一種接枝lldpe基金屬粘接膜的製作方法

2023-06-07 19:39:26

一種接枝lldpe基金屬粘接膜的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種接枝LLDPE基金屬粘接膜，屬於粘接劑領域，原料組分包括線性低密度聚乙烯、馬來酸酐、過氧化物引發劑、電子給予體和抗氧劑，各組分的質量份數如下：線性低密度聚乙烯100，馬來酸酐1.5-3，過氧化物引發劑0.05—0.3，電子給予體0.5—1.5，抗氧劑0.1—0.5；並造粒和吹膜製備而成。本發明的接枝LLDPE基金屬粘接膜，其與金屬材料的黏附力高，與極性聚合物相容性好。
【專利說明】一種接枝LLDPE基金屬粘接膜
【技術領域】
[0001 ] 本發明屬於粘接劑領域。
【背景技術】
[0002]金屬快速粘接所用熱熔膠膜的主要原材料如EVA、EAA等，由於上遊材料短缺導致價格暴漲，已嚴重影響了膠膜的正常生產和供應。研究新技術、開發出性能更優異的新材料成為迫切需要解決的課題。線型低密度聚乙烯(LLDPE)是20世紀70年代開發成功的乙烯與α-烯烴的共聚物，其分子呈線型結構。由於在主鏈中引入長支鏈，可在不損害產品物性的情況下，大大改善其加工性能，並賦予聚合物以彈性和塑性，因此被廣泛用於包裝、汽車、建築、家用電器及日用品等領域。但非極性的LLDPE與金屬材料如銅、鋁箔等界面的黏附力低，與極性聚合物相容性差， 使其應用範圍受到限制。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在於:提出一種接枝LLDPE基金屬粘接膜，其與金屬材料的黏附力高，與極性聚合物相容性好。
[0004]本發明目的通過下述技術方案來實現:
一種接枝LLDPE基金屬粘接膜，原料組分包括線性低密度聚乙烯(LLDPE)、馬來酸酐(MAH)、過氧化物引發劑、電子給予體和抗氧劑，各組分的質量份數如下:
線性低密度聚乙烯100
馬來酸酐1.5-3
過氧化物引發劑0.05 — 0.3
電子給予體0.5 — 1.5
抗氧劑0.1一0.5 ；
並按以下製備方法製備:
a、造粒:將上述質量份原料加入帶有加熱裝置的攪拌器中，60-85°C攪拌至電子給予體融化後將該混合物料加入擠出機中造粒，；螺杆轉速為60-120r/min，其中，擠出機頭設有抽
真空裝置；
b、吹膜:根據預先設定複合膜各層厚度，將上述製備出的LLDPE-g-MAH粒料和LDPE生料在多層共擠擠出機上吹塑成膜，粘接膜為LLDPE-g-MAH/LDPE/LLDPE-g-MAH三層夾心結構，總厚0.1—0.3mm.各層重量比可調。
[0005]上述方案中，吹膜工藝流程可以為:稱量一多層共擠一吹脹一收卷一分切一包裝。
[0006]作為選擇，所述過氧化物引發劑為二叔戊基過氧化物(DtAP)、二叔丁基過氧化物(tBCP)、過氧化二異丙苯(DCP)、過氧化二苯甲醯(ΒΡ0)、過氧化苯甲酸叔丁醋(tBPB)中的一種或幾種。
[0007]作為選擇，所述電子給予體為二甲基甲醯胺(DMF)、二甲基乙醯胺(DMAC)、二甲亞碸(DMSO )、亞磷酸酯(TNPP )、己內醯胺中的一種或幾種。[0008]作為選擇，所述抗氧劑為N，N』 -雙-(3-(3，5- 二叔丁基_4_羥基苯基)丙醯基)己二胺(抗氧劑1098)、三[2.4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗氧劑168)、β - (3，5- 二叔丁基-4-輕基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧劑1076)、四[β-(3, 5-二叔丁基-4-輕基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)中的一種或幾種。
[0009]作為選擇，所述擠出機為雙螺杆或單螺杆擠出機。
[0010]利用高聚物與其他單體共混或接枝改性製備官能化的聚合物，通過化學接枝法，在LLDPE的非極性鏈上接枝極性單體，LLDPE的染色、吸溼、抗靜電、耐熱等方面的性能均有所提高，並可廣泛用作抗衝改性劑、粘接劑、薄膜熱密層、偶聯劑等。本發明利用熔融接枝技術，在自由基引發劑存在下，選擇不同熔體流動速率(MFR)的線型低密度聚乙烯(LLDPE)製備了馬來酸酐(MAH)接枝物(LLDPE-g-MAH)，工藝條件對產物接枝率和凝膠含量有重要影響，本發明特定的工藝參數使接枝率穩定保持在1.2%以上。通過檢測剝離強度等指標，表明接枝物的粘接性能等完全能滿足使用要求。
