CN101701144B - 一种密封性材料及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种密封性材料及使用该密封性材料制备的碳酸饮料瓶盖密封垫。该材料由以下按重量百分比计的组分组成：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物30％～70％和聚烯烃类树脂70％～30％；所述聚烯烃类树脂为质量比5∶1～13∶1的低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯混合而成。本发明密封性材料无毒无味，密封，回弹性好，具有良好的密封性和粘附性；本发明采用生产率高的注塑成型加工工艺进行生产，提供密封性能优异、无异味的瓶盖密封垫，并且能满足相应的食品安全要求，成本较低，特别适合于快速大量加工的流水线生产；本发明的生产工艺不涉及胶粘，不使用胶黏剂，因此不会产生化学污染，符合环保要求。
Description
技术领域
本发明属于瓶盖密封垫生产技术领域，特别涉及一种密封性材料及其应用。
背景技术
在日常生活中，碳酸类饮料深受大家喜爱，尤其受“年轻一族”和孩子们的青睐。碳酸类饮料的年产量很大，2003年产量为660万吨。这其中很大一部分要用可重复使用的玻璃瓶来盛装，以保护环境和减少成本，因而需要对装饮料的玻璃瓶进行密封。对此，人们多采用金属瓶盖内加密封垫进行密封。由于饮料属于直接饮用或食用的，这就要求密封垫无毒、无味且密封性优良。
92241875.6号专利公开了“二种酒类、饮料类瓶盖密封垫。一种是高发泡体双面复双层膜密封垫，以低密度聚乙烯高发泡体为基材，低密度聚乙烯薄膜为内层膜，高密度聚乙烯或聚丙烯薄膜为外层膜，共五层，热复合压光一体。一种是低发泡体双面复单层膜密封垫，以低密度聚乙烯低发泡体为基材，两面复高密度聚乙烯薄膜或聚丙烯薄膜，共三层，热复合压光一体”。该专利由于以低密度聚乙烯发泡体为中间基材，所以弹性好，外层覆膜为高密度聚乙烯或聚丙烯，强度较高，表面平整光洁，增加了密封性。但是该产品中的高压低密度聚乙烯发泡体基材有异味。
02108644.3号专利公开了“基材和基材两面的两层覆膜构成的五层结构，基材为以EPS聚苯乙烯为原料的吹塑纸，内层膜为高压低密度聚乙烯薄膜，外层膜为低压高密度聚乙烯薄膜，基材与薄膜热复合压光一体”。本专利涉及的内外层薄膜分别为高压低密度聚乙烯薄膜和低压高密度聚乙烯薄膜，而聚苯乙烯(EPS)吹塑纸通过腹膜柔韧性大大提高，不易折断，所以密封性优良，无异味。
上述两专利公开的瓶盖密封垫生产方法均采用热复合压光一体，生产工艺复杂，成本高。
USP08739488号专利公开了以氢化苯乙烯共聚物和共轭二烯，或其功能化衍生物为原料制成密封垫，具有良好的耐热性和密封性能，该专利未使用线性低密度聚乙烯(LLDPE)，所以强度相对较低。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的不足之处，本发明的首要目的在于提供一种密封性材料。
本发明的另一目的在于提供上述密封性材料在制备皇冠型瓶盖密封垫中的用途。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种密封性材料，该材料由以下按重量百分比计的组分组成：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)30％～70％和聚烯烃类树脂70％～30％。
所述聚烯烃类树脂为质量比5∶1～1∶13的低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)混合而成。
所述线性低密度聚乙烯在230℃温度和2.16kg压力下的熔融指数为0.1～30。
所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的数均分子量为50000～300000。
上述密封性材料应用于制备皇冠型瓶盖密封垫。
所述皇冠型瓶盖密封垫的制备方法，按以下操作步骤：将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯充分混合均匀，注塑成型，得到密封垫。
由于盛装碳酸饮料类玻璃瓶口不可能绝对平整，按本发明提供的方法生产的瓶盖密封垫，具有很好的弹性，可以使瓶口平面与瓶盖连接为一体，对瓶口进行密封。
