一种耐高温耐光老化pe膜及其制备方法
技术领域
1.本发明属于高分子材料技术领域，特别是涉及一种耐高温耐光老化pe膜。
背景技术：
2.聚乙烯(polyethylene，简称低密度聚乙烯)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-100℃～-70℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)。常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良，因此目前被广泛应用于各行各业中。聚乙烯膜是当今世界应用最广泛的高分子材料。
3.低密度聚乙烯保护膜以特殊聚乙烯(低密度聚乙烯)塑料薄膜为基材，根据密度的不同分为高密度聚乙烯保护膜、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯。聚乙烯膜现在已经被广泛应用于医药、化工、食品、电子、印刷等行业。
4.但是基于聚乙烯本身性质的一些特点，聚乙烯膜也具有一些应用方面的不足，如聚乙烯的耐温行不高，目前市场上使用的聚乙烯膜一般使用温度不超过100℃，因此在一些特殊领域中聚乙烯膜就会受到限制，同时在长时间的光照条件下，聚乙烯膜表面会出现变色等现象，使得膜的老化加快，因而影响了使用寿命，这些方面都大大限制了聚乙烯膜的应用。
技术实现要素：
5.本发明主要解决的技术问题是提供一种耐高温耐光老化pe膜及其制备方法，具有优异地耐高温耐光老化性能，极大扩展了其应用范围。
6.为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种耐高温耐光老化pe膜，以重量组分计包括：低密度聚乙烯60-65份，抗氧剂0.8-1.5份，光引发剂0.1-0.6份，促进剂1.2-1.8份，聚酯纤维4-8份，纳米二氧化钛1-5份，环氧大豆油1-5份，乙酰柠檬酸三丁酯0.8-1.5份，偶氮二异丁腈1-5份，聚醚醚酮树脂5-10份，邻苯二甲酸二环己酯1-5份。
7.进一步地说，以重量组分计包括：低密度聚乙烯64份，抗氧剂1.0份，光引发剂0.4份，促进剂1.5份，聚酯纤维6份，纳米二氧化钛3份，环氧大豆油3份，乙酰柠檬酸三丁酯1.0份，偶氮二异丁腈3份，聚醚醚酮树脂7份，邻苯二甲酸二环己酯3份。
8.进一步地说，抗氧剂为丁基羟基茴香醚或2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
9.进一步地说，光引发剂为烷基酮或乙酰基苯。
10.进一步地说，促进剂为二硫化二苯并噻唑或二乙基二硫代氨基甲酸锌。
11.一种所述的耐高温耐光老化pe膜的制备方法，步骤如下：
12.步骤一，将低密度聚乙烯、聚酯纤维、纳米二氧化钛、乙酰柠檬酸三丁酯和邻苯二甲酸二环己酯加入到反应釜中，在温度为120-140℃，真空度为0.07-0.09mpa的条件下，搅拌反应30-40分钟，搅拌速度为110-130转/分钟，得到混合物一；
13.步骤二，将其余组分加入到步骤一得到的混合物一中，搅拌混合均匀，得到混合物
二；
14.步骤三，将步骤二得到的混合物二于双螺杆挤出机中挤出造粒，得到母粒；
15.步骤四，将步骤三得到的母粒采用塑料吹膜机挤出吹膜，得到耐高温耐光老化pe膜。
16.进一步地说，步骤二中搅拌混合条件为在50-60℃条件下以200-230转/分钟进行搅拌，时间为10-15分钟。
