阻燃聚丙烯复合薄膜及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于薄膜领域，具体地，涉及一种阻燃聚丙烯复合薄膜及其制备方法和应用。

背景技术

聚丙烯薄膜通常可由流延和双向拉伸等方法制得，但均聚聚丙烯原料制备的聚丙烯薄膜通常冲击强度较低。聚丙烯薄膜常用于包装用途，需要薄膜有较高的冲击性能，提高聚丙烯薄膜冲击性能的方法，可以使用嵌段抗冲聚丙烯制备薄膜，或向聚丙烯中加入聚烯烃弹性体，但以上方法制备的薄膜通常具有较高的雾度。也可以同时向薄膜中添加成核剂，通过细化薄膜中的晶体来降低薄膜的雾度，但这种方法会导致冲击性能的下降。

为了提高薄膜的抗冲性能和韧性，还可通过多层共挤的方法制备薄膜，如CN101913279A就采用了三层共挤的方法制备复合薄膜，薄膜中层为按1:10-1:3比例共混的弹性体和PP，由弹性体提供较好的抗冲击性能，但这种方法在弹性体含量较高的情况下存在难以分散均匀的问题，而且弹性体添加量会有一定的限制，因为当添加量高至一定水平会发生分相的问题，从而限制了冲击性能的进一步提高。而且，当薄膜被用作包装用途时，通常希望其在较低的热封温度下就具有较好的热封性能。

聚丙烯的耐燃性能差，氧指数低，仅为17.0-17.5％，属于易燃材料，在燃烧时热释放速率大，热值高，极易传播火焰，引起火灾，这些极大地限制了聚丙烯薄膜制品在电器、化工、机械和军品等行业中的使用。因此如何提高聚合物的阻燃性能也受到人们的广泛关注。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的聚丙烯薄膜很难同时具备较好的抗冲性能和阻燃性能的问题，提供了一种阻燃聚丙烯复合薄膜及其制备方法。该聚丙烯薄膜同时具有良好的抗冲性能、拉伸性能和阻燃性能，而且在较低的热封温度下具有良好的热封强度。

本发明的第一方面提供一种阻燃聚丙烯复合薄膜，所述聚丙烯复合薄膜包括至少一层由聚丙烯组合物A形成的薄膜层A、至少一层由聚丙烯组合物B形成的薄膜层B和至少一层由聚丙烯组合物C形成的薄膜层C；其中，聚丙烯组合物A包括均聚聚丙烯a、丙烯抗冲共聚物b和聚烯烃弹性体c，聚丙烯组合物B包括无规聚丙烯x以及任选的聚烯烃弹性体y，聚丙烯组合物C包括聚丙烯m和阻燃剂n。

本发明的第二方面提供上述阻燃聚丙烯复合薄膜的制备方法，包括：将用于形成各层的原料组合物在任选的造粒过程后挤出流延形成所述复合薄膜。

本发明的第三方面提供上述阻燃聚丙烯复合薄膜在包装材料领域中的应用。

本发明的复合薄膜同时具有良好的抗冲性能、拉伸性能和阻燃性能，而且在较低的热封温度下具有良好的热封强度。所述薄膜的纵向(MD)拉伸强度≥38MPa，优选≥45MPa。摆锤冲击强度≥0.4J，优选≥0.9J。且150℃下的热封强度≥15N/15mm，优选≥18N/15mm。该薄膜的氧指数≥22％，优选≥23％。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供一种阻燃聚丙烯复合薄膜，所述聚丙烯复合薄膜包括至少一层由聚丙烯组合物A形成的薄膜层A、至少一层由聚丙烯组合物B形成的薄膜层B和至少一层由聚丙烯组合物C形成的薄膜层C；其中，聚丙烯组合物A包括均聚聚丙烯a、丙烯抗冲共聚物b和聚烯烃弹性体c，聚丙烯组合物B包括无规聚丙烯x以及任选的聚烯烃弹性体y，聚丙烯组合物C包括聚丙烯m和阻燃剂n。

根据本发明的一些实施方式，所述复合薄膜中存在橡胶相，所述橡胶相的平均宽度为20-200nm，平均长径比为5-20。橡胶相可通过原子力显微镜观察到，呈条形。长径比的含义为本领域技术人员公知，对于条形颗粒测试来说，长径比与长宽比的概念相同，即：经过颗粒内部的最长径和与它相垂直的最长径之比，前者也对应为颗粒的长度，后者对应为颗粒的宽度。

根据本发明的一些实施方式，所述聚丙烯复合薄膜具有以下特征中的至少一种：纵向(MD)拉伸强度≥38MPa，优选纵向(MD)拉伸强度≥45MPa；氧指数≥22％，优选氧指数≥23％；摆锤冲击强度≥0.4J，优选摆锤冲击强度≥0.9J；150℃下的热封强度≥15N/15mm；优选150℃下的热封强度≥18N/15mm。

