本发明涉及聚乙烯薄膜制品领域，具体涉及一种具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜及其制备方法。
背景技术：
塑料薄膜在包装领域的应用较为广泛，可用于食品包装、电器产品包装、日用品包装、服装包装。这些使用方便、价格低廉的包装材料的出现给人们的生活带来了诸多便利，但另一方面，这些包装材料在使用后造成″白色污染″形成环境危害。其中，聚乙烯(pe)作为最重要的塑料原料，其制品广泛应用于农用地膜及包装材料等领域。然而其对环境的污染问题也随之凸显。
改性聚乙烯产品在包装材料领域已有了广阔的应用市场。然而，还存在诸多亟待解决的技术问题。例如为了提高聚乙烯的光敏性而会添加无机填料，从而促进大分子链快速断裂达到降解的目的，但是一定程度导致聚乙烯的力学性能和透明度；直接机械共混将会导致分离体系两相之间缺乏粘接力。中国专利cn1785759a采用合成纸与聚乙烯膜通过粘合剂复合而成，在一定程度上增强了聚乙烯复合薄膜的力学性能，然而制作工艺复杂，产物降解性能不佳。美国专利us4133784使用乙烯-丙烯酸共聚物与淀粉共混后对聚乙烯进行改性，但是由于改性物质过多，导致薄膜物理性能下降。
因此，对聚乙烯进行改性使其变为可降解性材料减少对环境产生的负荷，具有十分重大的现实意义。
此外，由于要对所包装的物体进行识别，这就需要对塑料薄膜进行印刷，在塑料薄膜表面印刷上各种信息以供人们获取。但是，目前大多数的聚烯烃塑料薄膜(如，聚乙烯薄膜)属于非极性聚合物，其表面张力较低，普通的油墨或粘合剂无法附着牢固，进而容易磨损脱落，因此需要对这些薄膜进行表面处理。目前应用最为广泛的就是对塑料薄膜进行电晕处理，总的来说，就是通过在金属电极与电晕处理器之间施加高频、高压电源，使之产生放电，于是使空气电离形成大量的臭氧，同时，高能量电火花冲击薄膜表面，在它们的共同作用下，使得塑料薄膜表面产生活化，从而提高表面张力。通过电晕处理的聚烯烃薄膜的表面张力可以提高到38因达/厘米，虽然理论上可以与油墨进行结合，但是表面张力始终没有显著的提高，附着力也不能保证油墨的紧密结合。除此之外，电晕法还存在以下缺点：
首先，由于电晕处理塑料薄膜表面张力的大小与施加于电极上的电压高低、电极与电晕处理辊之间的距离等因素有关，且在塑料薄膜与电晕处理辊之间应该避免夹入空气，整套电晕装置复杂，成本较高，电晕处理较为麻烦，如申请号为201320071027.0的实用新型专利公开的一种塑料薄膜电晕装置，整套装置处理流程多，不便于薄膜的快速生产；
其次，电晕处理存在一个时效的问题，特别是在高温高湿的夏季，塑料薄膜电晕处理后的表面张力衰减比较严重，而且塑料薄膜在处理后放置时间过长，表面张力也会逐渐下降，甚至由于印刷面与非印刷面的表面张力趋于一样，印刷的薄膜面卷很容易发生油墨反粘到非印刷面卷中，出现反粘现象。
因此，有必要对现有的聚乙烯薄膜采用除电晕处理外的改性，以获得高效油墨印刷效果。
技术实现要素：
基于上述情况，本发明的目的在于提供一种具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜及其制备方法，可有效解决以上问题。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜，由包括以下重量份的原料制成：
聚乙烯500～560份、
乙烯-乙烯醇共聚物120～140份、
异丁烯-马来酸酐共聚物25～36份、
聚乳酸180～210份、
聚乙二醇-聚乳酸85～97份、
由于聚乳酸虽然具有良好的可降解性，但是聚乳酸的添加容易导致制得的本发明的具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜表面也聚集大量的聚乳酸，在印刷后，表面的印刷油墨容易脱落(掉落)，发明人经过大量实验发现：聚乙二醇-聚乳酸的添加，配合聚乳酸，不但可提高良好的可降解性，还会因为聚乙二醇-聚乳酸中羟基在制得的本发明的具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜表面聚集，可提供良好的油墨印刷效果，在印刷后，随着时间的变化，表面情况几乎不会发生变化，与油墨的附着力保持良好。
丙三醇30～36份、
稳定剂17～23份；
其中，所述聚乙烯包括中密度聚乙烯和高密度聚乙烯，两者的质量比为1：(1.28～1.36)；
采用适当比例的中密度聚乙烯和高密度聚乙烯混，作为本发明的最主要基体材料，既保证了制得的本发明的具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜具有良好的力学性能，同时提升了加工性能，和与其他组分共混的分散性、相容性。
