專利名稱：一種納米改性聚丙烯軟包裝材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包裝用聚烯烴的納米加工助劑組合物以及納米助劑改性的聚烯烴材 料，尤其是聚丙烯材料，具體涉及一種包裝用聚烯烴的納米加工助劑組合物以及包裝用 納米助劑改性的聚丙烯、及其制備方法和用途，尤其涉及食品軟包裝用聚烯烴的納米加 工助劑組合物以及食品軟包裝用納米助劑改性的聚丙烯、及其制備方法和用途。
背景技術(shù)：
作為軟包裝材料，聚丙烯(PP)薄膜的用量?jī)H次于聚乙烯，占第二位，在復(fù)合軟 包裝材料中約占30%左右。但聚丙烯主要存在下列不足極性較低，與油墨的附著力較 差；制備的復(fù)合膜剝離強(qiáng)度低，容易起泡甚至發(fā)生離層現(xiàn)象；CPP(流延聚丙烯薄膜)與 鍍鋁層的附著力小，VMCPP(真空鍍鋁CPP)容易發(fā)生鍍鋁轉(zhuǎn)移；印刷油墨或粘結(jié)劑中的 有機(jī)溶劑較難脫附，印刷后包裝材料中有機(jī)溶劑殘留容易超標(biāo)；薄膜材料的摩擦系數(shù)太 大，不能滿足自動(dòng)包裝生產(chǎn)線的要求；PP薄膜的表面電阻較大，容易產(chǎn)生靜電，而一般 軟包裝車間會(huì)含有一定濃度的有機(jī)溶劑，這樣會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)安全隱患等。為了解決這些問(wèn)題，人們提出了多種工藝。例如為了增加PP薄膜的極性，提高 附著力，對(duì)薄膜進(jìn)行電暈處理；為了降低薄膜的摩擦系數(shù)，在PP樹脂中加入爽滑劑；為 了降低薄膜的表面電阻，在PP樹脂中加入抗靜電劑；但印刷后的BOPP(雙軸拉伸聚丙烯 薄膜)有機(jī)溶劑超標(biāo)的問(wèn)題一直沒(méi)有較好的解決辦法。從上面提到的目前PP薄膜的改性工藝可以看出，為了提高PP薄膜的印刷、復(fù)合 性能，人們采用了多種工藝，其中包括加入多種小分子助劑(爽滑劑、抗靜電劑等)，但 是這些小分子化學(xué)物質(zhì)有可能遷移到被包裝的食物內(nèi)，給食品安全帶來(lái)隱患。因此，尋 找一種綠色、環(huán)保的、提高PP薄膜印刷、復(fù)合性能的新工藝是整個(gè)包裝印刷行業(yè)的當(dāng)務(wù)
O

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種包裝用聚烯烴的加工助劑組合物，該加工助劑 組合物為納米二氧化硅與乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的混合物，其中，所述納米二氧化硅 的質(zhì)量占所述加工助劑組合物總質(zhì)量的10 40%，而所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的質(zhì) 量占所述加工助劑組合物總質(zhì)量的60 90%。優(yōu)選地，該包裝用聚烯烴的加工助劑組合物為食品軟包裝用聚烯烴的納米加工 助劑組合物。優(yōu)選地，所述納米二氧化硅的質(zhì)量占所述加工助劑組合物總質(zhì)量的12 30%,而所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的質(zhì)量占所述加工助劑組合物總質(zhì)量的70 88%。更優(yōu)選地，所述納米二氧化硅的質(zhì)量占所述加工助劑組合物總質(zhì)量的12 20%,而所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的質(zhì)量占所述加工助劑組合物總質(zhì)量的80 88%。