根据本发明的一些实施方式，所述均聚聚丙烯a在230℃，2.16kg载荷下的熔体质量流动速率为2-15g/10min，等规度大于97％，分子量分布Mw/Mn为4.5-7.0。符合上述特征的均聚聚丙烯可商购获得。如青岛炼化牌号为PPH-FA03的均聚聚丙烯、中原石化牌号为PPH-FA03的均聚聚丙烯、上海石化牌号为FC801的均聚聚丙烯。或者可以通过本领域常规的方法制备。

根据本发明，所述丙烯抗冲共聚物优选是含有乙烯单元的丙烯抗冲共聚物，所述丙烯抗冲共聚物包含弹性部分，所述弹性部分为含有乙烯单元的共聚部分，优选选自乙烯-丙烯共聚部分和乙烯-丁烯共聚部分。

优选地，所述丙烯抗冲共聚物包含丙烯均聚部分与所述含有乙烯单元的共聚部分。所述丙烯均聚部分可以包含等规聚合结构。

以丙烯抗冲共聚物b的总重量计，所述丙烯抗冲共聚物b中的含有乙烯单元的共聚部分含量优选为3-15wt％，通过

以丙烯抗冲共聚物b的总重量计，所述丙烯抗冲共聚物b的乙烯含量优选为1-12wt％。

所述丙烯抗冲共聚物b在230℃，2.16kg载荷下的熔体质量流动速率优选为1-10g/10min。

所述丙烯抗冲共聚物可以具有嵌段结构或包含丙烯嵌段共聚物。

符合上述特征的丙烯抗冲共聚物可商购获得。如中沙石化牌号为EP200K的丙烯抗冲共聚物、上海石化牌号为M180R的丙烯抗冲共聚物、茂名石化牌号为PPB-M02D的丙烯抗冲共聚物。或者可以通过本领域常规的方法制备。

根据本发明的一些实施方式，所述聚烯烃弹性体c为乙烯与α烯烃的弹性体共聚物，其中所述α烯烃优选为C

根据本发明的一些实施方式，所述聚烯烃弹性体y为乙烯与α烯烃的弹性体共聚物，其中所述α烯烃优选为C

符合上述特征的聚烯烃弹性体可商购获得。例如，埃克森公司牌号为6102的聚烯烃弹性体、三井公司牌号为DF640的聚烯烃弹性体、埃克森公司牌号为EXACT3139的聚烯烃弹性体。或者可以通过本领域常规的方法制备。

根据本发明的一些实施方式，所述无规聚丙烯x为丙烯与乙烯和/或丁烯的共聚物，即为丙烯与乙烯的共聚物、丙烯与丁烯的共聚物、以及丙烯与乙烯和丁烯的共聚物中的至少一种，优选选自乙烯-丙烯-丁烯三元无规共聚物、丙烯-乙烯二元无规共聚物、丙烯-丁烯二元无规共聚物中的至少一种。

所述无规聚丙烯x在230℃，2.16kg载荷下的熔体质量流动速率优选为2-10g/10min。

符合上述特征的无规聚丙烯可商购获得。如，燕山石化牌号为F5006的无规聚丙烯、上海石化牌号为F500EPS的无规聚丙烯、上海石化牌号为F800EPS的无规聚丙烯。或者可以通过本领域常规的方法制备。

本发明的薄膜层C主要作为阻燃功能层存在，因此，聚丙烯组合物C中的聚丙烯m可以为各种类型的聚丙烯，优选地，其组成与以下组分、组合物或它们的混合物的组成相同：均聚聚丙烯a、无规聚丙烯x、聚丙烯组合物A、聚丙烯组合物B，例如与聚丙烯组合物A和聚丙烯组合物B的混合物的组成相同。

本发明对所述阻燃剂的种类没有特别地限定，优选地，所述阻燃剂选自金属或非金属的氢氧化物和/或氧化物的水合物、磷系阻燃剂、硼系阻燃剂、锑系阻燃剂和膨胀型阻燃剂中的至少一种。所述金属或非金属的氢氧化物和/或氧化物的水合物可以为铝、镁、硼、锌的氢氧化物以及层状双金属氢氧化物的至少一种；所述磷系阻燃剂可以为红磷、磷酸盐、聚磷酸盐和磷酸酯中的至少一种；所述硼系阻燃剂可以为硼酸和/或硼酸盐，所述硼酸盐优选为硼酸铵和/或硼酸锌；所述锑系阻燃剂可以为三氧化二锑、五氧化二锑和锑酸钠的至少一种；所述膨胀型阻燃剂可以为硫酸、季戊四醇或其二聚物或三聚物、丁四醇、环己六醇、山梨醇、葡萄糖、麦芽糖、淀粉、间苯二酚、聚磷酸铵、双氰胺、三聚氰胺、尿素、密胺、甘氨酸、可膨胀石墨和碳纳米管中的至少两种。根据本发明一种具体实施方式，所述阻燃剂为膨胀型阻燃剂，优选为聚磷酸铵与季戊四醇，具体地，聚磷酸铵与季戊四醇的重量比为0.5-5:1。根据本发明另一种具体实施方式，所述阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝的混合物，具体地，氢氧化镁和氢氧化铝的重量比为0.5-2:1。通过添加阻燃剂制备的阻燃聚丙烯薄膜具有易加工、性能好等优点。