其中，所述异丁烯-马来酸酐共聚物为异丁烯-马来酸酐无规共聚物，其中异丁烯和马来酸酐的共聚比例为1：(0.46～0.58)；
所述异丁烯-马来酸酐共聚物主要起相容剂的作用，以上组成的所述异丁烯-马来酸酐共聚物能够使聚乙烯和聚乳酸等其他组分更好的相容，保持制得的本发明的具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜均匀稳定，良好的力学性能；同时，可增加本发明的具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜的极性，提高表面张力，进一步提高聚乙烯薄膜表面与油墨的附着力。
其中，所述乙烯-乙烯醇共聚物为乙烯-乙烯醇嵌段共聚物；
乙烯-乙烯醇共聚物与聚乙烯具有良好的相容性，且具有部分相似的性质，由可提供大量的羟基，明显改善制得的本发明的具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜的表面极性(高表面能)，可显著提高聚乙烯薄膜表面与油墨的附着力，获得高效油墨印刷效果。
所述稳定剂包括硬脂酸钙、甘油钙和二苯基硫脲，三者的质量比为(19～22)：13：(9～11)。
以上组成的稳定剂既具有良好的稳定效果，防止加工(混炼等)过程中，对大分子链造成破坏，影响制得的本发明的具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜的综合性能；又与其他组分具有很强的结合力，不易渗出至表面，这保证了本发明的具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜在印刷后，表面的印刷油墨不易脱落(掉落)。
本发明的具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、异丁烯-马来酸酐共聚物、聚乳酸、聚乙二醇-聚乳酸、丙三醇和稳定剂，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，制得的具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜，具有高效油墨印刷效果；且降解速度快，更环保；拉伸强度高、断裂伸长率大，力学性能好。
优选的，所述具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜由包括以下重量份的原料制成：
聚乙烯530份、
乙烯-乙烯醇共聚物133份、
异丁烯-马来酸酐共聚物32份、
聚乳酸195份、
聚乙二醇-聚乳酸91份、
丙三醇33份、
稳定剂20份。
优选的，所述聚乙烯包括中密度聚乙烯和高密度聚乙烯，两者的质量比为1：1.32。
优选的，所述异丁烯-马来酸酐共聚物为异丁烯-马来酸酐无规共聚物，其中异丁烯和马来酸酐的共聚比例为1：0.54。
优选的，所述乙烯-乙烯醇共聚物为乙烯-乙烯醇嵌段共聚物。
优选的，所述稳定剂包括硬脂酸钙、甘油钙和二苯基硫脲，三者的质量比为21：13：10。
本发明还提供一种所述的具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜的制备方法，包括下列步骤：
a、按重量份分别称取聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、异丁烯-马来酸酐共聚物、聚乳酸、聚乙二醇-聚乳酸、丙三醇和稳定剂；
b、先将聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、异丁烯-马来酸酐共聚物、2/3的稳定剂混合后，送入密炼机，在185～195℃条件下，混炼20～25min；
c、然后加入聚乳酸、聚乙二醇-聚乳酸、丙三醇、1/3的稳定剂，在175～185℃条件下，继续混炼65～85min；
d、出料，采用流延法制得所述具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、异丁烯-马来酸酐共聚物、聚乳酸、聚乙二醇-聚乳酸、丙三醇和稳定剂，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，制得的具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜，具有高效油墨印刷效果；且降解速度快，更环保；拉伸强度高、断裂伸长率大，力学性能好。
本发明的制备方法工艺简单，操作简便，节省了人力和设备成本。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
实施例1：
一种具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜，由包括以下重量份的原料制成：