優(yōu)選地，其中所述聚烯烴選自聚丙烯樹脂或低密度聚乙烯LDPE樹脂；更優(yōu)選為聚丙烯樹脂。優(yōu)選地，所述納米二氧化硅的質(zhì)量占所述加工助劑組合物總質(zhì)量的20 40%， 而所述乙烯_醋酸乙烯酯共聚物的質(zhì)量占所述加工助劑組合物總質(zhì)量的60 80%。更優(yōu)選地，所述納米二氧化硅的質(zhì)量占所述加工助劑組合物總質(zhì)量的30 40%,而所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的質(zhì)量占所述加工助劑組合物總質(zhì)量的60 70%。優(yōu)選地，所述聚烯烴選自聚丙烯樹脂或低密度聚乙烯LDPE樹脂；更優(yōu)選為聚 丙烯樹脂。優(yōu)選地，本發(fā)明的包裝用聚烯烴的納米加工助劑組合物尤其適用于作為食品軟 包裝用聚烯烴的納米加工助劑組合物。本發(fā)明的另一方面，提供了一種經(jīng)改性的包裝用聚烯烴，包括100重量份的聚 烯烴樹脂和0.5 5重量份的上述聚烯烴的加工助劑組合物。優(yōu)選地，該包裝用聚烯烴包括100重量份的聚烯烴樹脂和1 4重量份的上述聚 烯烴的加工助劑組合物。更優(yōu)選地，該包裝用聚烯烴包括100重量份的聚烯烴樹脂和1 3重量份的上述 聚烯烴的加工助劑組合物。優(yōu)選地，其中所述聚烯烴樹脂為聚丙烯樹脂或低密度聚乙烯LDPE樹脂；再進(jìn) 一步優(yōu)選為聚丙烯樹脂。更優(yōu)選地，該包裝用聚烯烴進(jìn)一步包括選自以下一種或多種的助劑抗氧劑、 潤(rùn)滑劑、增塑劑。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述抗氧劑選自抗氧劑1010、抗氧劑168，所述潤(rùn)滑劑選自硬 脂酸鋅和/或硬脂酸鈣，所述增塑劑為檸檬酸酯類增塑劑。更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述潤(rùn)滑劑為硬脂酸鈣潤(rùn)滑劑。本發(fā)明的包裝用納米助劑改性的聚烯烴尤其適用于作為食品軟包裝用聚烯烴材 料。本發(fā)明的又一方面，提供了一種改性的包裝用聚烯烴材料，通過(guò)使用上述的聚 烯烴的加工助劑組合物對(duì)聚烯烴樹脂進(jìn)行改性而制備。優(yōu)選地，所述聚烯烴樹脂為聚丙烯PP樹脂或低密度聚乙烯LDPE樹脂。更優(yōu)選為聚丙烯PP樹脂。優(yōu)選地，其中上述聚烯烴的加工助劑組合物的質(zhì)量為所述聚烯烴樹脂質(zhì)量的 0.5 5%。更優(yōu)選地，上述聚烯烴的加工助劑的質(zhì)量為所述聚烯烴樹脂質(zhì)量的1 4%。進(jìn)一步優(yōu)選地，上述聚烯烴的加工助劑組合物的質(zhì)量為所述聚烯烴樹脂質(zhì)量的
1 3%。本發(fā)明的再一方面，提供了上述聚烯烴的加工助劑組合物在聚烯烴改性中的應(yīng)用。尤其是，提供了上述聚烯烴的加工助劑組合物在包裝用聚烯烴材料改性中的應(yīng)用。
優(yōu)選地，所述聚烯烴為聚丙烯PP或低密度聚乙烯LDPE。更優(yōu)選為聚丙烯PP。本發(fā)明的包裝用納米助劑組合物改性的聚烯烴尤其適用于作為食品軟包裝用聚烯烴材料。利用本發(fā)明的包含納米二氧化硅的聚烯烴的納米加工助劑組合物改性普通的PP 軟包裝材料，可以使本發(fā)明的納米助劑改性PP的極性得到一定的提高，其結(jié)晶結(jié)構(gòu)有了 較大的改變，進(jìn)而使聚丙烯的機(jī)械性能、印刷性能、復(fù)合性能得到較大的改善；同時(shí)也 降低了軟包裝中由于油墨、粘結(jié)劑所帶來(lái)的有機(jī)溶劑的殘留，使包裝材料更加符合食品 安全的要求；降低了聚烯烴，尤其是聚丙烯薄膜的摩擦系數(shù)，能夠滿足自動(dòng)包裝生產(chǎn)線 的要求；薄膜的表面電阻也得到降低，減少了靜電的發(fā)生。因此，本發(fā)明提出的包裝用聚烯烴的納米加工助劑組合物(尤其適用于食品軟 包裝用聚烯烴的納米加工助劑組合物)以及利用包含納米二氧化硅的軟包裝用聚烯烴的 納米加工助劑組合物改性聚丙烯軟包裝材料(尤其是食品用聚丙烯軟包裝材料)的新工藝 具有“一劑多用”的效果，且納米加工助劑組合物中所包含的納米二氧化硅是無(wú)毒的、 也不會(huì)發(fā)生小分子遷移，不存在食品安全隱患，是一條真正的綠色環(huán)保的工藝，具有先 進(jìn)性。在當(dāng)前的軟包裝材料的生產(chǎn)中，關(guān)于納米二氧化硅改性PP樹脂在軟包裝材料中的 應(yīng)用研究在國(guó)內(nèi)外還未見(jiàn)報(bào)道。