团聚，大大减少鱼眼。

[0034] 综上所述，采用本复合助剂制备的低密度聚乙烯薄膜，无味、高透明，具有很好的生理安全性、高开口性、爽滑性和极好的耐迁移性。特别可应用于食品、药品、名片、身份证覆膜及广告包装等对薄膜具有高透明性、高安全性和高开口性要求的领域。 具体实施方式

[0035] 实施例1

[0036] 1.将本发明的各助剂按下述重量比投入悬臂双螺旋锥形搅拌机进行预混粗放分散：

[0037] 高效开口剂：28

[0038] 有机硅助流剂：12

[0039] 有机硅活性交联剂：5

[0040] 有机硅抗氧剂：8

[0041] 高压聚乙烯载体树脂：47

[0042] 悬臂双螺旋锥形搅拌机工艺操作转速为每分钟40-50转，搅拌60分钟。 [0043] 2、经上述预混后的原料投入卧式球磨机，转速为每分钟45-50转，温度控制在80℃，对原料进行预热化学键合和再细化分散。

[0044] 3、将上述细化分散后的原料投入双螺杆造粒机中，在140℃-170℃下，以200kg/小时流速挤出造粒，得本发明复合助剂颗粒。

[0045] 实施例2：

[0046] 各组分重量比如下：

[0047] 高效开口剂：30

[0048] 有机硅助流剂：13

[0049] 有机硅活性交联剂：6

[0050] 有机硅抗氧剂：8

[0051] 高压聚乙烯载体树脂：43

[0052] 将以上配比的混合物按实施例1的工艺条件操作，最后挤出造粒，得本发明助剂颗粒。

[0053] 实施例3：

[0054] 将本发明的各组分按下述重量比投入悬臂双螺旋锥形搅拌机进行预混粗放分散：

[0055] 高效开口剂：20

[0056] 有机硅助流剂：6

[0057] 有机硅活性交联剂：4

[0058] 有机硅抗氧剂：8

[0059] 高压聚乙烯载体树脂：62

[0060] 其他操作生产工艺同实施例1。

[0061] 三例复合助剂的有关物理指标见表1。

[0062] 表1

[0063]

[0064] 将以上三例的复合助剂按2.5‰(重量)分别加入到低密度聚乙烯树脂中，测试所制得的高压聚乙烯产品数据如表2。

[0065] 表2

[0066]