本发明密封性材料在现有技术的组分中增加了线性低密度聚乙烯，所制备的密封垫的强度大大增强。因为线性低密度聚乙烯是在较低温度和压力条件下形成的，在结构上不同于一般的低密度聚乙烯，具有更高的结晶结构，不存在长支链，熔点提高了10～15℃，有着不同的流变特性，拥有优异的抗环境应力开裂性、抗低温冲击性和抗翘曲性，所制备产品的抗伸强度、抗穿透性、抗冲击和抗撕裂的性能显著增强。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本发明密封性材料无毒无味，密封，回弹性好，具有良好的密封性和粘附性；强度大，耐压性强；本发明采用生产率高的注塑成型加工工艺进行生产，提供密封性能优异、无异味的瓶盖密封垫，并且能满足相应的食品安全要求，成本较低，特别适合于快速大量加工的流水线生产；本发明的生产工艺不涉及胶粘，不使用胶黏剂，因此不会产生化学污染，符合环保要求。
附图说明
图1为本发明密封垫的生产工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：(生产工艺如附图1)
称取300克苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS，数均分子量为50000)、116.7克线性低密度聚乙烯(LLDPE)和583.3克低密度聚乙烯(LDPE)，混料，混炼均匀，然后加入到注塑机料斗中，进行注塑加工，挤出，得到密封垫成品。
将所得密封垫成品应用于皇冠瓶盖上，然后将带有密封垫的皇冠瓶盖进行瞬间耐压试验：取10个带有密封垫的皇冠瓶盖，用封盖机压在装有单向阀和压力表耐压装置瓶口上，瓶口应符合GBlosog规定；检查封口合格后放入水箱中，对瓶内充注二氧化碳，从300kPa开始，每升压100kPa停1min，观察有无漏气现象，并作记录。结果显示全部带有本发明密封垫的皇冠瓶盖在11MPa压力下仍无漏气。
试验结束后检查皇冠瓶盖内的密封垫，均完整无缺，无变形。
将上述带有密封垫的皇冠瓶盖进行巴氏灭菌后密封垫均不脱落。
实施例2：
称取1400克苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS，数均分子量为300000)，500克线性低密度聚乙烯(LLDPE)，100克低密度聚乙烯(LDPE)，混料，混炼均匀，然后加入到注塑机料斗中，进行注塑加工，挤出，得到密封垫成品。
将所得密封垫成品应用于皇冠瓶盖上，然后将带有密封垫的皇冠瓶盖进行瞬间耐压试验：取10个带有密封垫的皇冠瓶盖，用封盖机压在装有单向阀和压力表耐压装置瓶口上，瓶口应符合GBlosog规定；检查封口合格后放入水箱中，对瓶内充注二氧化碳，从300kPa开始，每升压100kPa停1min，观察有无漏气现象，并作记录。结果显示全部带有本发明密封垫的皇冠瓶盖在11MPa压力下仍无漏气。
试验结束后检查皇冠瓶盖内的密封垫，均完整无缺，无变形。
将上述带有密封垫的皇冠瓶盖进行巴氏灭菌后密封垫均不脱落。
实施例3：
称取1400克苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS，数均分子量为200000)，1300克线性低密度聚乙烯(LLDPE)，100克低密度聚乙烯(LDPE)，混料，混炼均匀，然后加入到注塑机料斗中，进行注塑加工，挤出，得到密封垫成品。
将所得密封垫成品应用于皇冠瓶盖上，然后将带有密封垫的皇冠瓶盖进行瞬间耐压试验：取10个带有密封垫的皇冠瓶盖，用封盖机压在装有单向阀和压力表耐压装置瓶口上，瓶口应符合GBlosog规定；检查封口合格后放入水箱中，对瓶内充注二氧化碳，从300kPa开始，每升压100kPa停1min，观察有无漏气现象，并作记录。结果显示全部带有本发明密封垫的皇冠瓶盖在11MPa压力下仍无漏气。
试验结束后检查皇冠瓶盖内的密封垫，均完整无缺，无变形。
将上述带有密封垫的皇冠瓶盖进行巴氏灭菌后密封垫均不脱落。
实施例4：
称取400克苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS，数均分子量为100000)，300克线性低密度聚乙烯(LLDPE)，300克低密度聚乙烯(LDPE)，混料，混炼均匀，然后加入到注塑机料斗中，进行注塑加工，挤出，得到密封垫成品。
将所得密封垫成品应用于皇冠瓶盖上，然后将带有密封垫的皇冠瓶盖进行瞬间耐压试验：取10个带有密封垫的皇冠瓶盖，用封盖机压在装有单向阀和压力表耐压装置瓶口上，瓶口应符合GBlosog规定；检查封口合格后放入水箱中，对瓶内充注二氧化碳，从300kPa开始，每升压100kPa停1min，观察有无漏气现象，并作记录。结果显示全部带有本发明密封垫的皇冠瓶盖在11MPa压力下仍无漏气。