技術(shù)特點(diǎn)從微觀的角度講，本發(fā)明的納米加工助劑組合物中的納米二氧化硅對(duì)PP球晶形 貌影響很大。未改性的PP具有較大球晶尺寸，隨著納米二氧化硅添加量的提高，PP球 晶尺寸明顯變小。說(shuō)明納米二氧化硅在PP基體中起到異相成核的作用，隨著包含二氧化 硅的加工助劑組合物添加量的增加，成核點(diǎn)數(shù)量增大，球晶數(shù)量增加，球晶尺寸明顯減 小。未改性的PP軟包裝材料具有大的球晶，脆性高、韌性較低；而小球晶則正好相反。 因此納米改性后PP軟包裝材料的韌性得到較大的改善。在聚丙烯熔體中加入納米二氧 化硅，增加了異相成核點(diǎn)，而每一個(gè)成核點(diǎn)則相當(dāng)于一個(gè)物理交聯(lián)點(diǎn)，增加了 PP分子間 的作用力，使得納米改性樣品的楊氏模量、斷裂應(yīng)力會(huì)得到一定的提高，在最佳的納米 二氧化硅用量下，改性PP的斷裂伸長(zhǎng)率增加4倍，楊氏模量、斷裂應(yīng)力分別提高7%和 30%。力學(xué)性能的改善，特別是楊氏模量的增加利于提高PP薄膜的抗張強(qiáng)度、提高套印 精度；而薄膜韌性的增加則利于提高薄膜的耐低溫性能，允許在較低溫度下使用。適量的納米二氧化硅加工助劑組合物的加入既增加了異相成核點(diǎn)，又加快了熔 融聚丙烯的結(jié)晶速率，使得聚丙烯晶粒完整且增加了結(jié)晶度，在最佳的二氧化硅添加量 下，結(jié)晶度最高提高38%，熔融溫度最高提高;TC，這樣使得PP材料的熱穩(wěn)定性提高， 對(duì)于提高PP薄膜的套印精度和熱封強(qiáng)度十分有利。PP是典型的非極性分子，與水的浸潤(rùn)性很差，使得PP與極性較高的油墨、粘 結(jié)劑、鋁箔間的分子間作用力較小，使得用它制備的復(fù)合膜的剝離強(qiáng)度小、油墨附著力 低，甚至發(fā)生鍍鋁轉(zhuǎn)移。通過(guò)測(cè)定改性PP與水的接觸角，可以發(fā)現(xiàn)，添加納米二氧化硅 加工助劑組合物的PP與水的接觸角明顯較少。未改性PP與水的接觸角為103°，說(shuō)明 未改性PP是疏水的，當(dāng)加入納米二氧化硅加工助劑組合物后，改性PP與水的接觸角減少 5 10°之間。
為了提高PP薄膜的油墨附著力，在印刷之前一般都進(jìn)行電暈處理以增加薄膜表 面的極性。但此工藝處理的薄膜，電暈產(chǎn)生的高極性的活性基團(tuán)只存在15 30天左右， 時(shí)間延長(zhǎng)后活性基團(tuán)會(huì)逐漸消失；且電暈的功率艱難掌握，功率過(guò)小，電暈后薄膜表面 極性不足，功率過(guò)大會(huì)造成薄膜發(fā)脆、甚至被擊穿。如果可以通過(guò)納米加工助劑組合物 改性來(lái)提高薄膜表面的極性，那么這條工藝路線無(wú)疑會(huì)比電暈處理容易控制。通過(guò)測(cè)定 聚酯型油墨在PP片材上的附著力，發(fā)現(xiàn)納米加工助劑組合物改性后PP對(duì)聚酯油墨的附著 力明顯提高，在最佳的二氧化硅添加量下，薄膜的油墨的附著力提高近3倍。從改性后PP與丙烯酸酯類壓敏膠帶的剝離強(qiáng)度的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，在最佳的納米 二氧化硅組合物用量下，樣品的剝離強(qiáng)度最大提高14%。在印刷油墨中和多層復(fù)合粘性 劑中，甲苯、乙酸乙酯等往往作為溶劑。當(dāng)在BOPP薄膜上印刷時(shí)，制備的軟包裝薄膜 常常有機(jī)溶劑殘留超標(biāo)，給食品的安全帶來(lái)很大的隱患。為了降低有機(jī)溶劑殘留，人們 在軟包裝生產(chǎn)工藝上用增加烘道長(zhǎng)度、提高烘道溫度、增加陳化時(shí)間等多種手段，但效 果很差。這是由于PP薄膜與甲苯都具有較低的極性，根據(jù)極性相親原理，甲苯可迅速滲 透到PP結(jié)晶區(qū)及無(wú)定形區(qū)，并且脫附困難。因此目前沒(méi)有提出較好地解決甲苯殘留問(wèn)題 的新工藝。