根据本发明的一些实施方式，以聚丙烯组合物A的总重量为基准，所述聚丙烯组合物A包括40-90wt％的均聚聚丙烯a、5-45wt％的丙烯抗冲共聚物b和2-40wt％的聚烯烃弹性体c。

根据本发明的优选实施方式，以聚丙烯组合物A的总重量为基准，所述聚丙烯组合物A包括55-75wt％的均聚聚丙烯a、10-30wt％的丙烯抗冲共聚物b和5-20wt％的聚烯烃弹性体c。

由于均聚聚丙烯中含有较大的球晶，丙烯抗冲共聚物和聚烯烃弹性体中含有尺寸不同的橡胶相，各组分会发生共同影响。经本发明人研究，根据本发明提供的组合物组成，组合物中橡胶相的大小能较好地吸收冲击能量，满足冲击性能的要求，使薄膜具有良好的冲击性能。同时由于均聚相部分大分子链段较为规整，在薄膜制备过程中发生了结晶，因此薄膜还具有较好的拉伸性能。

根据本发明的一些实施方式，以聚丙烯组合物B的总重量为基准，所述聚丙烯组合物B包括40-100wt％的无规聚丙烯x和0-60wt％的聚烯烃弹性体y。

根据本发明的优选实施方式，以聚丙烯组合物B的总重量为基准，所述聚丙烯组合物B包括75-90wt％的无规聚丙烯x和10-25wt％的聚烯烃弹性体y。

聚烯烃弹性体可以起到提高薄膜冲击性能的作用，但在添加量较大的情况下会与基体发生分相，导致力学性能下降。根据本发明提供的组合物B的组成，可使薄膜的热封强度有所提高。

根据本发明的一些实施方式，以聚丙烯组合物C的总重量为基准，所述聚丙烯组合物C包括30-80wt％的聚丙烯m和20-70wt％的阻燃剂n。

根据本发明的优选实施方式，以聚丙烯组合物C的总重量为基准，所述聚丙烯组合物C包括40-70wt％的聚丙烯m和30-60wt％的阻燃剂n。

根据本发明的一些实施方式，以聚丙烯组合物A的总重量为100重量份计，所述聚烯烃弹性体c的重量份数计为Wc，以聚丙烯组合物B的总重量为100重量份计，所述聚烯烃弹性体y的重量份数计为Wy，Wc和Wy的比值为6:1-1:4，例如可以是5.5:1、5:1、4.5:1、4:1、3.5:1、3:1、2.5:1、2:1、1.5:1、1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5以及它们之间的任意值。

根据本发明的优选实施方式，Wc和Wy的比值为1:1-1:2。

经本发明人研究，进行多层薄膜共挤时，当Wc和Wy的比值处于本发明所述范围内时，薄膜的冲击性能可以进一步提高，而且同时挤出过程也会更加平稳。

根据本发明的一些实施方式，在230℃下、2.16kg载荷作用下，所述聚丙烯组合物A的熔体质量流动速率为2-10g/10min，优选为2-7g/10min。

根据本发明的一些实施方式，在230℃下、2.16kg载荷作用下，所述聚丙烯组合物B的熔体质量流动速率为2-10g/10min，优选为3-8g/10min。

根据本发明的一些实施方式，在230℃下、2.16kg载荷作用下，所述聚丙烯组合物C的熔体质量流动速率为2-10g/10min，优选为2-7g/10min。

当聚丙烯组合物A、聚丙烯组合物B和聚丙烯组合物C的熔体质量流动速率在上述范围内时，能够使得薄膜制备过程更加平稳，从而保证薄膜具有更好的均匀性和力学性能。

本发明所述复合薄膜可以为三层或三层以上膜层结构，其他层可以与薄膜层A、薄膜层B或薄膜层C成分相同，也可以与薄膜层A、薄膜层B或薄膜层C成分不同，还可以由聚丙烯组合物A、聚丙烯组合物B、聚丙烯组合物C混合而成。作为阻燃功能层的薄膜层C优选设置于薄膜层B和薄膜层A之间，当聚丙烯复合薄膜为三层结构时，B层与A层可分别位于C层两侧，当聚丙烯复合薄膜的层数超过三层时，如五层时，两个B层分别作为上下表层、两个C层作为中间层、一个A层作为芯层。

