用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜及其制备方法.pdf

本发明涉及一种用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜及其制备方法，具体地说是一种在子午线轮胎生产过程中能反复使用的隔离膜及其制备方法，属于子午线轮胎的生产技术领域。其包括外层膜、中间层膜和内层膜；三层膜的厚度比为3-4：2-4：3-4；所述外层膜、中间层膜和内层膜的总厚度为30-150μm；通过配料熔融、挤出、吹膜、风冷定型和表面处理、收卷制得产品。本发明制备的三层复合聚乙烯隔离膜能隔离氧气，产品各层之间相容性好，不会产生脱落分层，能在反复使用情况下保持物理机械性能。

权利要求书
1.  用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜，其特征是：包括外层膜、中间层膜和内层膜；三层膜的厚度比依次为3-4：2-4：3-4；
所述外层膜、中间层膜和内层膜的总厚度为30-150μm。

2.  如权利要求1所述用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜，其特征是按重量份计：所述外层膜和内层膜为低密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯的共混物，均为30-40份；中间层膜为线性低密度聚乙烯与吸氧剂共混物，为20-40份。

3.  如权利要求2所述用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜，其特征是：所述外层膜和内层膜中，低密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯重量比为0.1-10:1；中间层膜中线性低密度聚乙烯与吸氧剂的重量比为10-100:1。

4.  如权利要求2所述用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜，其特征是：所述吸氧剂为质量分数90%-98%的铁粉和2%-10%的电解质。

5.  如权利要求4所述用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜，其特征是：所述电解质具体为Fe3C、FeO或氯化钙中的一种或几种。

6.  用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜的制备方法，其特征是按重量份计步骤如下：
（1）配料熔融：外层膜和内层膜为低密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯的共混物，均为30-40份；中间层膜为线性低密度聚乙烯与吸氧剂共混物，为20-40份；将原料送到三层共挤吹膜机的三台挤出机中分别加热熔融成聚合物熔体，熔融温度为200-230℃；
（2）挤出：通过模头各流道各层组分在口模上部层层叠合，复合成共挤膜；所述吹膜机采用单螺杆挤出机，挤出机机身温度为170-230℃，模头温度为180-240℃，螺杆转速为10-40转/分；
（3）吹膜：所述聚合物熔体经三层共挤吹膜机组一次吹胀制得，经拉伸成薄膜，吹胀比为2-3，拉伸速度为8-25m/min；
（4）风冷定型：将拉伸的薄膜采用风冷定型，冷却线高度为0.5-1m；
（5）表面处理、收卷：将冷却后的薄膜表面电晕处理，处理电流为160-210A，最大输出功率为1-20kw，卷成膜卷，分切包装得到产品用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜。

7.  如权利要求6所述用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜的制备方法，其特征是：步骤（2）所述单螺杆挤出机的螺杆长径比为25:1、26:1.2、27:1.5、28:1.7或30:1.9。