17.进一步地说，步骤三中挤出造粒条件为双螺杆挤出机筒后段温度分三段控制，分别控制在150-160℃，料筒前段温度分三段控制，分别控制在170-190℃，机头温度分两段控制，分别控制在150-170℃。
18.进一步地说，步骤四中吹膜机料筒后段温度分三段控制，分别控制在200-230℃，料筒前段温度分三段控制，分别控制在150-170℃，吹胀比为1.5-1.7，螺杆转速50-70转/分钟，牵引速度30-40米/分钟。
19.本发明的有益效果至少具有以下几点：
20.本发明提供的耐高温耐光老化pe膜具有很好的物化性能，其中热变形温度达到了147℃以上，1000h光老化(6000lux)拉伸强度保持率能达到99.2％以上，各项性能远大于现有技术的水平。
具体实施方式
21.下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
22.实施例1
23.一种耐高温耐光老化pe膜，以重量组分计包括：低密度聚乙烯64份，丁基羟基茴香醚1份，烷基酮0.4份，二硫化二苯并噻唑1.5份，聚酯纤维6份，纳米二氧化钛3份，环氧大豆油3份，乙酰柠檬酸三丁酯1份，偶氮二异丁腈3份，聚醚醚酮树脂7份，邻苯二甲酸二环己酯3份。
24.以上所述的耐高温耐光老化pe膜的制备方法，步骤如下：
25.步骤一，将低密度聚乙烯、聚酯纤维、纳米二氧化钛、乙酰柠檬酸三丁酯和邻苯二甲酸二环己酯加入到反应釜中，在温度为130℃，真空度为0.08mpa的条件下，搅拌反应35分钟，搅拌速度为110转/分钟，得到混合物一；
26.步骤二，将其余组分加入到步骤一得到的混合物一中，搅拌混合均匀，具体为在50℃条件下以230转/分钟进行搅拌，时间为12分钟，得到混合物二；
27.步骤三，将步骤二得到的混合物二于双螺杆挤出机中挤出造粒，具体为双螺杆挤出机筒后段温度分三段控制，分别控制在152℃、155℃、160℃，料筒前段温度分三段控制，分别控制在170℃、180℃、190℃，机头温度分两段控制，分别控制在150℃、152℃，得到母粒；
28.步骤四，将步骤三得到的母粒采用塑料吹膜机挤出吹膜，具体为吹膜机料筒后段温度分三段控制，分别控制在210℃、217℃、220℃，料筒前段温度可以分三段控制，分别控制在160℃、164℃、167℃，吹胀比为1.6，螺杆转速50转/分钟，牵引速度30米/分钟，得到耐高温耐光老化pe膜。
29.实施例2
30.一种耐高温耐光老化pe膜，以重量组分计包括：低密度聚乙烯60份，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.8份，烷基酮0.1份，二乙基二硫代氨基甲酸锌1.2份，聚酯纤维4份，纳米二氧化钛1份，环氧大豆油1份，乙酰柠檬酸三丁酯0.8份，偶氮二异丁腈1份，聚醚醚酮树脂5份，邻苯二甲酸二环己酯1份。
31.以上所述的耐高温耐光老化pe膜的制备方法，步骤如下：
32.步骤一，将低密度聚乙烯、聚酯纤维、纳米二氧化钛、乙酰柠檬酸三丁酯和邻苯二甲酸二环己酯加入到反应釜中，在温度为120℃，真空度为0.07mpa的条件下，搅拌反应30分钟，搅拌速度为120转/分钟，得到混合物一；
33.步骤二，将其余组分加入到步骤一得到的混合物一中，搅拌混合均匀，具体为在55℃条件下以210转/分钟进行搅拌，时间为10分钟，得到混合物二；
34.步骤三，将步骤二得到的混合物二于双螺杆挤出机中挤出造粒，具体为双螺杆挤出机筒后段温度分三段控制，分别控制在151℃、153℃、154℃，料筒前段温度分三段控制，分别控制在172℃、183℃、188℃，机头温度分两段控制，分别控制在155℃、160℃，得到母粒；