本發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)納米加工助劑組合物改性的PP薄膜因?yàn)樵黾恿藰O性， 使得其與甲苯的親和性大為降低，甲苯殘留得到較大程度的降低，當(dāng)納米二氧化硅加工 助劑含量在1 3%范圍時(shí)，甲苯的吸附為零，從根本上解決甲苯殘留超標(biāo)問(wèn)題。一般情況下，PP薄膜的摩擦系數(shù)在0.4 0.6之間，為了適應(yīng)自動(dòng)包裝生產(chǎn)線 的要求，需要將薄膜的摩擦系數(shù)降低到0.2 0.3之間。目前降低摩擦系數(shù)主要的方法 是加入爽滑劑。爽滑劑一般是高極性的小分子(例如芥酸酰胺)，其與PP基體樹脂不互 容，因此這些極性的小分子會(huì)遷移到薄膜表面，形成一個(gè)光滑的界面，降低薄膜的摩擦 系數(shù)。但同時(shí)對(duì)于PP材料的印刷性能、復(fù)合性能和食品安全都帶來(lái)負(fù)面的影響，因此人 們一直也沒(méi)有找到其它的降低薄膜摩擦系數(shù)的方法。本發(fā)明人通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，PP經(jīng)過(guò)納 米加工助劑組合物改性后其動(dòng)摩擦系數(shù)和靜摩擦系數(shù)均有較大程度的降低。其中在納米 二氧化硅組合物用量為1 3%時(shí)，改性PP的動(dòng)摩擦系數(shù)降低40 50%，靜摩擦系數(shù)降 低40 80%。納米加工助劑組合物改性為降低PP軟包裝材料的摩擦系數(shù)提供一個(gè)新方 法。在通常情況下，PP薄膜的表面電阻在IO16數(shù)量級(jí)，很容易由于積累電荷過(guò)多而 發(fā)生放電，給車間帶來(lái)安全隱患。加入納米二氧化硅加工助劑組合物后可以使PP表面的 表面電阻降低到IO13數(shù)量級(jí)，這些高極性的二氧化硅均勻分布在薄膜的表面及PP基體的 內(nèi)部，增加了表面的導(dǎo)電性，對(duì)于消除靜電起到積極的作用。從以上分析可以看出，利用納米二氧化硅加工助劑組合物對(duì)普通的PP樹脂進(jìn) 行改性，可以起到“一劑多用”的作用，并且本發(fā)明提出的這種改性工藝具有無(wú)毒、環(huán) 保、價(jià)格低廉的特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種包裝用聚烯烴的加工助劑組合物，該加工助 劑組合物為納米二氧化硅與乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的混合物，其中，所述納米二氧化硅的質(zhì)量占所述 加工助劑組合物總質(zhì)量的10 40%，而所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的 質(zhì)量占所述加工助劑組合物總質(zhì)量的60 90%。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該包裝用聚烯烴的加工助劑組合物為食品軟包裝用聚烯 烴的納米加工助劑組合物。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述納米二氧化硅的質(zhì)量占所述加工助劑組合物總質(zhì)量 的12 30%，而所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的質(zhì)量占所述加工助劑組合物總質(zhì)量的 70 88%。在一個(gè)更優(yōu)選實(shí)施例中，所述納米二氧化硅的質(zhì)量占所述加工助劑組合物總質(zhì) 量的12 20%，而所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的質(zhì)量占所述加工助劑組合物總質(zhì)量的 80 88%。在一個(gè)更優(yōu)選實(shí)施例中，其中所述聚烯烴選自聚丙烯樹脂或低密度聚乙烯LDPE 樹脂。