[00632629]聚乙烯轮胎包装膜专用耐热新材料的研制与开发

1.所属技术领域：本项目属新材料领域中高分子材料专业领域，属于日用塑料制品制造技术学科。2.立项背景：本课题研发的材料为轮胎尤其是子午线轮胎在成型前对各种胶片、胶部件或钢丝帘子布等进行及时包装，起到隔离、保鲜、保护等作用的包装膜专用母料。随着汽车工业的发展，轮胎的需求大幅增长，尤其是子午线轮胎，其在成型前都要用隔离膜对各种胶片、胶部件或钢丝帘子布等进行及时包装，起到隔离、保鲜、保护等目的。2012年我国子午线轮胎产业消耗的25万吨包装膜中70%是耐温性能只能达到80℃的低档聚乙烯膜，其耐撕裂强度在30N/mm以下，在储存或者运输过程中容易发生蠕变、粘胎、破裂等现象，造成生产效率和成品率的降低。因此提高轮胎包装膜的耐热温度和耐撕裂性能是高档轮胎包装膜的发展方向。3.主要的技术内容及创新点：1）开发成功了多种无机粉体材料和纤维材料复合的聚乙烯母料，其耐热温度提高到100℃以上，远高于国内目前耐温80℃的水品，达到国际同类产品先进水平。优选出了四种无机材料，综合了各自的优良性能，经偶联和分散改性，在提高耐热性的同时，提高了其与树脂的相容性，改善了产品性能和质量。2）开发成功了基体树脂的马来酸酐接枝工艺，在混料挤出机中即可实现接枝反应，使得该材料的的耐撕裂强度提高到50 N/mm以上，远远高于30N/mm的现有水平。以过氧化异丙苯为引发剂，马来酸酐为接枝剂，在母料挤出前混合时100-160℃下发生接枝反应，在接枝率为0.5%-0.7%时，其耐撕裂强度提高到50N/mm以上，并可使得碳酸钙粉体的含量达到38%以上，提高了性价比。3）采用两步法加工工艺形成一种粒、粉混合的母料产品，提高生产效率和成品20%以上。粒粉母料混合使用，在加工得到的聚乙烯轮胎包装膜的表面形成了粒状凸起物，减少了其受热面积和接触面积，在保持耐温和耐撕裂性能的同时，使得包装膜与轮胎部件易于分离，提高生产效率20%以上。4.获得知识产权：本项目已获得国家发明专利一项：一种专用于聚乙烯轮胎包装膜的耐热新材料及其制备方法，专利号为ZL201010512053.3。5.技术经济指标：产品的技术指标为：1.密度：1.2g/cm<'3>；2.水分及挥发物含量：≤0.1%；3.分散度：≥6；4.熔体流动速率：MI=2g/10min(平均值)；5.耐热温度：≥100℃；6.耐撕裂强度≥50 N/mm。在两个最主要的指标即耐温性和耐撕裂强度方面达到国外同类产品先进水平，远远高于国内聚乙烯轮胎包装膜，可与聚酯包装膜媲美，成本较聚酯膜下降50%。6.应用推广情况：截至到2012年12月底三年累计新增产值82500万元，新增利润10269万元，新增税收2779万元，节支总额3726万元。经多家公司使用取得了良好的效果，生产的薄膜耐温达到了100℃以上，胶片的质量得到了保证，提高了轮胎的成品率，减少压花工序，满足了产品的耐热和储存要求；并使轮胎生产工序易于操作，提高生产效率达20%以上；而且具有可回收、循环利用的特性，循环使用次数由普通材料的1-2次提高到3-4次，为生产企业节省了10%的生产成本。本产品的开发成功打破了国外高档轮胎包装膜对市场的垄断局面，对我国轮胎生产行业的发展起到了一定的推动作用。