聚乙烯500～560份、
乙烯-乙烯醇共聚物120～140份、
异丁烯-马来酸酐共聚物25～36份、
聚乳酸180～210份、
聚乙二醇-聚乳酸85～97份、
丙三醇30～36份、
稳定剂17～23份；
其中，所述聚乙烯包括中密度聚乙烯和高密度聚乙烯，两者的质量比为1：(1.28～1.36)；
其中，所述异丁烯-马来酸酐共聚物为异丁烯-马来酸酐无规共聚物，其中异丁烯和马来酸酐的共聚比例为1：(0.46～0.58)；
其中，所述乙烯-乙烯醇共聚物为乙烯-乙烯醇嵌段共聚物；
其中，所述稳定剂包括硬脂酸钙、甘油钙和二苯基硫脲，三者的质量比为(19～22)：13：(9～11)。
优选的，所述具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜由包括以下重量份的原料制成：
聚乙烯530份、
乙烯-乙烯醇共聚物133份、
异丁烯-马来酸酐共聚物32份、
聚乳酸195份、
聚乙二醇-聚乳酸91份、
丙三醇33份、
稳定剂20份。
优选的，所述聚乙烯包括中密度聚乙烯和高密度聚乙烯，两者的质量比为1：1.32。
优选的，所述异丁烯-马来酸酐共聚物为异丁烯-马来酸酐无规共聚物，其中异丁烯和马来酸酐的共聚比例为1：0.54。
优选的，所述乙烯-乙烯醇共聚物为乙烯-乙烯醇嵌段共聚物。
优选的，所述稳定剂包括硬脂酸钙、甘油钙和二苯基硫脲，三者的质量比为21：13：10。
本实施例还提供一种所述的具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜的制备方法，包括下列步骤：
a、按重量份分别称取聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、异丁烯-马来酸酐共聚物、聚乳酸、聚乙二醇-聚乳酸、丙三醇和稳定剂；
b、先将聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、异丁烯-马来酸酐共聚物、2/3的稳定剂混合后，送入密炼机，在185～195℃条件下，混炼20～25min；
c、然后加入聚乳酸、聚乙二醇-聚乳酸、丙三醇、1/3的稳定剂，在175～185℃条件下，继续混炼65～85min；
d、出料，采用流延法制得所述具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜。
实施例2：
一种具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜，由包括以下重量份的原料制成：
聚乙烯500份、
乙烯-乙烯醇共聚物120份、
异丁烯-马来酸酐共聚物25份、
聚乳酸180份、
聚乙二醇-聚乳酸85份、
丙三醇30份、
稳定剂17份；
其中，所述聚乙烯包括中密度聚乙烯和高密度聚乙烯，两者的质量比为1：1.28；
其中，所述异丁烯-马来酸酐共聚物为异丁烯-马来酸酐无规共聚物，其中异丁烯和马来酸酐的共聚比例为1：0.46；
其中，所述乙烯-乙烯醇共聚物为乙烯-乙烯醇嵌段共聚物；
其中，所述稳定剂包括硬脂酸钙、甘油钙和二苯基硫脲，三者的质量比为19：13：9。
在本实施例中，所述的具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜的制备方法，包括下列步骤：
a、按重量份分别称取聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、异丁烯-马来酸酐共聚物、聚乳酸、聚乙二醇-聚乳酸、丙三醇和稳定剂；
b、先将聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、异丁烯-马来酸酐共聚物、2/3的稳定剂混合后，送入密炼机，在185℃条件下，混炼25min；
c、然后加入聚乳酸、聚乙二醇-聚乳酸、丙三醇、1/3的稳定剂，在175℃条件下，继续混炼85min；
d、出料，采用流延法制得所述具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜。
实施例3：
一种具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜，由包括以下重量份的原料制成：
聚乙烯560份、
乙烯-乙烯醇共聚物140份、
异丁烯-马来酸酐共聚物36份、
聚乳酸210份、
聚乙二醇-聚乳酸97份、
丙三醇36份、
稳定剂23份；
其中，所述聚乙烯包括中密度聚乙烯和高密度聚乙烯，两者的质量比为1：1.36；
其中，所述异丁烯-马来酸酐共聚物为异丁烯-马来酸酐无规共聚物，其中异丁烯和马来酸酐的共聚比例为1：0.58；