在一個(gè)進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施例中，所述聚烯烴為聚丙烯樹脂。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述納米二氧化硅的質(zhì)量占所述加工助劑組合物總質(zhì) 量的20 40%，而所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的質(zhì)量占所述加工助劑組合物總質(zhì)量的 60 80%。在另一個(gè)更優(yōu)選實(shí)施例中，所述納米二氧化硅的質(zhì)量占所述加工助劑組合物總 質(zhì)量的30 40%，而所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的質(zhì)量占所述加工助劑組合物總質(zhì)量 的60 70%。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述聚烯烴選自聚丙烯樹脂或低密度聚乙烯LDPE樹脂。在另一個(gè)進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施例中，所述聚烯烴為聚丙烯樹脂。在一個(gè)更優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的包裝用聚烯烴的納米加工助劑組合物尤其適 用于作為食品軟包裝用聚烯烴的納米加工助劑組合物。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種經(jīng)改性的包裝用聚烯烴，包括100重量份 的聚烯烴樹脂和0.5 5重量份的上述聚烯烴的加工助劑組合物。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該包裝用聚烯烴包括100重量份的聚烯烴樹脂和1 4重 量份的上述聚烯烴的加工助劑組合物。在一個(gè)更優(yōu)選實(shí)施例中，該包裝用聚烯烴包括100重量份的聚烯烴樹脂和1 3 重量份的上述聚烯烴的加工助劑組合物。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，其中所述聚烯烴樹脂為聚丙烯樹脂或低密度聚乙烯LDPE 樹脂。在一個(gè)更優(yōu)選實(shí)施例中，其中所述聚烯烴樹脂為聚丙烯樹脂。在一個(gè)進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施例中，該包裝用聚烯烴進(jìn)一步包括選自以下一種或多種 的助劑抗氧劑、潤(rùn)滑劑、增塑劑。在一個(gè)更進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施例中，所述抗氧劑選自抗氧劑1010、抗氧劑168，所 述潤(rùn)滑劑選自硬脂酸鋅和/或硬脂酸鈣潤(rùn)滑劑，所述增塑劑為檸檬酸酯類增塑劑。在一個(gè)再進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施例中，所述潤(rùn)滑劑為硬脂酸鈣潤(rùn)滑劑。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的包裝用納米加工助劑組合物改性的聚烯烴尤其適用于作為食品軟包裝用聚烯烴材料。

本發(fā)明的又一實(shí)施例，提供了一種改性的包裝用聚烯烴材料，通過(guò)使用上述的 聚烯烴的加工助劑組合物對(duì)聚烯烴樹脂進(jìn)行改性而制備。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述聚烯烴樹脂為聚丙烯PP樹脂或低密度聚乙烯LDPE 樹脂。在一個(gè)更優(yōu)選實(shí)施例中，所述聚烯烴樹脂為聚丙烯PP樹脂。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，其中上述聚烯烴的加工助劑組合物的質(zhì)量為所述聚烯烴 樹脂質(zhì)量的0.5 5%。