[0011]其中，接枝率主要由馬來酸酐用量和過氧化物引發劑調控，引發劑種類的選擇由其半衰期與在螺杆中停留時間相匹配。當引發劑用量大於0.3重量份時，交聯副反應增多，熔體粘度急劇上升且接枝率下降。特別地，接枝反應過程中主要的副反應是過氧化物引發劑分解產生的自由基導致LLDPE大分子之間相互耦合而發生交聯，電子給予體的引入可有效消除這種自由基，從而抑制副反應。其中，優選沸點較高的二甲基甲醯胺和二甲基乙醯胺，適用溫度範圍較廣。
[0012]接枝反應有多種方式進行，如熔融接枝、溶液接枝和固相接枝等，由於溶液接枝和固相接枝的局限性，熔融接枝一直是此類實驗研究和工業化生產的重要方法。反應擠出過程中，加入的反應單體不可能完全參加反應，而要脫除那些未反應的單體、反應生成的小分子副產物、物料中夾雜的揮發性組分等，本發明採用擠出機頭設置抽真空裝置，在高真空度下短時間內迅速完成，同時又不會引起反應擠出機冒料。在熔融接枝時，由於反應時間較短，體系中還會殘留未完全反應的剩餘物，如MAH單體、引發劑及各種穩定劑等，嚴重降低了接枝產物性能，需要通過純化處理予`以除去。該抽真空裝置，同時又明顯降低了接枝產品單體含量，使LLDPE-g-MAH得以純化。
[0013]在馬來酸酐與聚乙烯進行接枝反應的同時，將伴隨有交聯產物的生成。加人己內醯胺等含電子給予體添加劑，可避免在接枝反應時生成不溶於二甲苯的交聯物，並且可防止馬來酸酐的均聚，提高接枝效率。在沒有電子給予體添加劑的情況下，LLDPE-g-MAH接枝反應中，二甲苯不溶物的含量隨DCP和MAH用量增加而增加，接枝物的流動性能差；添加電子給予體添加劑時，LLDPE-gMAH接枝產物中，二甲苯的不溶物為零，同時接枝物的流動性能變好。
[0014]選取與LLDPE具有良好相容性的材料，採用多層共擠技術成膜。在材料的選擇上，要求與LLDPE-g-MAH具有良好的相容性，能夠保證流動過程中的均勻分布，形成各層厚度均勻的複合膜。同時，通過反覆研究，確定了多層共擠工藝參數，使產品性能達到要求。
[0015]本發明的有益效果:該接枝LLDPE基金屬粘接膜，其與金屬材料的黏附力高，與極性聚合物相容性好。
【具體實施方式】[0016]下列非限制性實施例用於說明本發明。
[0017]實施例1:
【權利要求】
1.一種接枝LLDPE基金屬粘接膜，其特徵在於:原料組分包括線性低密度聚乙烯、馬來酸酐、過氧化物引發劑、電子給予體和抗氧劑，各組分的質量份數如下: 線性低密度聚乙烯100 馬來酸酐1.5-3 過氧化物引發劑0.05 — 0.3 電子給予體0.5 — 1.5 抗氧劑0.1一0.5 ； 並按以下製備方法製備: a、造粒:將上述質量份原料加入帶有加熱裝置的攪拌器中，60-85°C攪拌至電子給予體融化後將該混合物料加入擠出機中造粒，擠出機各區溫度分別為:進料段150-170°C、熔融段170-190°C、出料段175-185°C ;螺杆轉速為60_120r/min，其中，擠出機頭設有抽真空裝置； b、吹膜:根據預先設定複合膜各層厚度，將上述製備出的LLDPE-g-MAH粒料和LDPE生料在多層共擠擠出機上吹塑成膜，粘接膜為LLDPE-g-MAH/LDPE/LLDPE-g-MAH三層夾心結構，總厚0.1—0.3mm.各層重量比可調。
2.如權利要求1所述的接枝LLDPE基金屬粘接膜，其特徵在於:所述過氧化物引發劑為二叔戊基過氧化物、二叔丁基過氧化物、過氧化二異丙苯、過氧化二苯甲醯、過氧化苯甲酸叔丁醋中的一種或幾種。
3.如權利要求1所 述的接枝LLDPE基金屬粘接膜，其特徵在於:所述電子給予體為二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、二甲亞碸、亞磷酸酯、己內醯胺中的一種或幾種。
4.如權利要求1所述的接枝LLDPE基金屬粘接膜，其特徵在於:所述抗氧劑為N, N』 -雙-(3-(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙醯基)己二胺、三[2.4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯、(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β - (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一種或幾種。
【文檔編號】C08F255/02GK103436193SQ201310368856
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月22日 優先權日:2013年8月22日
【發明者】劉信東 申請人:劉信東