CN102093679B

CN102093679B - 一种耐低温pet塑料打包带及其制备方法

Info

Publication number: CN102093679B
Application number: CN201110025994A
Authority: CN
Inventors: 陈存兴; 许乾慰
Original assignee: PLASTIC PRODUCTS Co Ltd SHANGHAI INDEPENDENCE
Current assignee: Shanghai Zili Plastic Technology Co ltd
Priority date: 2011-01-24
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2031-01-24
Also published as: CN102093679A

Abstract

本发明属于打包带技术领域，公开了一种耐低温PET塑料打包带及其制备方法。本发明公开的一种耐低温PET塑料打包带主要包括以下组分和重量分数：92～98％PET树脂、1.0～5.0％耐低温助剂、0.5～2.0％成核剂和0.5～1.0％光稳定剂。该打包带的制备方法包括以下步骤：92～98％的PET树脂经搅拌机搅拌均匀，放入干燥器内去湿干燥；在搅拌机中，往干燥的PET树脂中添加1～5％的耐低温助剂、0.5～2％的成核剂和0.5～1.0％的光稳定剂，搅拌均匀；经挤出机混炼塑化、挤出型胚、型胚骤冷却、预热、加热拉伸、热定型、冷却定型和收卷工序，制得打包带成品。本发明的打包带在低温下各项性能指标，尤其是搭接断裂负荷保持不变。同时，在低温下打包操作、储存和运输过程中不发生发脆、开裂和崩包现象。

Description

一种耐低温PET塑料打包带及其制备方法

技术领域

本发明属于打包带技术领域，具体涉及一种耐低温PET塑料打包带及其制备方法。

背景技术

PET(聚对苯二甲酸乙二醇脂)是一种应用很广泛的工程塑料之一。其密度为1.3～1.4g/cm³，特性粘度(IV)为0.62～1.20ml/g，熔点为245～265℃。PET塑料透明、光泽度高，有较好的耐候性和化学稳定性、耐冲击性、耐蠕变性和尺寸稳定性；一般来说，它也能在较宽的温度范围内使用，并保持优良的物理机械性能，是一种高价值塑料。

PET可采用各种塑料成型工艺加工成制品。挤出的PET片、带、管可在(80℃～100℃)温度条件下，进行双向或单向拉伸，使其力学性能显著提高。例如，单向拉伸PET打包带，其拉伸强度可从40MPa～50MPa提高到380MPa～500MPa。因此，PET塑料主要用于定向拉伸制品的生产，如双向拉伸聚酯薄膜(BOPET)，PET瓶及桶，PET打包带及PET纤维(涤纶)等。

目前，打包带市场上已经有聚乙烯、聚丙烯塑料打包带、钢打包带产品。但是他们又存在一些难于克服的缺陷。

例如，重包装打包主要采用钢材制造的打包带，但钢材易受腐蚀作用而污染包装物品，同时钢打包带易摩擦产生火花，这样在打包包装棉花和化纤等易燃物品时，极易造成火灾事故，由此受到行业的密切关注，有关部门已出台推广采用塑料打包带的通知。

又如，专利(CN 1063260A)报道了重包装塑料打包带的原材料为聚丙烯，但它的最大拉伸断裂负荷为4000N，仅为同规格PET打包带产品的40％。而且聚丙烯打包带的抗耐蠕变性也较差。

还有，最近在新疆使用的PET打包带由于承受寒冷的低温影响，常常引起搭接处的开裂崩包现象，这是由于PET打包带的低温性能还不够好的缘故。

各种打包带的性能比较如表1所示。

表1各种打包带的性能比较

项目	钢打包带	PET打包带	聚丙烯打包带	备注
					单位成本	3	1	2
拉伸断裂负荷	3	3	1
					断裂伸长率	1	2	3

打包收紧后的松弛	1	1	3
				耐蠕变性能	3	2	1
抗冲性能	3	2	1
				耐环境性	1	3	2
耐潮湿(生锈)	0	3	3
				耐低温性能	3	1	0

注：数字代表打包带性能比较。0、1、2、3分别据相关参数由低到高顺序排列。

PET打包带的特性(见表1)正好弥补了钢打包带、聚丙烯打包带的缺陷，并在重包装、中高端捆扎材料市场得到广泛应用，如：钢铁制品(钢片卷、钢薄板、钢铁型材)、冶金制品(铜锭、铝锭、锌锭)、棉花、建材、纸业、化学纤维、服装、电子电气制品、汽车零部件等的打包捆扎材料。