根据本发明的一些实施方式，所述聚丙烯复合薄膜中，薄膜层B厚度之和、薄膜层C厚度之和与薄膜层A厚度之和的比例为0.1-3:0.1-1:1，优选为0.5-2:0.2-0.6:1。在此比例下，复合薄膜具有较好的力学性能。

本发明中，为了提高所述复合薄膜在加工时的性能，优选所述复合薄膜中还含有抗氧剂和/或润滑剂，可含于聚丙烯组合物A和/或聚丙烯组合物B和/或聚丙烯组合物C中。

本发明中，所述抗氧剂可以为本领域常用的各种抗氧剂，没有特别限定。例如可以为抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂168、硫酯类抗氧剂(如DLTP、DSTP)等。以聚丙烯组合物A、聚丙烯组合物B或聚丙烯组合物C的总量为100重量份计，所述抗氧剂的含量可以为0.1-0.8重量份，优选为0.2-0.4重量份。

本发明中，所述润滑剂优选为PEG类润滑剂和/或单甘酯类润滑剂。以聚丙烯组合物A、聚丙烯组合物B或聚丙烯组合物C的总量为100重量份计，所述润滑剂的含量为0.01-0.5重量份，优选为0.05-0.2重量份。

根据本发明，为了提高所述复合薄膜的其他性能(如稳定性等)，所述复合薄膜优选还含有成膜助剂。所述成膜助剂可以选自抗卤素剂、光稳定剂、热稳定剂、着色剂、填料、爽滑剂、抗粘剂(防粘剂)中的至少一种。所述成膜助剂的具体种类可以为本领域常规的选择，在此不再赘述。

本发明中，以聚丙烯组合物A、聚丙烯组合物B或聚丙烯组合物C的总量为100重量份计，所述成膜助剂的含量可以为0.01-0.5重量份，优选为0.05-0.3重量份。

本发明还提供上述聚丙烯复合薄膜的制备方法，包括：将用于形成各层的原料组合物在任选的造粒过程后挤出流延形成所述复合薄膜。

在本发明的制备方法中，粒料造粒的过程通常可以包括：将所述聚丙烯组合物的各组分和任选的抗氧剂、润滑剂与成膜助剂在高速搅拌机中混合均匀，将混合均匀的物料加入至双螺杆挤出机中熔融混合并均匀挤出造粒，烘干，从而得到粒料。其中，所述双螺杆挤出机的加工温度可以控制为170-230℃。

根据本发明的一些实施方式，可以采用挤出流延法对所述粒料进行加工。所述挤出流延法的过程可以包括将所述不同组合物粒料分别送至多台挤出机中，粒料经挤出机模口共挤复合流出后，依次经过流延辊、牵引辊，再经裁边和收卷，从而制得所述复合膜。其中，挤出流延的温度可以控制为170-230℃，流延辊的温度可以为10-50℃。所述挤出流延法制备薄膜的具体过程为本领域常用的选择，在此不再赘述。

所得复合薄膜可以在后续工艺中进行拉伸，例如双向拉伸，从而可有利地进一步改进复合薄膜的力学性能。

根据本发明一种实施方式，将所述聚丙烯组合物A、聚丙烯组合物B和聚丙烯组合物C造粒后挤出流延并任选地进行拉伸，制得所述聚丙烯复合薄膜。

本发明的所述聚丙烯复合薄膜可用于包装材料领域，如对薄膜抗冲性能要求较高的高端包装领域，包括但不限于电池包装、电子产品包装。

以下通过实施例对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，以下所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在以下实施例和对比例中：

薄膜流延设备购自瑞典Labtech公司，型号为LCR400。

所述聚丙烯组合物和薄膜性能按照以下方法进行测试，薄膜测试结果见表1：

(1)熔体质量流动速率(MFR)：按照GB/T 3682-2000中规定的方法进行测定，其中，测试温度为230℃，载荷为2.16kg。

(2)薄膜拉伸强度：按照GB/T 1040.3-2006中规定的方法进行测定。

(3)薄膜摆锤冲击强度：按照GB/T 8809-2015中规定的方法进行测定。

(4)氧指数：按照GB/T 2406-2008规定的方法测定。

(5)薄膜热封强度：按照QB/T 2358中规定的方法进行测定。制样时，热封温度为150℃，热封压力为0.2MPa，热封时间为3s。

(6)薄膜橡胶相的平均宽度和平均长径比的测定方法：采用美国Bruker公司的Dimension FastScan Icon型原子力显微镜，使用定量纳米力学扫描模式，对薄膜样品的横截面进行扫描观察，对橡胶相的宽度进行测量和统计，得到平均宽度(基于200个样品点)。橡胶相长径比为其长度方向与宽度方向的尺寸的比值，经过测量、计算和统计，得到平均长径比(基于200个样品点)。