说明书用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜及其制备方法，具体地说是一种在子午线轮胎生产过程中能反复使用的隔离膜及其制备方法，属于子午线轮胎的生产技术领域。
背景技术
聚乙烯（PE）是热塑性聚烯烃的代表，主要用于包装领域，PE膜具有成本较低、力学性能优良的优点而在工业包装领域得到了广泛的使用。在轮胎生产中，为了避免生胶过早硫化，其包装材料需有很好的隔氧性能，因而用普通PE膜包装的有效性较差。通过特殊的包装材料来限制对氧敏感的生胶接触氧气来保证生胶质量。
在隔氧包装材料的设计方面，国际上主流的方法使采用多层复合材料进行保证。US5077111设计了一种由多层材料构成的复合材料，内外层有PET制备，夹心层由聚合物MXD-6密封在PET层中制得。US2008241521设计的多层包装材料中，核心层由PVOH组成。这些方法的共同缺点在于不同层之间材料性质差异较大，容易脱层。
中国专利CN101775169A公开了一种用于轮胎生产的聚乙烯隔离膜，在配方中加入了乙烯（甲基）丙烯酸共聚物、塑胶型多功能加工助剂及增塑剂，得到了隔离性能优异的隔离膜。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于轮胎生产中的聚乙烯隔离膜及其制备方法；所述隔离膜由三层组成，其中内外两层有低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯组成，中间层由线性低密度聚乙烯和吸氧剂组成，通过吸氧剂种类选择及三种物料比例选择进一步提高产品的各项性能。
按照本发明提供的技术方案，用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜，包括外层膜、中间层膜和内层膜；三层膜的厚度比依次为3-4：2-4：3-4；
所述外层膜、中间层膜和内层膜的总厚度为30-150μm。
所述用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜，按重量份计：所述外层膜和内层膜为低密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯的共混物，均为30-40份；中间层膜为线性低密度聚乙烯与吸氧剂共混物，为20-40份。
所述外层膜和内层膜中，低密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯重量比为0.1-10:1；中间层膜中线性低密度聚乙烯与吸氧剂的重量比为10-100:1。
所述吸氧剂为质量分数90%-98%的铁粉和2%-10%的电解质。
所述电解质具体为Fe3C、FeO或氯化钙中的一种或几种。
用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜的制备方法，按重量份计步骤如下：
（1）配料熔融：外层膜和内层膜为低密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯的共 混物，均为30-40份；中间层膜为线性低密度聚乙烯与吸氧剂共混物，为20-40份；将原料送到三层共挤吹膜机的三台挤出机中分别加热熔融成聚合物熔体，熔融温度为200-230℃；
（2）挤出：通过模头各流道各层组分在口模上部层层叠合，复合成共挤膜；所述吹膜机采用单螺杆挤出机，挤出机机身温度为170-230℃，模头温度为180-240℃，螺杆转速为10-40转/分；
（3）吹膜：所述聚合物熔体经三层共挤吹膜机组一次吹胀制得，经拉伸成薄膜，吹胀比为2-3，拉伸速度为8-25m/min；
（4）风冷定型：将拉伸的薄膜采用风冷定型，冷却线高度为0.5-1m；
（5）表面处理、收卷：将冷却后的薄膜表面电晕处理，处理电流为160-210A，最大输出功率为1-20kw，卷成膜卷，分切包装得到产品用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜。
步骤（2）所述单螺杆挤出机的螺杆长径比为25:1、26:1.2、27:1.5、28:1.7或30:1.9。
所述低密度聚乙烯的熔融指数为1.5-5，线性低密度聚乙烯的熔融指数为1.8-7。
所述方法得到的三层复合聚乙烯隔离膜厚度为30μm-150μm。根据不同厚度，选择不同螺杆转速、拉伸速度和吹胀比。
采用本发明的技术方法，制备的三层复合聚乙烯隔离膜具有良好的力学性能和隔氧性能，满足轮胎生产中生胶的包装使用。三层膜之间结合力好，不容易分离，能反复使用。
本发明的有益效果：本发明制备的三层复合聚乙烯隔离膜能隔离氧气，产品各层之间相容性好，不会产生脱落分层，能在反复使用情况下保持物理机械性能。
具体实施方式
本发明通过以下实施例进一步阐述。
实施例1
用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜，包括外层膜、中间层膜和内层膜；三层膜的厚度比依次为3：2：3；
所述外层膜、中间层膜和内层膜的总厚度为30μm。
所述用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜，按重量份计：所述外层膜和内层膜为低密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯的共混物，均为30份；中间层膜为线性低密度聚乙烯与吸氧剂共混物，为20份。
所述外层膜和内层膜中，低密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯重量比为1:1；中间层膜中线性低密度聚乙烯与吸氧剂的重量比为10:1。
所述吸氧剂为质量分数90%的铁粉和10%的电解质。
所述电解质具体为Fe3C、FeO。