试验结束后检查皇冠瓶盖内的密封垫，均完整无缺，无变形。
将上述带有密封垫的皇冠瓶盖进行巴氏灭菌后密封垫均不脱落。
对比实施例1
称取300克苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS，数均分子量为50000)和700克低密度聚乙烯(LDPE)，混料，混炼均匀，然后加入到注塑机料斗中，进行注塑加工，挤出，得到密封垫成品。
将所得密封垫成品应用于皇冠瓶盖上，然后将带有密封垫的皇冠瓶盖进行瞬间耐压试验：取10个带有密封垫的皇冠瓶盖，用封盖机压在装有单向阀和压力表耐压装置瓶口上，瓶口应符合GBlosog规定；检查封口合格后放入水箱中，对瓶内充注二氧化碳，从300kPa开始，每升压100kPa停1min，观察有无漏气现象，并作记录。结果显示带有密封垫的皇冠瓶盖中有5个在8MPa压力下开始漏气，有5个在9MPa压力下开始漏气。
试验结束后检查皇冠瓶盖内的密封垫，其中有4个有缺损和变形现象，有6个没有缺损和变形现象。
将上述带有密封垫的皇冠瓶盖进行巴氏灭菌后有7个瓶盖的密封垫不脱落，有3个脱落。
对比实施例2
称取1400克苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS，数均分子量为300000)和100克低密度聚乙烯(LDPE)，混料，混炼均匀，然后加入到注塑机料斗中，进行注塑加工，挤出，得到密封垫成品。
将所得密封垫成品应用于皇冠瓶盖上，然后将带有密封垫的皇冠瓶盖进行瞬间耐压试验：取10个带有密封垫的皇冠瓶盖，用封盖机压在装有单向阀和压力表耐压装置瓶口上，瓶口应符合GBlosog规定；检查封口合格后放入水箱中，对瓶内充注二氧化碳，从300kPa开始，每升压100kPa停1min，观察有无漏气现象，并作记录。结果显示带有密封垫的皇冠瓶盖中有7个在7MPa压力下开始漏气，有3个在9MPa压力下开始漏气。
试验结束后检查皇冠瓶盖内的密封垫，其中有7个有缺损和变形现象，有3个没有缺损和变形现象。
将上述带有密封垫的皇冠瓶盖进行巴氏灭菌后有5个瓶盖的密封垫不脱落，有5个脱落。
对比实施例3
称取1200克苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS，数均分子量为200000)和800克低密度聚乙烯(LDPE)，混料，混炼均匀，然后加入到注塑机料斗中，进行注塑加工，挤出，得到密封垫成品。
将所得密封垫成品应用于皇冠瓶盖上，然后将带有密封垫的皇冠瓶盖进行瞬间耐压试验：取10个带有密封垫的皇冠瓶盖，用封盖机压在装有单向阀和压力表耐压装置瓶口上，瓶口应符合GBlosog规定；检查封口合格后放入水箱中，对瓶内充注二氧化碳，从300kPa开始，每升压100kPa停1min，观察有无漏气现象，并作记录。结果显示带有密封垫的皇冠瓶盖中有4个在8MPa压力下开始漏气，有6个在10MPa压力下开始漏气。
试验结束后检查皇冠瓶盖内的密封垫，其中有8个有缺损和变形现象，有2个没有缺损和变形现象。
将上述带有密封垫的皇冠瓶盖进行巴氏灭菌后有6个瓶盖的密封垫不脱落，有4个脱落。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种密封性材料，其特征在于：该材料由以下按重量百分比计的组分组成：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物30％～70％和聚烯烃类树脂70％～30％；所述聚烯烃类树脂为质量比5∶1～1∶13的低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯混合而成。
2.根据权利要求1所述的一种密封性材料，其特征在于：所述线性低密度聚乙烯在230℃温度和2.16kg压力下的熔融指数为0.1～30。
3.根据权利要求1所述的一种密封性材料，其特征在于：所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的数均分子量为50000～300000。
4.根据权利要求1所述的一种密封性材料应用于制备皇冠型瓶盖密封垫。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述皇冠型瓶盖密封垫的制备方法按以下操作步骤：将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯充分混合均匀，注塑成型，得到密封垫。
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