[发明专利]高刚性低屈服聚丙烯扭结膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高刚性低屈服聚丙烯扭结膜及其制备方法，涉及扭结膜技术领域，本发明以聚丙烯作为基料，通过氢化石油树脂和成核剂的添加来调控聚丙烯的结晶度，改变聚丙烯的晶体结构，从而优化所制聚丙烯扭结膜作为包装材料的包装性能，同时保证该聚丙烯扭结膜作为糖果包装材料的安全性能，并且该聚丙烯扭结膜可以再生利用，提高资源利用效率，从而减轻对环境的污染。

技术领域：

本发明涉及扭结膜技术领域，具体涉及一种高刚性低屈服聚丙烯扭结膜及其制备方法。

背景技术：

扭结膜是一种用来包装糖果的薄膜，作为最传统的糖果包装方式之一，它和枕包、折叠式包装并称糖果包装的三大包装方式。现有扭结膜按材质分为玻璃纸(赛璐玢)、硬质PVC、单向拉伸HDPE、双向拉伸PS、PP、PET。其中，PP(聚丙烯)扭结膜具有环保卫生、防潮性好、价格低廉、尺寸稳定性好、透明度高、耐腐蚀的优点，但刚性和挺度较差。

目前，聚丙烯扭结膜性能改进的方法包括合成方法和加工方法两个方面，合成方法是指在聚丙烯分子链的主链上增加分子位阻大的苯环或者五元环，降低分子间作用力，但合成方法存在耗时长、花费大、研究周期长的问题。加工方法包括两种，一种是多层共挤复合铝膜，具有优良的强度、刚性和更好的扭结性，但耐腐蚀性差，并且难回收再利用；另一种是添加扭结助剂，具有较高的刚性，阻碍薄膜分子链的运动，恢复能力变弱，从而提高扭结膜的扭结性能，但加工条件对晶体形态、结晶度影响大，控制因素复杂。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种高刚性低屈服聚丙烯扭结膜及其制备方法，通过氢化石油树脂和成核剂的添加来调控聚丙烯的结晶度，改变聚丙烯的晶体结构，从而优化聚丙烯扭结膜作为包装材料的包装性能。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

高刚性低屈服聚丙烯扭结膜，由以下重量份数的原料制备而成：

聚丙烯80-100份、氢化石油树脂10-20份、成核剂5-10份；

所述成核剂为N,N'-([2,2'-联吡啶]-6,6'-二基)双(3-(4-氟苯基)丙酰胺)，结构式如下：

所述聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯。

所述氢化石油树脂为C5氢化石油树脂或C9氢化石油树脂。

氢化石油树脂具有较高的刚性，分子链运动困难，可以降低PP的结晶度，增大非晶区，减小扭转恢复力。

所述N,N'-([2,2'-联吡啶]-6,6'-二基)双(3-(4-氟苯基)丙酰胺)是由2,2'-二吡啶-6,6'-二胺和3-(4-氟苯基)丙酸反应制成，其制备方法为：在无水条件下，向四氢呋喃中加入3-(4-氟苯基)丙酸，再滴加氯化亚砜，常温反应，反应结束后抽真空，脱去多余的氯化亚砜和四氢呋喃，向得到的3-(4-氟苯基)丙酰氯中加入2,2'-二吡啶-6,6'-二胺，脱水反应，水洗，抽滤，烘干，即得。

所述2,2'-二吡啶-6,6'-二胺、3-(4-氟苯基)丙酸、氯化亚砜的摩尔比为1:1:2-5。

成核剂可以提高PP的结晶度与弹性模量，控制非晶相和晶相的比例，调控晶体形态。上述成核剂熔融后呈纤维状，可以诱导聚丙烯取向附生结晶，通过仿形生长，聚丙烯形成不同的晶体形态。并且，该新型成核剂的作用效果优于本领域现有的TMB类成核剂、NU类成核剂、WBG类成核剂。

通过调控氢化石油树脂和成核剂的竞争关系，控制PP的结晶与取向形态，构建高非晶区、高长径比的PP晶体结构，提高扭结膜的弹性模量，降低断裂伸长率。

上述高刚性低屈服聚丙烯扭结膜的制备方法，包括下列制备步骤：

(1)将真空干燥至含水量低于250ppm的聚丙烯、氢化石油树脂和成核剂充分混合，得到预混料；