35.步骤四，将步骤三得到的母粒采用塑料吹膜机挤出吹膜，具体为吹膜机料筒后段温度分三段控制，分别控制在200℃、208℃、214℃，料筒前段温度可以分三段控制，分别控制在150℃、155℃、157℃，吹胀比为1.5，螺杆转速55转/分钟，牵引速度35米/分钟，得到耐高温耐光老化pe膜。
36.实施例3
37.一种耐高温耐光老化pe膜，以重量组分计包括：低密度聚乙烯65份，丁基羟基茴香醚1.5份，乙酰基苯0.6份，二乙基二硫代氨基甲酸锌1.8份，聚酯纤维8份，纳米二氧化钛5份，环氧大豆油5份，乙酰柠檬酸三丁酯1.5份，偶氮二异丁腈5份，聚醚醚酮树脂10份，邻苯二甲酸二环己酯5份。
38.以上所述的耐高温耐光老化pe膜的制备方法，步骤如下：
39.步骤一，将低密度聚乙烯、聚酯纤维、纳米二氧化钛、乙酰柠檬酸三丁酯和邻苯二甲酸二环己酯加入到反应釜中，在温度为140℃，真空度为0.09mpa的条件下，搅拌反应40分钟，搅拌速度为115转/分钟，得到混合物一；
40.步骤二，将其余组分加入到步骤一得到的混合物一中，搅拌混合均匀，具体为在60℃条件下以220转/分钟进行搅拌，时间为15分钟，得到混合物二；
41.步骤三，将步骤二得到的混合物二于双螺杆挤出机中挤出造粒，具体为双螺杆挤出机筒后段温度分三段控制，分别控制在150℃、152℃、155℃，料筒前段温度分三段控制，分别控制在175℃、177℃、180℃，机头温度分两段控制，分别控制在150℃、155℃，得到母粒；
42.步骤四，将步骤三得到的母粒采用塑料吹膜机挤出吹膜，具体为吹膜机料筒后段温度分三段控制，分别控制在220℃、224℃、225℃，料筒前段温度可以分三段控制，分别控制在164℃、166℃、170℃，吹胀比为1.7，螺杆转速60转/分钟，牵引速度40米/分钟，得到耐高温耐光老化pe膜。
43.实施例4
44.一种耐高温耐光老化pe膜，以重量组分计包括：低密度聚乙烯61份，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.9份，烷基酮0.2份，二硫化二苯并噻唑1.4份，聚酯纤维5份，纳米二氧化钛2份，环氧大豆油4份，乙酰柠檬酸三丁酯0.9份，偶氮二异丁腈2份，聚醚醚酮树脂8份，邻苯二甲酸二环己酯4份。
45.以上所述的耐高温耐光老化pe膜的制备方法，步骤如下：
46.步骤一，将低密度聚乙烯、聚酯纤维、纳米二氧化钛、乙酰柠檬酸三丁酯和邻苯二甲酸二环己酯加入到反应釜中，在温度为125℃，真空度为0.08mpa的条件下，搅拌反应35分钟，搅拌速度为130转/分钟，得到混合物一；
47.步骤二，将其余组分加入到步骤一得到的混合物一中，搅拌混合均匀，具体为在52℃条件下以200转/分钟进行搅拌，时间为11分钟，得到混合物二；
48.步骤三，将步骤二得到的混合物二于双螺杆挤出机中挤出造粒，具体为双螺杆挤出机筒后段温度分三段控制，分别控制在153℃、154℃、156℃，料筒前段温度分三段控制，分别控制在175℃、180℃、185℃，机头温度分两段控制，分别控制在155℃、157℃，得到母粒；
49.步骤四，将步骤三得到的母粒采用塑料吹膜机挤出吹膜，具体为吹膜机料筒后段温度分三段控制，分别控制在210℃、220℃、225℃，料筒前段温度可以分三段控制，分别控制在155℃、159℃、164℃，吹胀比为1.5，螺杆转速65转/分钟，牵引速度32米/分钟，得到耐高温耐光老化pe膜。