用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜的制备方法，按重量份计步骤如下：
（1）配料熔融：外层膜和内层膜为低密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯的共混物，均为30份；中间层膜为线性低密度聚乙烯与吸氧剂共混物，为20份；将原料送到三层共挤吹膜机的三台挤出机中分别加热熔融成聚合物熔体，熔融温度为200℃；
（2）挤出：通过模头各流道各层组分在口模上部层层叠合，复合成共挤膜；所述吹膜机采用单螺杆挤出机，挤出机机身温度为170℃，模头温度为180℃，螺杆转速为10转/分；
（3）吹膜：所述聚合物熔体经三层共挤吹膜机组一次吹胀制得，经拉伸成薄膜，吹胀比为2，拉伸速度为8m/min；
（4）风冷定型：将拉伸的薄膜采用风冷定型，冷却线高度为0.5m；
（5）表面处理、收卷：将冷却后的薄膜表面电晕处理，处理电流为160A，最大输出功率为20kw，卷成膜卷，分切包装得到产品用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜。
步骤（2）所述单螺杆挤出机的螺杆长径比为25:1。
实施例2
用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜，包括外层膜、中间层膜和内层膜；三层膜的厚度比依次为4：2：4；
所述外层膜、中间层膜和内层膜的总厚度为150μm。
所述用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜，按重量份计：所述外层膜和内层膜为低密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯的共混物，均为35份；中间层膜为线性低密度聚乙烯与吸氧剂共混物，为35份。
所述外层膜和内层膜中，低密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯重量比为6:1；中间层膜中线性低密度聚乙烯与吸氧剂的重量比为60:1。
所述吸氧剂为质量分数95%的铁粉和8%的电解质。
所述电解质具体为Fe3C。
用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜的制备方法，按重量份计步骤如下：
（1）配料熔融：外层膜和内层膜为低密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯的共混物，均为35份；中间层膜为线性低密度聚乙烯与吸氧剂共混物，为30份；将原料送到三层共挤吹膜机的三台挤出机中分别加热熔融成聚合物熔体，熔融温度为215℃；
（2）挤出：通过模头各流道各层组分在口模上部层层叠合，复合成共挤膜；所述吹膜机采用单螺杆挤出机，挤出机机身温度为200℃，模头温度为210℃，螺杆转速为25转/分；
（3）吹膜：所述聚合物熔体经三层共挤吹膜机组一次吹胀制得，经拉伸成薄膜，吹胀比为3，拉伸速度为20m/min；
（4）风冷定型：将拉伸的薄膜采用风冷定型，冷却线高度为0.8m；
（5）表面处理、收卷：将冷却后的薄膜表面电晕处理，处理电流为180A，最大输出功率为10kw，卷成膜卷，分切包装得到产品用于轮胎生产中重复使用 的聚乙烯隔离膜。
步骤（2）所述单螺杆挤出机的螺杆长径比为28:1.7。
实施例3
用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜，包括外层膜、中间层膜和内层膜；三层膜的厚度比依次为4：2：4；
所述外层膜、中间层膜和内层膜的总厚度为100μm。
所述用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜，按重量份计：所述外层膜和内层膜为低密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯的共混物，均为40份；中间层膜为线性低密度聚乙烯与吸氧剂共混物，为40份。
所述外层膜和内层膜中，低密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯重量比为10:1；中间层膜中线性低密度聚乙烯与吸氧剂的重量比为100:1。
所述吸氧剂为质量分数98%的铁粉和2%的电解质。
所述电解质具体为FeO和氯化钙。
用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜的制备方法，按重量份计步骤如下：
（1）配料熔融：外层膜和内层膜为低密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯的共混物，均为40份；中间层膜为线性低密度聚乙烯与吸氧剂共混物，为40份；将原料送到三层共挤吹膜机的三台挤出机中分别加热熔融成聚合物熔体，熔融温度为230℃；
（2）挤出：通过模头各流道各层组分在口模上部层层叠合，复合成共挤膜；所述吹膜机采用单螺杆挤出机，挤出机机身温度为230℃，模头温度为240℃，螺杆转速为10-40转/分；
（3）吹膜：所述聚合物熔体经三层共挤吹膜机组一次吹胀制得，经拉伸成薄膜，吹胀比为3，拉伸速度为25m/min；
（4）风冷定型：将拉伸的薄膜采用风冷定型，冷却线高度为1m；
（5）表面处理、收卷：将冷却后的薄膜表面电晕处理，处理电流为210A，最大输出功率为20kw，卷成膜卷，分切包装得到产品用于轮胎生产中重复使用的聚乙烯隔离膜。
步骤（2）所述单螺杆挤出机的螺杆长径比为26:1.2。
实施例所得产物性能如下表1所示：
表1

由上表格可知，采用本发明的制备方法，制备的三层复合聚乙烯隔离膜具有良好的延伸率和物理机械性能。