(7)等规度：通过

(8)分子量分布(Mw/Mn)：通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定，采用英国PolymerLaboratories公司生产的型号为PL-GPC 220的凝胶渗透色谱仪结合IR5型红外检测器测定，其中，凝胶渗透色谱仪中的色谱柱为3根串联的Plgel 10μm MIXED-B柱，溶剂和流动相均为1,2,4-三氯苯(含0.3g/1000mL的抗氧剂2,6-二叔丁基对甲酚)，柱温为150℃，流速为1.0mL/min，采用PL公司生产EasiCal PS-1窄分布聚苯乙烯标样进行普适标定。

实施例1

本实施例用于说明本发明提供的聚丙烯复合薄膜的制备。

(1)聚丙烯组合物A的制备：

组分a为牌号为PPH-FA03的均聚聚丙烯，购自青岛炼化，熔体质量流动速率为3.1g/10min，等规度为98％，分子量分布Mw/Mn为4.7；组分b为牌号为EP200K的丙烯抗冲共聚物，购自中沙石化，乙烯含量为8wt％，乙烯-丙烯共聚部分含量为13wt％，熔体质量流动速率为3.2g/10min；组分c为牌号为6102的聚烯烃弹性体，购自埃克森公司，为乙烯-丙烯共聚物，乙烯结构单元含量为16wt％。将上述制得的各组分按配比进行称重并混合，其中组分a的质量份数Wa为75重量份，组分b的质量份数Wb为10重量份，组分c的质量份数Wc为15重量份。然后加入润滑剂(所述润滑剂为瑞士科莱恩公司生产的PEG润滑剂，分子量10000，且以上述组分a、组分b和组分c的质量之和为100重量份计，润滑剂的加入量为0.1重量份)，之后将混合物加入到高速搅拌器中混合均匀，再将混合好的物料加入到W&P公司制造的双螺杆挤出机的喂料器中，物料经由喂料器进入双螺杆中，加工过程中螺杆的温度保持在160-230℃之间，经螺杆熔融混合均匀、挤出、造粒并烘干，得到聚丙烯组合物粒料，经检测其熔体质量流动速率MFR

(2)聚丙烯组合物B的制备：

组分x为牌号为F5006的无规聚丙烯，购自燕山石化，为乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物，熔体质量流动速率为5.2g/10min；组分y为牌号为6102的聚烯烃弹性体，购自埃克森公司，为乙烯-丙烯共聚物，乙烯结构单元含量为16wt％。将上述制得的各组分按配比进行称重并混合，其中组分x的质量份数Wx为75重量份，组分y的质量份数Wy为25重量份。Wc：Wy为3:5。其他步骤同步骤(1)，最终得到聚丙烯组合物B粒料，经检测其熔体质量流动速率MFR

(3)聚丙烯组合物C的制备：

聚丙烯组分m为牌号为F5006的无规聚丙烯，购自燕山石化，为乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物，熔体质量流动速率为5.2g/10min；阻燃剂n为聚磷酸铵与季戊四醇的组合物，购自济南泰星精细化工有限公司。将上述制得的各组分按配比进行称重并混合，其中组分m的质量份数Wm为50重量份，组分n的质量份数Wn为50重量份，组分n中聚磷酸铵与季戊四醇的重量比为2:1。其他步骤同步骤(1)，最终得到聚丙烯组合物C粒料。

(4)复合薄膜的制备：

将上述步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)制得的聚丙烯组合物A、聚丙烯组合物B和聚丙烯组合物C粒料进行干燥，之后将聚丙烯组合物A加入多层挤出流延机的芯层挤出机中，将聚丙烯组合物B加入多层挤出流延机的上表层挤出机中，将聚丙烯组合物C加入多层挤出流延机的中间层挤出机中，其中，所述上表层挤出机中加入无机防粘剂(二氧化硅，下同)，防粘剂与聚丙烯组合物粒料的重量比为0.2:100。在流延过程中，将流延急冷辊温度设定为30℃，收卷，制成复合薄膜，其为三层，依次由上表层(薄膜层B)、中间层(薄膜层C)和芯层(薄膜层A)构成。薄膜厚度为60μm，其中薄膜层B、薄膜层C和薄膜层A的厚度比为1:1:2。