50.实施例5
51.一种耐高温耐光老化pe膜，以重量组分计包括：低密度聚乙烯62份，丁基羟基茴香醚1.3份，乙酰基苯0.5份，二乙基二硫代氨基甲酸锌1.7份，聚酯纤维7份，纳米二氧化钛4份，环氧大豆油2份，乙酰柠檬酸三丁酯1.2份，偶氮二异丁腈4份，聚醚醚酮树脂6份，邻苯二甲酸二环己酯2份。
52.以上所述的耐高温耐光老化pe膜的制备方法，步骤如下：
53.步骤一，将低密度聚乙烯、聚酯纤维、纳米二氧化钛、乙酰柠檬酸三丁酯和邻苯二甲酸二环己酯加入到反应釜中，在温度为135℃，真空度为0.07mpa的条件下，搅拌反应40分钟，搅拌速度为125转/分钟，得到混合物一；
54.步骤二，将其余组分加入到步骤一得到的混合物一中，搅拌混合均匀，具体为在57℃条件下以210转/分钟进行搅拌，时间为13分钟，得到混合物二；
55.步骤三，将步骤二得到的混合物二于双螺杆挤出机中挤出造粒，具体为双螺杆挤出机筒后段温度分三段控制，分别控制在155℃、157℃、160℃，料筒前段温度分三段控制，分别控制在173℃、180℃、188℃，机头温度分两段控制，分别控制在153℃、158℃，得到母粒；
56.步骤四，将步骤三得到的母粒采用塑料吹膜机挤出吹膜，具体为吹膜机料筒后段温度分三段控制，分别控制在220℃、225℃、230℃，料筒前段温度可以分三段控制，分别控制在165℃、168℃、170℃，吹胀比为1.6，螺杆转速70转/分钟，牵引速度37米/分钟，得到耐高温耐光老化pe膜。
57.对比例1
58.一种耐高温耐光老化pe膜，以重量组分计包括：低密度聚乙烯65份，丁基羟基茴香
醚1.5份，乙酰基苯0.6份，二乙基二硫代氨基甲酸锌1.8份，聚酯纤维8份，环氧大豆油5份，乙酰柠檬酸三丁酯1.5份，聚醚醚酮树脂10份，邻苯二甲酸二环己酯5份。
59.以上所述的耐高温耐光老化pe膜的制备方法，步骤如下：
60.步骤一，将低密度聚乙烯、聚酯纤维、乙酰柠檬酸三丁酯和邻苯二甲酸二环己酯加入到反应釜中，在温度为140℃，真空度为0.09mpa的条件下，搅拌反应40分钟，搅拌速度为115转/分钟，得到混合物一；
61.步骤二，将其余组分加入到步骤一得到的混合物一中，搅拌混合均匀，具体为在60℃条件下以200转/分钟进行搅拌，时间为15分钟，得到混合物二；
62.步骤三，将步骤二得到的混合物二于双螺杆挤出机中挤出造粒，具体为双螺杆挤出机筒后段温度分三段控制，分别控制在150℃、152℃、155℃，料筒前段温度分三段控制，分别控制在175℃、177℃、180℃，机头温度分两段控制，分别控制在150℃、155℃，得到母粒；
63.步骤四，将步骤三得到的母粒采用塑料吹膜机挤出吹膜，具体为吹膜机料筒后段温度分三段控制，分别控制在220℃、224℃、225℃，料筒前段温度可以分三段控制，分别控制在164℃、166℃、170℃，吹胀比为1.7，螺杆转速60转/分钟，牵引速度40米/分钟，得到耐高温耐光老化pe膜。
64.对比例2
65.一种耐高温耐光老化pe膜，以重量组分计包括：低密度聚乙烯65份，丁基羟基茴香醚1.5份，乙酰基苯0.6份，二乙基二硫代氨基甲酸锌1.8份，聚酯纤维8份，纳米二氧化钛5份，环氧大豆油5份，乙酰柠檬酸三丁酯1.5份，偶氮二异丁腈5份，聚醚醚酮树脂10份。
66.以上所述的耐高温耐光老化pe膜的制备方法，步骤如下：
67.步骤一，将低密度聚乙烯、聚酯纤维、纳米二氧化钛和乙酰柠檬酸三丁酯加入到反应釜中，在温度为140℃，真空度为0.09mpa的条件下，搅拌反应40分钟，搅拌速度为115转/分钟，得到混合物一；