其中，所述乙烯-乙烯醇共聚物为乙烯-乙烯醇嵌段共聚物；
其中，所述稳定剂包括硬脂酸钙、甘油钙和二苯基硫脲，三者的质量比为22：13：11。
在本实施例中，所述的具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜的制备方法，包括下列步骤：
a、按重量份分别称取聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、异丁烯-马来酸酐共聚物、聚乳酸、聚乙二醇-聚乳酸、丙三醇和稳定剂；
b、先将聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、异丁烯-马来酸酐共聚物、2/3的稳定剂混合后，送入密炼机，在195℃条件下，混炼25min；
c、然后加入聚乳酸、聚乙二醇-聚乳酸、丙三醇、1/3的稳定剂，在185℃条件下，继续混炼65min；
d、出料，采用流延法制得所述具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜。
实施例4：
一种具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜，由包括以下重量份的原料制成：
聚乙烯530份、
乙烯-乙烯醇共聚物133份、
异丁烯-马来酸酐共聚物32份、
聚乳酸195份、
聚乙二醇-聚乳酸91份、
丙三醇33份、
稳定剂20份。
在本实施例中，所述聚乙烯包括中密度聚乙烯和高密度聚乙烯，两者的质量比为1：1.32。
在本实施例中，所述异丁烯-马来酸酐共聚物为异丁烯-马来酸酐无规共聚物，其中异丁烯和马来酸酐的共聚比例为1：0.54。
在本实施例中，所述乙烯-乙烯醇共聚物为乙烯-乙烯醇嵌段共聚物。
在本实施例中，所述稳定剂包括硬脂酸钙、甘油钙和二苯基硫脲，三者的质量比为21：13：10。
在本实施例中，所述的具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜的制备方法，包括下列步骤：
a、按重量份分别称取聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、异丁烯-马来酸酐共聚物、聚乳酸、聚乙二醇-聚乳酸、丙三醇和稳定剂；
b、先将全部的聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、异丁烯-马来酸酐共聚物、2/3的稳定剂混合后，送入密炼机，在190℃条件下，混炼22min；
c、然后加入聚乳酸、聚乙二醇-聚乳酸、丙三醇、1/3的稳定剂，在180℃条件下，继续混炼75min；
d、出料，采用流延法制得所述具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜。
对比例：公开号为cn105237858a的中国专利申请。
下面对本发明实施例2至实施例4得到的具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜以及对比例进行性能测试，测试结果如表1所示：
表面张力测定：依据gb/t14216-2008《塑料膜和片润湿张力试验方法》来进行测试。
可降解测试：将实施例2-4所得具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜(厚度为200微米)以及依照对比例制得的聚乙烯薄膜(厚度为200微米)，分别进行测定诱导期和脆化期，其中光氧化评定方法中用断裂伸长率的下降程度来表示诱导期和脆化期，当断裂伸长率保留值达初始值的80％时的暴露时间为诱导期；20％时的暴露时间为脆化期。测试条件：使用紫外线人工加速老化实验箱(长2.4m，宽1.2m，高0.4m，安装6只灯管，每只40w)来开展试验。底部放置受试膜，进行人工加速光降解实验。薄膜裁成大小一致的样条(哑铃型样条为长度150mm，窄平行宽度为10mm)。薄膜(其中，实施例2-4所得可降解的一次性塑料膜实验时，面层与灯光相对)与灯管距离20cm，分布在膜架中央向两边45cm有效光区内，箱内温度(35±3)℃。
拉伸强度、断裂伸长率采用gbt13022-1991标准测试；拉伸速度为200mm/min，室温25℃。
表1
从上表可以看出，本发明的具有高效油墨印刷可降解聚乙烯薄膜具有以下优点：1、表面张力已经远远优于印刷油墨所要的表面张力要求，且明显优于对比例；2、降解速度快，更环保；3、拉伸强度更高、断裂伸长率更大，力学性能更好。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说+，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。