在原子力显微镜下观察该复合薄膜，可见橡胶相，所述橡胶相的平均宽度为81nm，平均长径比为10.3。

实施例2

本实施例用于说明本发明提供的聚丙烯复合薄膜的制备。

(1)聚丙烯组合物A的制备：

组分a为牌号为PPH-FA03的均聚聚丙烯，购自中原石化，熔体质量流动速率为3.0g/10min，等规度为98％，分子量分布Mw/Mn为4.6；组分b为牌号为M180R的丙烯抗冲共聚物，购自上海石化，乙烯含量为11wt％，乙烯-丙烯共聚部分含量为15wt％，熔体质量流动速率为2.0g/10min；组分c为牌号为DF640的聚烯烃弹性体，购自三井公司，为乙烯-1-丁烯共聚物，丁烯结构单元含量为32wt％。将上述制得的各组分按配比进行称重并混合，其中组分a的质量份数Wa为65重量份，组分b的质量份数Wb为30重量份，组分c的质量份数Wc为5重量份。然后加入润滑剂(所述润滑剂为瑞士科莱恩公司生产的PEG润滑剂，分子量10000，且以上述组分a、组分b和组分c的质量之和为100重量份计，润滑剂的加入量为0.1重量份)，之后将混合物加入到高速搅拌器中混合均匀，再将混合好的物料加入到W&P公司制造的双螺杆挤出机的喂料器中，物料经由喂料器进入双螺杆中，加工过程中螺杆的温度保持在160-230℃之间，经螺杆熔融混合均匀、挤出、造粒并烘干，得到聚丙烯组合物A粒料，经检测其熔体质量流动速率MFR

(2)聚丙烯组合物B的制备：

组分x为牌号为F500EPS的无规聚丙烯，购自上海石化，为乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物，熔体质量流动速率为5.3g/10min；组分y为牌号为DF640的聚烯烃弹性体，购自三井公司，为乙烯-1-丁烯共聚物，丁烯结构单元含量为32wt％。将上述制得的各组分按配比进行称重并混合，其中组分x的质量份数Wx为90重量份，组分y的质量份数Wy为10重量份。Wc：Wy为1:2。其他步骤同步骤(1)，最终得到聚丙烯组合物B粒料，经检测其熔体质量流动速率MFR

(3)聚丙烯组合物C的制备：

聚丙烯组分m为上述步骤(2)中制得的聚丙烯组合物B；阻燃剂n为聚磷酸铵与季戊四醇的组合物，购自济南泰星精细化工有限公司。将上述制得的各组分按配比进行称重并混合，其中组分m的质量份数Wm为50重量份，组分n的质量份数Wn为50重量份，组分n中聚磷酸铵与季戊四醇的重量比为2:1。其他步骤同步骤(1)，最终得到聚丙烯组合物C粒料。

(4)复合薄膜的制备：

将上述步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)制得的聚丙烯组合物A、聚丙烯组合物B和聚丙烯组合物C粒料进行干燥，之后将聚丙烯组合物A加入多层挤出流延机的芯层挤出机中，将聚丙烯组合物B加入多层挤出流延机的上表层挤出机中，将聚丙烯组合物C加入多层挤出流延机的中间层挤出机中，其中，所述上表层挤出机中加入无机防粘剂(二氧化硅，下同)，防粘剂与聚丙烯组合物粒料的重量比为0.2:100。在流延过程中，将流延急冷辊温度设定为30℃，收卷，制成复合薄膜，其由上、下表层(薄膜层B)、位于芯层两侧的两个中间层(薄膜层C)和一芯层(薄膜层A)构成。薄膜厚度为50μm，其中上、下表层厚度之和、芯层两侧的中间层厚度之和与芯层的厚度比为2:1:2。

在原子力显微镜下观察该复合薄膜，可见橡胶相，所述橡胶相的平均宽度为69nm，平均长径比为13.2。

实施例3

本实施例用于说明本发明提供的聚丙烯复合薄膜的制备。

(1)聚丙烯组合物A的制备：

组分a为牌号为FC801的均聚聚丙烯，购自上海石化，熔体质量流动速率为7.8g/10min，等规度为98％，分子量分布Mw/Mn为4.8；组分b为牌号为PPB-M02D的丙烯抗冲共聚物，购自茂名石化，乙烯含量为8wt％，乙烯-丙烯共聚部分含量为10wt％，熔体质量流动速率为1.5g/10min；组分c为牌号为EXACT3139的聚烯烃弹性体，购自埃克森公司，为乙烯-1-辛烯共聚物，辛烯结构单元含量为14wt％。将上述制得的各组分按配比进行称重并混合，其中组分a的质量份数Wa为55重量份，组分b的质量份数Wb为25重量份，组分c的质量份数Wc为20重量份。然后加入润滑剂(所述润滑剂为瑞士科莱恩公司生产的PEG润滑剂，分子量10000，且以上述组分a、组分b和组分c的质量之和为100重量份计，润滑剂的加入量为0.1重量份)，之后将混合物加入到高速搅拌器中混合均匀，再将混合好的物料加入到W&P公司制造的双螺杆挤出机的喂料器中，物料经由喂料器进入双螺杆中，加工过程中螺杆的温度保持在160-230℃之间，经螺杆熔融混合均匀、挤出、造粒并烘干，得到聚丙烯组合物A粒料，经检测其熔体质量流动速率MFR