目前，工业界已大量采用PET打包带来用于重型物品的打包，并采用摩擦发热进行搭接。所以，在实际使用过程中，打包带的最终强度是由母带强度和搭接强度共同决定的。而在塑料打包带用于棉花产品包装时，在新疆等低温寒冷地区储存和运输过程中，经常出现崩包而使包装物损坏，究其原因，往往是由于PET材料的耐低温性能还不够好造成的。一般现有产品的搭接强度仅为母带强度的40％～70％，经过改性的PET打包带的搭接断裂负荷可以达到母带强度的90％以上。但在-18℃的低温下，PET打包带的搭接强度仅为母带强度的70％。经研究发现，低温下PET打包带搭接强度较低的主要原因，是由于PET塑料的玻璃化转变温度Tg高达摄氏零上79℃，在远离其Tg的低温下，链段运动受到极大限制，因而导致PET塑料的脆性在低温下迅速增大。这种低温脆化现象打包带搭接处表现的尤为明显，从而由于内应力差异增大而导致低温搭接强度的明显降低，最终导致棉花包装的频繁崩包。

在现有技术中均未涉及如本发明所示的工业产品包装用耐低温聚酯塑料打包带及其加工方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐低温PET塑料打包带。

本发明的另一个目的是提供一种上述耐低温PET塑料打包带的制备方法。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种耐低温PET塑料打包带，该打包带包括以下组分和重量分数：

PET树脂 92～98％，

耐低温助剂 1.0～5.0％，

成核剂 0.5～2.0％，

光稳定剂 0.5～1.0％。

所述的聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)树脂采用PET新料或者新料与回收料的混合物。

所述的耐低温助剂为聚乙烯辛烯共聚弹性体。

所述的成核剂沙林(Surlyn)为杜邦公司乙烯甲基丙烯酸EAA高分子离聚物。

所述的光稳定剂为高分子量受阻胺类光稳定剂。

本发明还提供了一种上述耐低温PET塑料打包带的制备方法，该方法包括以下步骤：

第一步：92～98％的PET树脂经搅拌机搅拌均匀，放入干燥器内去湿干燥；

第二步：在搅拌机中，往干燥的PET树脂中添加1～5％的耐低温助剂、0.5～2％的成核剂和0.5～1.0％的光稳定剂，搅拌均匀；

第三步：经挤出机混炼塑化、挤出型胚、型胚骤冷却、预热、加热拉伸、热定型、冷却定型和收卷工序，制得打包带成品。

所述的干燥器内的干燥温度为110～180℃。

所述的搅拌均匀是指搅拌15～30min。

所述的挤出机螺杆压缩比为2.8∶1～3.5∶1，长径比为28∶1～35∶1。

所述的挤出机混炼塑化温度为250～270℃。

所述的型胚骤冷水温控制在10～50℃。

所述的型胚预热温度为160～230℃。

所述的型胚加热拉伸，其加热温度为75～100℃，通过辊速差来实现4～7倍的拉伸取向倍数，进而大大提高最终的打包带拉伸断裂负荷。

所述的热定型温度为120～160℃。

所述的打包带成品宽度为9～25mm，厚度0.5～1.4mm，常温下拉伸断裂负荷为1710N～17500N，搭接断裂负荷大于同规格母带产品的90％；同时，在-18℃时，该PET塑料打包带的各项性能指标不降低，尤其是搭接强度也不降低。

本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

本发明的PET塑料打包带，其各项性能均达到行业标准《QB/T 4010-2010聚酯打包带》的要求，该打包带在-18℃时的各项性能指标，尤其是搭接强度搭接强度大于母带强度的90％或以上，同时，在低温下打包操作、储存和运输过程中不发生发脆、开裂和崩包现象。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

第一步：94％PET树脂新料经搅拌机搅拌15min，再送入干燥器内130℃去湿干燥3小时；

第二步：将干燥的PET树脂送入带搅拌功能的加料仓，同时，采用小型螺杆式喂料机向该加料仓加入4.5％聚乙烯辛烯共聚弹性体、1.0％沙林成核剂和0.5％高分子量受阻胺类光稳定剂，并在该料仓中搅拌；

第三步：在搅拌下将上述混合料加入螺杆压缩比为3.5∶1、长径比为30∶1、混炼塑化温度为260℃的单螺杆挤出机；

第四步：从挤出机挤出的型胚通过水温为10℃的冷却槽骤冷却；再经过一段8米长、温度为180℃的预热烘箱预热；然后进入温度控制在75℃的拉伸段，通过前后辊的线速度差来实现4.2倍的取向拉伸；完成取向操作的带子进入一段长度10米、温度为120℃的烘箱进行热定型；从热定型烘箱出来的带子进入一段100米长的工序进行室温自然冷却定型；最后收卷制得打包带成品。打包带成品宽度为19mm，厚度1.2mm，常温下平均拉伸断裂负荷9500N，平均搭接断裂负荷大于8850N。同时，在-18℃时该PET塑料打包带的各项性能指标不降低，尤其是搭接强度也不降低。