在一個(gè)更優(yōu)選實(shí)施例中，上述聚烯烴的加工助劑組合物的質(zhì)量為所述聚烯烴樹 脂質(zhì)量的1 4%。在一個(gè)進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施例中，上述聚烯烴的加工助劑組合物的質(zhì)量為所述聚烯 烴樹脂質(zhì)量的1 3%。本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了上述聚烯烴的加工助劑組合物在聚烯烴改性中的應(yīng)用。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述聚烯烴為聚丙烯PP或低密度聚乙烯LDPE。在一個(gè)更優(yōu)選實(shí)施例中，所述聚烯烴為聚丙烯PP。在一個(gè)更優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的包裝用納米助劑組合物改性的聚烯烴尤其適 用于作為食品軟包裝用聚烯烴材料。以下將參考具體實(shí)施例對(duì)根據(jù)本發(fā)明的包含納米二氧化硅的包裝用聚烯烴的加 工助劑組合物以及經(jīng)納米改性的包裝用聚烯烴材料，尤其是聚丙烯材料，以及其應(yīng)用進(jìn) 行具體描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，以下的具體描述是為了便于理解本發(fā)明，并不 用來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。1.1實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備包含納米二氧化硅的食品包裝用聚烯烴的加工助劑組合物，在文中可稱為“納 米二氧化硅”、“納米改性劑”、“納米加工助劑”、“納米助劑”、“納米助劑組合 物”或“納米加工助劑組合物”等，其具有相同的含義，以下試驗(yàn)以型號(hào)為NS-2、NS-3 或NS-4的納米二氧化硅加工助劑組合物為例進(jìn)行說(shuō)明，如下對(duì)納米二氧化硅進(jìn)行制備。1.1.1納米二氧化硅的制備(型號(hào)NS-2)在裝有電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、滴液漏斗的500毫升的四口瓶中加入120克固含量為 50%的EVA乳液，將體系溫度控制在40°C。在30分鐘內(nèi)由滴液漏斗滴加30克的水玻璃 (波美度40° Be，模數(shù)為3.5)到上述體系內(nèi)，混合1小時(shí)。由滴液漏斗逐滴滴加10%
的硫酸水溶液到體系內(nèi)，直至體系pH = 4，繼續(xù)攪拌1小時(shí)。將沉淀物傾入1升 的蒸餾水中，清洗沉淀物，然后靜置，傾去上層清液；然后補(bǔ)加蒸餾水，攪拌10分鐘后 靜置，再次傾去上層清液，直至洗至無(wú)硫酸根離子。將得到的漿液用膠體磨研磨，然后 噴霧干燥、粉碎得到EVA改性的納米二氧化硅(簡(jiǎn)寫為EVA-SiO2)(型號(hào)NS-2)。1.1.2納米二氧化硅的制備(型號(hào)NS-3)在裝有電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、滴液漏斗的500毫升的四口瓶中加入120克固含量為 50%的EVA乳液，將體系溫度控制在40°C。在45分鐘內(nèi)由滴液漏斗滴加95克的水玻璃 (波美度40° Be，模數(shù)為3.5)到上述體系內(nèi)，混合1小時(shí)。由滴液漏斗逐滴滴加10%(v% )的硫酸水溶液到體系內(nèi)，直至體系pH = 4，繼續(xù)攪拌1小時(shí)。將沉淀物傾入1升 的蒸餾水中，清洗沉淀物，然后靜置，傾去上層清液；然后補(bǔ)加蒸餾水，攪拌10分鐘后 靜置，再次傾去上層清液，直至洗至無(wú)硫酸根離子。將得到的漿液用膠體磨研磨，然后 噴霧干燥、粉碎得到EVA改性的納米二氧化硅(簡(jiǎn)寫為EVA-SiO2)(型號(hào)NS-3)。1.1.3納米二氧化硅的制備(型號(hào)NS-4)在裝有電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、滴液漏斗的500毫升的四口瓶中加入120克固含量為 50%的EVA乳液，將體系溫度控制在40°C。在60分鐘內(nèi)由滴液漏斗滴加120克的水玻 璃(波美度40° Be，模數(shù)為3.5)到上述體系內(nèi)，混合1小時(shí)。由滴液漏斗逐滴滴加10%