(2)聚丙烯组合物B的制备：

组分x为牌号为F800EPS的无规聚丙烯，购自上海石化，为乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物，熔体质量流动速率为8.2g/10min；组分y为牌号为EXACT3139的聚烯烃弹性体，购自埃克森公司，为乙烯-1-辛烯共聚物，辛烯结构单元含量为14wt％。将上述制得的各组分按配比进行称重并混合，其中组分x的质量份数Wx为80重量份，组分y的质量份数Wy为20重量份。Wc：Wy为1:1。其他步骤同步骤(1)，最终得到聚丙烯组合物B粒料，经检测其熔体质量流动速率MFR

(3)聚丙烯组合物C的制备：

同实施例2，不同的是，聚丙烯组分m为上述步骤(2)中制得的聚丙烯组合物B，最终得到聚丙烯组合物C粒料。

(4)复合薄膜的制备：

制备过程同实施例1的步骤(4)。

在原子力显微镜下观察该复合薄膜，可见橡胶相，所述橡胶相的平均宽度为95nm，平均长径比为9.6。

实施例4

本实施例用于说明本发明提供的聚丙烯复合薄膜的制备。

(1)聚丙烯组合物A的制备：

步骤同实施例1。不同的是，组分a的质量份数Wa为80重量份，组分b的质量份数Wb为18重量份，组分c的质量份数Wc为2重量份。得到聚丙烯组合物A粒料，经检测其熔体质量流动速率MFR

(2)聚丙烯组合物B的制备：

步骤同实施例1。不同的是，组分x的质量份数Wx为92重量份，组分y的质量份数Wy为8重量份。Wc：Wy为1:4。其他步骤同步骤(1)，最终得到聚丙烯组合物B粒料，经检测其熔体质量流动速率MFR

(3)聚丙烯组合物C的制备：

步骤同实施例2，不同的是，聚丙烯组分m为上述步骤(2)中制得的聚丙烯组合物B，最终得到聚丙烯组合物C粒料。

(4)复合薄膜的制备：

步骤同实施例1。薄膜厚度为60μm，其中薄膜层B、薄膜层C和薄膜层A的厚度比为1:1:3。

在原子力显微镜下观察该复合薄膜，可见橡胶相，所述橡胶相的平均宽度为105nm，平均长径比为8.7。

实施例5

本实施例用于说明本发明提供的聚丙烯复合薄膜的制备。

(1)聚丙烯组合物A的制备：

步骤同实施例3，不同的是，组分a的质量份数Wa为90重量份，组分b的质量份数Wb为5重量份，组分c的质量份数Wc为5重量份。得到聚丙烯组合物A粒料，经检测其熔体质量流动速率MFR

(2)聚丙烯组合物B的制备：

步骤同实施例3。

(3)聚丙烯组合物C的制备：

步骤同实施例2，聚丙烯组分m为上述步骤(1)中制得的聚丙烯组合物B，组分m的质量份数Wm为65重量份，组分n的质量份数Wn为35重量份，最终得到聚丙烯组合物C粒料。

(4)复合薄膜的制备：

步骤同实施例2。薄膜厚度为60μm，其中上、下表层厚度之和、芯层两侧的中间层厚度之和与芯层的厚度比为2:1:1。

实施例6

本实施例用于说明本发明提供的聚丙烯复合薄膜的制备。

(1)聚丙烯组合物A的制备：

步骤同实施例3，不同的是，组分a的质量份数Wa为50重量份，组分b的质量份数Wb为40重量份，组分c的质量份数Wc为10重量份。得到聚丙烯组合物A粒料，经检测其熔体质量流动速率MFR

(2)聚丙烯组合物B的制备：

步骤同实施例3，不同的是，组分x的质量份数Wx为60重量份，组分y的质量份数Wy为40重量份。Wc：Wy为1:4。最终得到聚丙烯组合物B粒料，经检测其熔体质量流动速率MFR

(3)聚丙烯组合物C的制备：

步骤同实施例3，不同的是，聚丙烯组分m为上述步骤(2)中制得的聚丙烯组合物B，最终得到聚丙烯组合物C粒料。

(4)复合薄膜的制备：

步骤同实施例3。薄膜厚度为60μm，其中上、下表层厚度之和、芯层两侧的中间层的厚度之和与芯层的厚度比为1:1:4。

实施例7

按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，在聚丙烯组合物C的制备中，所用阻燃剂聚磷酸铵和季戊四醇用氢氧化镁和氢氧化铝代替。组分m的质量份数Wm为50重量份，组分n的质量份数Wn为50重量份，组分n中氢氧化镁和氢氧化铝的重量比为1:1。

实施例8

按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，在聚丙烯组合物A的制备中，组分a的质量份数Wa为40重量份，组分b的质量份数Wb为40重量份，组分c的质量份数Wc为20重量份。Wc：Wy为4:5。得到聚丙烯组合物A粒料，经检测其熔体质量流动速率MFR

