一种紫外交联POF热收缩膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及热收缩膜技术领域，尤其涉及一种紫外交联POF热收缩膜及其制备方法。

背景技术

聚烯烃材料是一种需求量最多、应用最广的高分子材料，其应用之一是制成塑料薄膜用于热收缩材料领域。聚烯烃薄膜中应用最广泛的是POF膜，POF膜热稳定性和热收缩性能与其交联程度密切相关。

现有POF热收缩膜一般以三元共聚聚丙烯作为内外层，线型低密度聚乙烯作为中间层，经过三层共挤吹塑等工艺制备而成，多层结构赋予其透明度高、强度高、韧性好等诸多优点，同时也存在层间不相容性、热稳定性性差、热收缩窗口范围窄、低温热收缩性能待提高等问题，在一定程度上影响其应用。交联改性可以改善POF热收缩膜的上述缺陷，引入共价键形式连接层与层之间分子链，改善相容性，改善其耐温性能和低温热收缩性能。现有的薄膜交联改性方法主要通过引入引发剂与辐照相结合来提高交联密度。专利201410747785.9首先将光引发剂与聚乙烯母粒共混制备母粒，然后将通过三层共挤吹塑及紫外辐照等工艺制备交联聚乙烯薄膜，有效提高了薄膜的热收缩率。但是，引发剂的种类对紫外交联的效果有显著影响，大部分引发剂在形成交联结构的同时会引起聚合物的降解，从而影响交联改性的效果。此外，引发剂在挤出工艺之前引入会引起引发剂易降解、失活等诸多问题。直接采用低能电子辐照交联可避免引发剂在加工过程中降解，但是工艺难度高，能耗大，不利于推广应用。

发明内容

针对上述问题，现提供一种紫外交联POF热收缩膜及其制备方法，以提供一种具有热稳定性和热收缩率更高、生产效率高、设备成本低等优点的交联POF热收缩膜。

具体技术方案如下：

本发明的第一个方面是提供一种紫外交联POF热收缩膜的制备方法，具有这样的特征，包括如下步骤：将洗净、干燥后的POF基膜和一定量光引发剂或自由基引发剂在溶剂中浸泡至溶剂全部被POF膜吸收，再在一定环境温度下将POF基膜置于紫外光下进行照射，照射完毕后用洗去薄膜表面残留的引发剂，干燥，得到紫外交联POF热收缩膜。

上述的制备方法，还具有这样的特征，以重量份数计，POF基膜与光引发剂的份数比为100：(0.2-1.0)。

上述的制备方法，还具有这样的特征，光引发剂为二苯甲酮(BP)

上述的制备方法，还具有这样的特征，以重量份数计，POF基膜与自由基光引发剂的份数比为100：(2-10)。

上述的制备方法，还具有这样的特征，自由基引发剂为过氧化二苯甲酰(BPO)、过氧化二叔丁基(DTBP)、偶氮二异丁腈(AIBN)、偶氮二异庚腈(ABVN)中的一种。

上述的制备方法，还具有这样的特征，环境温度为50-70℃。

上述的制备方法，还具有这样的特征，紫外光波长为365nm，照射时间为2-5min。

上述的制备方法，还具有这样的特征，POF基膜厚度为0.015-0.025mm。

上述的制备方法，还具有这样的特征，POF基膜的中间层为线性低密度聚乙烯，POF基膜的内、外层为共聚聚丙烯。

本发明的第二个方面是提供一种根据上述制备方法制备获得的紫外交联POF热收缩膜。

上述方案的有益效果是：

1)本发明以紫外光作为驱动力，对已有的POF膜进行交联改性，设备简单，操作方便，能快速得到不同厚度的紫外交联POF热收缩膜，其热稳定性和热收缩性能良好，显著扩大了现有热收缩膜的加工和使用范围；

2)本发明利用不同的光引发与聚合物间的相互作用，在低引发剂添加量下显著提升了POF热收缩膜交联效率

3)本发明利用溶剂浸泡法将引发剂有效的引入POF膜体系中，提高了引发剂的负载效率，从而改善了交联效率。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

实施例1

将POF基膜(厚度0.017mm，线性低密度聚乙烯作为中间层，共聚聚丙烯作为内、外层，湖北黄冈中大包装材料有限公司)剪切至约15cm×15cm大小，用蒸馏水和丙酮洗涤干净，晾干，称重；将处理后的POF基膜和占膜质量0.4％的BP(西格玛奥德里奇贸易有限公司)在丙酮中浸泡，直至溶剂全部被POF膜吸收；再在60℃环境温度中将薄膜置于波长为365nm的紫外光照下照射2min，照射完毕后用丙酮洗去薄膜表面残留的引发剂，干燥，得到紫外交联POF热收缩膜。

