本发明属于高分子化合物制品的制备技术领域，涉及一种高性能聚乙烯透气膜的制备方法，其产品可应用于医疗卫生、个人护理、建筑、农副产品包装等行业领域。
背景技术：
聚乙烯透气膜是允许水蒸气扩散透过但阻隔液态水渗漏的一种微孔膜，目前主要用于制造卫生防护用品以及透气性防雨布等制品，在医疗卫生、个人护理、建筑、农副产品包装等领域已有广泛应用。目前传统的聚乙烯透气膜的制备工艺是先将以碳酸钙为主的无机填料填充聚乙烯，制得透气膜专用料；然后将专用料经过流延或吹塑方式制成薄膜；最后通过对薄膜施加单向或双向拉伸作用，使聚合物基体与填料颗粒表面发生分离并在填料颗粒之间发展出相互连通的微孔道，从而形成微孔透气膜。但传统工艺中无机填料的添加量一般都多至50％左右，这样大大降低了材料的拉伸强度和断裂伸长率等机械性能，从而不能满足材料在建筑、农副产品包装等领域的应用。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种既具有良好防水透气性能，又能改善材料机械性能的高性能聚乙烯透气膜及其制备方法。
为实现本发明目的而采用的技术方案如下所述。
一种高性能聚乙烯透气膜，由下述质重份比的物质原料制成：
所述的聚乙烯树脂为低密度聚乙烯、低密度线性聚乙烯、高密度聚乙烯中的两种或三种的混合物，所述的改性树脂为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯-乙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或两种的混合物，所述的有机发泡剂的分解温度在200℃以上，为偶氮二甲酰胺、乙二胺、n，n二亚硝基五亚甲基四胺、苯磺酰肼、明矾中的一种，所述的加工助剂为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、油酸酰胺、芥酸酰胺的一种，所述的成核剂为滑石粉、碳酸钙、硫酸钙、柠檬酸钠、二氧化硅中的一种；
用于制备该聚乙烯透气膜的方法包括以下的制备步骤：
1)将聚乙烯树脂、改性树脂、有机发泡剂、加工助剂、成核剂、分散剂混合后，通过双螺杆挤出机进行混炼挤出，转速200～500rpm，加热温度为170～200℃，之后对挤出料造粒，得到塑胶粒子；
2)采用流延法将经步骤1)得到的塑胶粒子制成薄膜，制膜温度为200～230℃，同时发泡剂分解，使薄膜中出现微小泡孔；
3)将经步骤2)得到的流延膜进行单向拉伸，拉伸温度为60～90℃，拉伸比为1.5～4.0，拉伸速度为80～120mm/min，拉伸后定型15～40min，制得聚乙烯透气薄膜。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
一、本发明克服了聚乙烯透气膜混合料中无机填料添加量高的弊病，通过在聚乙烯树脂、改性树脂中加入少量的有机发泡剂，使发泡剂在200～230℃条件范围中分解释放气体，进而在少量成核剂的作用下得到含有大量细密微孔的聚乙烯膜，既保证了聚乙烯薄膜的微孔透气性，又改善了薄膜自身的力学性能，解决了传统聚乙烯透气膜存在的力学性能差的问题，使力学性能与透气性能达到理想结合，满足了产品的适用要求；
二、根据本发明方法制备的高性能聚乙烯透气膜的孔隙率高、孔径分布均匀、透气率好，其水蒸汽透过率不低于4000g/m2·24h，透气膜的拉伸强度(纵向/横向)不小于21/16mpa，断裂伸长率(纵向/横向)不小于310％/350％；
三、本发明制备的高性能聚乙烯透气膜应用范围广，产品可广泛应用在医疗卫生、个人护理、建筑、农副产品包装等行业领域。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的作进一步说明。
实施例一
一种高性能聚乙烯透气膜的制备方法，其生产步骤是：
1)取低密度聚乙烯75份，线性低密度聚乙烯15份，氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物10份，偶氮二甲酰胺2份，聚乙烯蜡2份，碳酸钙3份，混合后，加入到双螺杆挤出机中混炼挤出造粒，加热温度为170℃，转速为200rpm，得到塑胶粒子；
2)将上述塑胶粒料加入到流延机组上制备流延膜，制膜温度为200℃，同时发泡剂分解，使薄膜中出现微小泡孔；
3)将流延膜进行单向拉伸，拉伸温度为60℃，拉伸比为1.5，拉伸速度为80mm/min，拉伸后定型20min，制得聚乙烯透气薄膜。
根据gb/t1037-1988、gb13022-1991进行性能测试，该聚乙烯透气膜的透气率为4200g/m2·24h，拉伸强度纵向/横向为26/19mpa，断裂伸长率纵向/横向为310/360％，其性能处于行业领先地位，明显优于传统工艺产品。
实施例二
一种高性能聚乙烯透气膜的制备方法，其生产步骤是：
1)取低密度聚乙烯75份，高密度聚乙烯10份，线性低密度聚乙烯10份，丙烯-乙烯共聚物5份，(偶)苯磺酰肼2份，聚丙烯蜡3份，滑石粉2份，混合后，加入到双螺杆挤出机中混炼挤出造粒，加热温度为180℃，转速为250rpm，得到塑胶粒子；
2)将上述塑胶粒料加入到流延机组上制备流延膜，制膜温度为210℃，同时发泡剂分解，气体挥发使薄膜中出现微小泡孔；
3)将流延膜进行单向拉伸，拉伸温度为80℃，拉伸比为2.5，拉伸速度为90mm/min，拉伸后定型30min，制得聚乙烯透气薄膜。
根据gb/t1037-1988、gb13022-1991进行性能测试，该聚乙烯透气膜的透气率为5100g/m2·24h，拉伸强度纵向/横向为25/18mpa，断裂伸长率纵向/横向为332/389％，其性能处于行业领先地位，明显优于传统工艺产品。
实施例三
1)取低密度聚乙烯75份，高密度聚乙烯10份，线性低密度聚乙烯10份，丙烯-乙烯共聚物5份，(偶)苯磺酰肼2份，聚丙烯蜡3份，滑石粉2份，混合后，加入到双螺杆挤出机中混炼挤出造粒，加热温度为190℃，转速为300rpm，得到塑胶粒子；
2)将上述塑胶粒料加入到流延机组上制备流延膜，制膜温度为220℃，同时发泡剂分解，气体挥发使薄膜中出现微小泡孔；
3)将流延膜进行单向拉伸，拉伸温度为90℃，拉伸比为4，拉伸速度为110mm/min，拉伸后定型30min，制得聚乙烯透气薄膜。
根据gb/t1037-1988、gb13022-1991进行性能测试，该聚乙烯透气膜的透气率为5500g/m2·24h，拉伸强度纵向/横向为22/16mpa，断裂伸长率纵向/横向为323/376％，其性能处于行业领先地位，明显优于传统工艺产品。
表1薄膜性能
从表1中，可以看出实施例1～3制备得到的透气性(水蒸气透过率)不低于4200g/m2·24h，其透过性远远高于市面上的普通透气膜，同时其伸长率和拉伸强度也明显优于市面上的普通透气膜。同时，本发明制备的聚乙烯透气膜与市面上的普通透气膜外观一致，说明通过本发明所述的制备方法能大大改善传统聚乙烯膜的透气性以及机械性能。