在原子力显微镜下观察该复合薄膜，可见橡胶相，所述橡胶相的平均宽度为140nm，平均长径比为7.1。

实施例9

按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，在聚丙烯组合物A的制备中，组分a的质量份数Wa为50重量份，组分b的质量份数Wb为45重量份，组分c的质量份数Wc为5重量份。Wc：Wy为1:5。得到聚丙烯组合物A粒料，经检测其熔体质量流动速率MFR

在原子力显微镜下观察该复合薄膜，可见橡胶相，所述橡胶相的平均宽度为176nm，平均长径比为6.4。

实施例10

按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，在聚丙烯组合物A的制备中，组分a的质量份数Wa为50重量份，组分b的质量份数Wb为10重量份，组分c的质量份数Wc为40重量份。Wc：Wy为8:5。得到聚丙烯组合物A粒料，经检测其熔体质量流动速率MFR

在原子力显微镜下观察该复合薄膜，可见橡胶相，所述橡胶相的平均宽度为150nm，平均长径比为6.8。

实施例11

按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，在聚丙烯组合物B的制备中，组分x的质量份数Wx为50重量份，组分y的质量份数Wy为50重量份。Wc：Wy为3:10。得到聚丙烯组合物B粒料，经检测其熔体质量流动速率MFR

在原子力显微镜下观察该复合薄膜，可见橡胶相，所述橡胶相的平均宽度为98nm，平均长径比为15.1。

实施例12

按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，聚丙烯组合物B仅含有组分x。

实施例13

按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，在聚丙烯组合物B的制备中，组分x的质量份数Wx为92.5重量份，组分y的质量份数Wy为7.5重量份。Wc：Wy为2:1。最终得到聚丙烯组合物B粒料，经检测其熔体质量流动速率MFR

实施例14

按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，在聚丙烯组合物B的制备中，组分x的质量份数Wx为85重量份，组分y的质量份数Wy为15重量份。Wc：Wy为1:1。最终得到聚丙烯组合物B粒料，经检测其熔体质量流动速率MFR

实施例15

按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，在聚丙烯组合物B的制备中，组分x的质量份数Wx为70重量份，组分y的质量份数Wy为30重量份。Wc：Wy为1:2。最终得到聚丙烯组合物B粒料，经检测其熔体质量流动速率MFR

实施例16

按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，在聚丙烯组合物B的制备中，组分x的质量份数Wx为40重量份，组分y的质量份数Wy为60重量份。Wc：Wy为1:4。最终得到聚丙烯组合物B粒料，经检测其熔体质量流动速率MFR

实施例17

按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，在聚丙烯组合物B的制备中，组分x的质量份数Wx为97重量份，组分y的质量份数Wy为3重量份。Wc：Wy为5:1。最终得到聚丙烯组合物B粒料，经检测其熔体质量流动速率MFR

对比例1

按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，使用聚丙烯组合物A和聚丙烯组合物C制成复合薄膜，复合膜由上表层(薄膜层C)和芯层(薄膜层A)构成。薄膜厚度为60μm，其中薄膜层C和薄膜层A的厚度比为1:2。

对比例2

按照实施例2的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，使用聚丙烯组合物B和聚丙烯组合物C制成复合薄膜，复合膜由上表层(薄膜层B)和芯层(薄膜层C)构成。薄膜厚度为60μm，其中薄膜层B和薄膜层C的厚度比为2:1。

对比例3

按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，使用聚丙烯组合物A和聚丙烯组合物B制成复合薄膜，复合膜由上表层(薄膜层B)和芯层(薄膜层A)构成。薄膜厚度为60μm，其中薄膜层B和薄膜层A的厚度比为1:2。

对比例4

按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，聚丙烯组合物A中仅含有组分b。

对比例5

按照实施例1的方法制备聚丙烯复合薄膜。不同的是，聚丙烯组合物A中仅含有组分a和组分b，其中组分a的质量份数Wa为75重量份，组分b的质量份数Wb为25重量份。

表1

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从表1中的实施例结果可以得出，本发明提供的聚丙烯复合薄膜同时具有良好的抗冲性能和拉伸性能，而且具有很好的热封强度以及阻燃性能。本发明薄膜的纵向(MD)拉伸强度≥38MPa，氧指数≥22％，摆锤冲击强度≥0.4J，且150℃下的热封强度≥15N/15mm。从优选实施例可以看出，本发明薄膜的纵向(MD)拉伸强度≥45MPa，氧指数≥23％，摆锤冲击强度≥0.9J，150℃下的热封强度≥18N/15mm。从对比例可以看出，膜层组成配比改变很难达到各种性能的平衡，而且在挤出流延时，膜面不稳定，很难得到厚度均匀的薄膜。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。