实施例2

第一步：96％PET树脂经搅拌机搅拌15min，再送入干燥器内150℃去湿干燥；

第二步：将干燥的PET树脂送入带搅拌功能的加料仓，同时，采用小型螺杆式喂料机向该加料仓加入3.5％聚乙烯辛烯共聚弹性体、0.5％沙林成核剂和1.0％高分子量受阻胺类光稳定剂，并在该料仓中搅拌；

第四步：从挤出机挤出的型胚通过水温为10℃的冷却槽骤冷却；再经过一段8米长、温度为180℃的预热烘箱预热；然后进入温度控制在75℃的拉伸段，通过前后辊的线速度差来实现4.4倍的取向拉伸；完成取向操作的带子进入一段长度10米、温度为120℃的烘箱进行热定型；从热定型烘箱出来的带子进入一段100米长的工序进行室温自然冷却定型；最后收卷制得打包带成品。打包带成品宽度为16mm，厚度为0.8mm，常温下平均拉伸断裂负荷5600N，平均搭接断裂负荷大于5300N。同时，在-18℃时该PET塑料打包带的各项性能指标不降低，尤其是搭接强度也不降低。

实施例3

第一步：97％PET树脂经搅拌机搅拌15min，再送入干燥器内150℃去湿干燥；

第二步：将干燥的PET树脂送入带搅拌功能的加料仓，同时，采用小型螺杆式喂料机向该加料仓加入2.0％聚乙烯辛烯共聚弹性体、0.5％沙林成核剂和0.5％高分子量受阻胺类光稳定剂，并在该料仓中搅拌；

第四步：从挤出机挤出的型胚通过水温为10℃的冷却槽骤冷却；再经过一段8米长、温度为180℃的预热烘箱预热；然后进入温度控制在75℃的拉伸段，通过前后辊的线速度差来实现4.6倍的取向拉伸；完成取向操作的带子进入一段长度10米、温度为120℃的烘箱进行热定型；从热定型烘箱出来的带子进入一段100米长的工序进行室温自然冷却定型；最后收卷制得打包带成品。打包带成品宽度为12mm，厚度为0.6mm，常温下平均拉伸断裂负荷3300N，平均搭接断裂负荷大于3150N。同时，在-18℃时该PET塑料打包带的各项性能指标不降低，尤其是搭接强度也不降低。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种耐低温PET塑料打包带，其特征在于：该打包带包括以下组分和重量分数，

PET树脂94%，耐低温助剂4.5%，成核剂1.0%，光稳定剂0.5％；或：PET树脂96%，耐低温助剂3.5%，成核剂0.5%，光稳定剂1.0%；或：PET树脂97%，耐低温助剂2.0%，成核剂0.5%，光稳定剂0.5%；

所述的PET树脂采用PET新料或者新料与回收料的混合物；

所述的耐低温助剂为聚乙烯辛烯共聚弹性体；

所述的成核剂采用的是沙林，为乙烯甲基丙烯酸EAA高分子离聚物；

所述的光稳定剂为高分子量受阻胺类光稳定剂。

2.一种耐低温PET塑料打包带的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，

第一步：92~98%的PET树脂经搅拌机搅拌均匀，放入干燥器内去湿干燥；

第二步：在搅拌机中，往干燥的PET树脂中添加1~5%的耐低温助剂、0.5~2%的成核剂和0.5~1.0%的光稳定剂，搅拌均匀；

3.根据权利要求2所述的一种耐低温PET塑料打包带的制备方法，其特征在于：所述的干燥器内的干燥温度为110~180℃。

4.根据权利要求2所述的一种耐低温PET塑料打包带的制备方法，其特征在于：所述的搅拌均匀是指搅拌15~30min。

5.根据权利要求2所述的一种耐低温PET塑料打包带的制备方法，其特征在于：所述的挤出机螺杆压缩比为2.8：1~3.5：1，长径比为28：1~35：1。

6.根据权利要求2所述的一种耐低温PET塑料打包带的制备方法，其特征在于：所述的挤出机混炼塑化温度为250~270℃。

7.根据权利要求2所述的一种耐低温PET塑料打包带的制备方法，其特征在于：所述的型胚骤冷却水温控制在10~50℃。

8.根据权利要求2所述的一种耐低温PET塑料打包带的制备方法，其特征在于：所述的型胚预热温度为160~230℃。

9.根据权利要求2所述的一种耐低温PET塑料打包带的制备方法，其特征在于：所述的型胚加热拉伸，其加热温度为75~100℃，通过辊速差来实现4~7倍的拉伸取向倍数。

10.根据权利要求2所述的一种耐低温PET塑料打包带的制备方法，其特征在于：所述的热定型温度为120~160℃。

11.根据权利要求2所述的一种耐低温PET塑料打包带的制备方法，其特征在于：所述的打包带成品宽度为9~25mm，厚度0.5~1.4mm，常温下拉伸断裂负荷为1710N~17500N；平均搭接断裂负荷大于同规格母带产品的90%。