的硫酸水溶液到體系內(nèi)，直至體系pH = 4，繼續(xù)攪拌1小時(shí)。將沉淀物傾入1升 的蒸餾水中，清洗沉淀物，然后靜置，傾去上層清液；然后補(bǔ)加蒸餾水，攪拌10分鐘后 靜置，再次傾去上層清液，直至洗至無(wú)硫酸根離子。將得到的漿液用膠體磨研磨，然后 噴霧干燥、粉碎得到EVA改性的納米二氧化硅(簡(jiǎn)寫為EVA-SiO2)(型號(hào)NS-4)。聚丙烯粉料牌號(hào)TC-0，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)Q/HC001-1898，批號(hào)12148101，中國(guó)藍(lán)星集團(tuán)總公司天津分公司1010抗氧劑 食品級(jí)CIBA公司168抗氧劑 食品級(jí)CIBA公司硬脂酸鈣食品級(jí)市售1.2改性或未改性PP樹脂樣品的制備實(shí)施例1 4 改性PP樹脂樣品的制備將聚丙烯樹脂與NS-3型納米二氧化硅改性劑、抗氧劑1010、抗氧劑168及硬脂 酸鈣(簡(jiǎn)稱為CaSt)按比例(見(jiàn)表1)在高速混料機(jī)中共混5分鐘。其中比較例1未添加納 米二氧化硅，實(shí)施例1 4分別添加NS-3型納米二氧化硅為0.5wt%、1.0wt%> 3.0wt% 禾口 5.Owt% ο表1改性與未改性PP的組成
權(quán)利要求
1.一種包裝用聚烯烴的加工助劑組合物，該加工助劑組合物為納米二氧化硅與乙 烯-醋酸乙烯酯共聚物的混合物，其中，所述納米二氧化硅的質(zhì)量占所述加工助劑組合 物總質(zhì)量的10 40%，而所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的質(zhì)量占所述加工助劑組合物總 質(zhì)量的60 90%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚烯烴的加工助劑組合物，其中，所述納米二氧化硅的質(zhì)量 占所述加工助劑組合物總質(zhì)量的12 30%，而所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的質(zhì)量占所 述加工助劑組合物總質(zhì)量的70 88%，更優(yōu)選為所述納米二氧化硅的質(zhì)量占所述加工助 劑組合物總質(zhì)量的12 20%，而所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的質(zhì)量占所述加工助劑組 合物總質(zhì)量的80 88%，其中所述聚烯烴選自聚丙烯樹脂或低密度聚乙烯LDPE樹脂， 優(yōu)選為聚丙烯樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚烯烴的加工助劑組合物，其中，所述納米二氧化硅的質(zhì)量 占所述加工助劑組合物總質(zhì)量的20 40%，而所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的質(zhì)量占所 述加工助劑組合物總質(zhì)量的60 80%，更優(yōu)選為所述納米二氧化硅的質(zhì)量占所述加工助 劑組合物總質(zhì)量的30 40%，而所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的質(zhì)量占所述加工助劑組 合物總質(zhì)量的60 70%，其中所述聚烯烴選自聚丙烯樹脂或低密度聚乙烯LDPE樹脂， 優(yōu)選為聚丙烯樹脂。