实施例2

将POF基膜(厚度0.017mm，线性低密度聚乙烯作为中间层，共聚聚丙烯作为内、外层，湖北黄冈中大包装材料有限公司)剪切至约15cm×15cm大小，用蒸馏水和丙酮洗涤干净，晾干，称重；将处理后的POF基膜和占膜质量0.5％的BP(西格玛奥德里奇贸易有限公司)在丙酮中浸泡，直至溶剂全部被POF膜吸收；再在60℃环境温度中将薄膜置于波长为365nm的紫外光照下照射2min，照射完毕后用丙酮洗去薄膜表面残留的引发剂，干燥，得到紫外交联POF热收缩膜。

实施例3

将POF基膜(厚度0.017mm，线性低密度聚乙烯作为中间层，共聚聚丙烯作为内、外层，湖北黄冈中大包装材料有限公司)剪切至约15cm×15cm大小，用蒸馏水和丙酮洗涤干净，晾干，称重；将处理后的POF基膜和占膜质量0.6％的BP(西格玛奥德里奇贸易有限公司)在丙酮中浸泡，直至溶剂全部被POF膜吸收；再在60℃环境温度中将薄膜置于波长为365nm的紫外光照下照射2min，照射完毕后用丙酮洗去薄膜表面残留的引发剂，干燥，得到紫外交联POF热收缩膜。

实施例4

将POF基膜(厚度0.017mm，线性低密度聚乙烯作为中间层，共聚聚丙烯作为内、外层，湖北黄冈中大包装材料有限公司)剪切至约15cm×15cm大小，用蒸馏水和丙酮洗涤干净，晾干，称重；将处理后的POF基膜和占膜质量0.7％的BP(西格玛奥德里奇贸易有限公司)在丙酮中浸泡，直至溶剂全部被POF膜吸收；再在60℃环境温度中将薄膜置于波长为365nm的紫外光照下照射2min，照射完毕后用丙酮洗去薄膜表面残留的引发剂，干燥，得到紫外交联POF热收缩膜。

实施例5

将POF基膜(厚度0.017mm，线性低密度聚乙烯作为中间层，共聚聚丙烯作为内、外层，湖北黄冈中大包装材料有限公司)剪切至约15cm×15cm大小，用蒸馏水和丙酮洗涤干净，晾干，称重；将处理后的POF基膜和占膜质量0.4％的BP在乙醇中浸泡，直至溶剂全部被POF膜吸收；再在60℃环境温度中将薄膜置于波长为365nm的紫外光照下照射2min，照射完毕后用丙酮洗去薄膜表面残留的引发剂，干燥，得到紫外交联POF热收缩膜。

实施例6

将POF基膜(厚度0.017mm，线性低密度聚乙烯作为中间层，共聚聚丙烯作为内、外层，湖北黄冈中大包装材料有限公司)剪切至约15cm×15cm大小，用蒸馏水和丙酮洗涤干净，晾干，称重；将处理后的POF基膜和占膜质量4％的BPO(上海麦克林生化科技有限公司)在丙酮中浸泡，直至溶剂全部被POF膜吸收；再在60℃环境温度中将薄膜置于波长为365nm的紫外光照下照射2min，照射完毕后用丙酮洗去薄膜表面残留的引发剂，干燥，得到紫外交联POF热收缩膜。

实施例7

将POF基膜(厚度0.017mm，线性低密度聚乙烯作为中间层，共聚聚丙烯作为内、外层，湖北黄冈中大包装材料有限公司)剪切至约15cm×15cm大小，用蒸馏水和丙酮洗涤干净，晾干，称重；将处理后的POF基膜和占膜质量7％的BPO(上海麦克林生化科技有限公司)在丙酮中浸泡，直至溶剂全部被POF膜吸收；再在60℃环境温度中将薄膜置于波长为365nm的紫外光照下照射2min，照射完毕后用丙酮洗去薄膜表面残留的引发剂，干燥，得到紫外交联POF热收缩膜

对比例1

将POF基膜(厚度0.017mm，线性低密度聚乙烯作为中间层，共聚聚丙烯作为内、外层，湖北黄冈中大包装材料有限公司)剪切至约15cm×15cm大小，用蒸馏水和丙酮洗涤干净，晾干，称重；将处理后的POF基膜在丙酮中浸泡，直至溶剂全部被POF膜吸收；再在60℃环境温度中将薄膜置于波长为365nm的紫外光照下照射2min，照射完毕后用丙酮洗涤干净，干燥，得到紫外交联POF热收缩膜。

本发明中按ISO10147和GB/T10003-2008相关方法对实施例1-7及对比例提供的热收缩膜进行测试，测试如下表所示:

由上表可知，未添加光引发剂或自由基引发剂时，基膜基本不发生交联，POF热收缩膜的热收缩率均较低，而添加光引发剂或自由基引发剂并置于紫外光下照射后其交联度显著增加，热稳定性和热收缩率都要明显提升，显著扩大了现有POF热收缩膜的加工和使用范围。

与直接在三层共挤工程中引入引发剂相比，本发明避免了引发剂在加工过程中的降解和失活，提高了引发剂效率。

本发明直接对现有的POF基膜进行交联改性，通过选用不同厚度的基膜即可得到不同厚度的POF热收缩膜，避免了引发剂的引入对聚合物流动性进而对挤出工艺的影响。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。