68.步骤二，将其余组分加入到步骤一得到的混合物一中，搅拌混合均匀，具体为在60℃条件下以220转/分钟进行搅拌，时间为15分钟，得到混合物二；
69.步骤三，将步骤二得到的混合物二于双螺杆挤出机中挤出造粒，具体为双螺杆挤出机筒后段温度分三段控制，分别控制在150℃、152℃、155℃，料筒前段温度分三段控制，分别控制在175℃、177℃、180℃，机头温度分两段控制，分别控制在150℃、155℃，得到母粒；
70.步骤四，将步骤三得到的母粒采用塑料吹膜机挤出吹膜，具体为吹膜机料筒后段温度分三段控制，分别控制在220℃、224℃、225℃，料筒前段温度可以分三段控制，分别控制在164℃、166℃、170℃，吹胀比为1.7，螺杆转速60转/分钟，牵引速度40米/分钟，得到耐高温耐光老化pe膜。
71.对比例3
72.一种耐高温耐光老化pe膜，以重量组分计包括：低密度聚乙烯65份，丁基羟基茴香醚1.5份，乙酰基苯0.6份，二乙基二硫代氨基甲酸锌1.8份，聚酯纤维8份，纳米二氧化钛5份，环氧大豆油5份，乙酰柠檬酸三丁酯1.5份，偶氮二异丁腈5份，邻苯二甲酸二环己酯5份。
73.以上所述的耐高温耐光老化pe膜的制备方法，步骤如下：
74.步骤一，将低密度聚乙烯、聚酯纤维、纳米二氧化钛、乙酰柠檬酸三丁酯和邻苯二甲酸二环己酯加入到反应釜中，在温度为140℃，真空度为0.09mpa的条件下，搅拌反应40分钟，搅拌速度为115转/分钟，得到混合物一；
75.步骤二，将其余组分加入到步骤一得到的混合物一中，搅拌混合均匀，具体为在60℃条件下以200转/分钟进行搅拌，时间为15分钟，得到混合物二；
76.步骤三，将步骤二得到的混合物二于双螺杆挤出机中挤出造粒，具体为双螺杆挤出机筒后段温度分三段控制，分别控制在150℃、152℃、155℃，料筒前段温度分三段控制，分别控制在175℃、177℃、180℃，机头温度分两段控制，分别控制在150℃、155℃，得到母粒；
77.步骤四，将步骤三得到的母粒采用塑料吹膜机挤出吹膜，具体为吹膜机料筒后段温度分三段控制，分别控制在220℃、224℃、225℃，料筒前段温度可以分三段控制，分别控制在164℃、166℃、170℃，吹胀比为1.7，螺杆转速60转/分钟，牵引速度40米/分钟，得到耐高温耐光老化pe膜。
78.对以上实施例制备得到的耐高温耐光老化pe膜进行性能测试，结果见表1。
[0079][0080]
从以上试验结果可以看出，本发明提供的耐高温耐光老化pe膜具有很好的物化性能，其中热变形温度达到了147℃以上，1000h光老化(6000lux)拉伸强度保持率能达到99.2％以上。以上实施例中实施例3的性能最优，因此可以作为最优选实施例。
[0081]
对比例1-对比例3是在实施例3的基础上进行的进一步验证试验，其中对比例1中没有加入纳米二氧化钛与偶氮二异丁腈，结果导致热变形温度有极大的下降，因此可以看出，这两种组分的加入可以增强产品的耐高温性，从现有技术的知识可以得出，该两种组分必然与其他组分产生了协同作用，进而提高了产品耐高温性能；对比例2中没有加入邻苯二甲酸二环己酯，结果导致光照条件下拉伸强度保持率有了很大下降，说明该组分可以进一步提高产品耐光老化性能；对比例3中没有加入聚醚醚酮树脂，导致产品降解率下降，说明聚醚醚酮树脂的引入可以提高产品降解性能。
[0082]
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。