4.一種經(jīng)改性的包裝用聚烯烴，包括100重量份的聚烯烴樹脂和0.5 5重量份的權(quán) 利要求1 3任一項(xiàng)所述的聚烯烴的加工助劑組合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的包裝用聚烯烴，包括100重量份的聚烯烴樹脂和1 4重量 份的權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的聚烯烴的加工助劑組合物，優(yōu)選包括100重量份的聚烯 烴樹脂和1 3重量份的權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的聚烯烴的加工助劑組合物，其中所 述聚烯烴樹脂為聚丙烯樹脂或低密度聚乙烯LDPE樹脂，優(yōu)選為聚丙烯樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的包裝用聚烯烴，其中進(jìn)一步包括選自以下一種或多種的 助劑抗氧劑、潤(rùn)滑劑、增塑劑，優(yōu)選地所述抗氧劑選自抗氧劑1010、抗氧劑168，所 述潤(rùn)滑劑選自硬脂酸鋅和/或硬脂酸鈣，更優(yōu)選為硬脂酸鋅潤(rùn)滑劑，所述增塑劑為檸檬 酸酯類增塑劑。
7.—種改性的包裝用聚烯烴材料，通過(guò)使用權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的聚烯烴的加 工助劑組合物對(duì)聚烯烴樹脂進(jìn)行改性而制備。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的改性的包裝用聚烯烴材料，所述聚烯烴樹脂為聚丙烯PP樹 脂或低密度聚乙烯LDPE樹脂，優(yōu)選為聚丙烯PP樹脂，優(yōu)選地其中所述權(quán)利要求1 3 任一項(xiàng)所述的聚烯烴的加工助劑組合物的質(zhì)量為所述聚烯烴樹脂質(zhì)量的0.5 5%，更優(yōu) 選所述權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的聚烯烴的加工助劑組合物的質(zhì)量為所述聚烯烴樹脂質(zhì) 量的1 4%，進(jìn)一步優(yōu)選所述權(quán)利要求1 2任一項(xiàng)所述的聚烯烴的加工助劑組合物的 質(zhì)量為所述聚烯烴樹脂質(zhì)量的1 3%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的聚烯烴的加工助劑組合物在聚烯烴改性中的應(yīng) 用，尤其是在包裝用聚烯烴材料改性中的應(yīng)用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，所述聚烯烴為聚丙烯PP或低密度聚乙烯LDPE，優(yōu) 選為聚丙烯PP。
全文摘要
本發(fā)明提供一種包裝用聚烯烴的加工助劑組合物，為納米二氧化硅與乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的混合物，其中所述納米二氧化硅的質(zhì)量占所述加工助劑組合物總質(zhì)量的10～40％，而所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的質(zhì)量占所述加工助劑組合物總質(zhì)量的60～90％。本發(fā)明還提供一種經(jīng)加工助劑組合物改性的包裝用聚烯烴。納米二氧化硅改性對(duì)聚丙烯的機(jī)械性能、結(jié)晶性能、極性、印刷性能、復(fù)合性能、有機(jī)溶劑殘留等指標(biāo)有較大的影響。結(jié)果表明，聚丙烯軟包裝材料經(jīng)過(guò)納米改性后其韌性得到較大程度的提高的同時(shí)，材料的極性、油墨附著力、剝離強(qiáng)度也得到較好的改善，改性后聚丙烯對(duì)甲苯的吸附大幅度降低。聚丙烯經(jīng)過(guò)納米改性后其作為軟包裝材料的使用性能得到較大的改善。
文檔編號(hào)C08K3/36GK102020796SQ20091017611
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者付亞波, 劉全校, 李東立, 羅世永, 許文才 申請(qǐng)人:北京印刷學(xué)院