CN102719078A - 一种耐低温塑料打包带及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐低温塑料打包带及其制备方法，耐低温塑料打包带的原料包括聚酯成分95%~99%和扩链剂1%~5%，聚酯成分由PET和PBC按重量比1:1~3组成。打包带的制备方法包括（1）将原料PET、PBC去湿干燥后，与扩链剂一起通过高速混合机由双螺杆挤出机的筒体进入，全部原料在双螺杆挤出机中共混和挤出造粒获得聚酯切片；（2）聚酯切片在温度200℃~220℃、真空度15~35mmHg下进行5~24小时的固相增粘；（3）将经过步骤（2）的聚酯切片制成设定尺寸的带状。本发明的塑料打包带耐低温性能优异，能够满足低温环境下重型物品打包、新疆棉花基地等领域材料打包的要求，并且打包带的制备方法简单。

Description

一种耐低温塑料打包带及其制备方法
技术领域
本发明涉及打包带的制备技术领域，特别涉及一种耐低温塑料打包带，该打包带用的树脂切片以及塑料打包带和树脂切片的制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是人们常用的理想的包装材料和纺织原料，广泛应用于包装、纺织、片材、装饰等领域，具有优良的物理机械性能，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。但是普通的PET用来做重物打包带，耐寒性差。
目前打包带市场已经有聚乙烯、聚丙烯塑料打包带以及钢打包带产品，但都存在一些缺陷。例如，钢材打包带容易受腐生锈，也易产生火花，目前的塑料打包带拉伸强度不够，特别是耐寒性差，在寒冷的新疆打包，在搭接处容易引起开裂崩包现象。
中国发明专利申请201110025994.9公开了一种耐低温PET塑料打包带及其制备方法，其中：打包带包括以下组分和重量份数：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％，其中耐低温助剂为聚乙烯辛烯共聚弹性体，成核剂为乙烯甲基丙烯酸EAA高分子离聚物，光稳定剂优选为高分子量受阻胺类光稳定剂。打包带的制备方法包括以下步骤，第一步：将PET树脂经搅拌机搅拌均匀，放入干燥器内去湿干燥；第二步：在搅拌机捉弄过，往干燥的PET树脂中添加耐低温助剂、成核剂和光稳定剂，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，制得打包带产品。该专利所的打包带产品在宽度19mm、厚度1.2mm时，常温下平均拉伸断裂负荷9500N，平均搭接断裂负荷大于8850N；打包带产品在宽度12mm、厚度0.6mm时，常温下平均拉伸断裂负荷3300N，平均搭接断裂负荷大于3150N。根据该专利文献的记载，打包带在-18℃时的各项性能指标不降低(没有数据证明这一点)。该专利公开的PET打包带与普通的纯PET打包带相比，耐低温性能有了较大改善，但是依然不能满足极冷地区的使用要求，并且打包带的制备方法较为繁琐，成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术塑料打包带耐低温性差以及不能用于重型物品打包的不足，提供一种改进的塑料打包带。
本发明同时还要提供一种耐低温塑料打包带的制备方法。
为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案是：
一种耐低温塑料打包带，以重量百分含量计，该耐低温塑料打包带的原料包括聚酯成分95％～99％和扩链剂1％～5％，其中，聚酯成分由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚碳酸-1，4-丁二醇酯(PBC)按重量比1∶1～3组成。
根据本发明，聚酯成分优选由聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸-1，4-丁二醇酯按重量比1∶1～2组成。
根据本发明，聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸-1，4-丁二醇酯可以为市场上的各种常规产品。优选地，选择重均分子量为1万～5万的聚对苯二甲酸乙二醇酯(例如CZ302牌号产品)以及重均分子量为2万～4万的聚碳酸-1，4-丁二醇酯(江苏兴业塑化制造的型号为XHPBC5011产品)。
根据本发明，所述的扩链剂(或增链剂)可以为聚酯领域通常使用的那些。例如扩链剂可以为国能公司制造的GN系列扩链剂。根据本发明的一个具体和优选方面，扩链剂选择的是型号为GN5500的扩链剂产品。扩链剂的优选用量为2％～5％，更优选为2％～4.5％。
本发明采取的又一技术方案是：一种上述的耐低温塑料打包带的制备方法，其包括如下步骤：
(1)将原料聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸-1，4-丁二醇酯去湿干燥后，与扩链剂一起通过高速混合机由双螺杆挤出机的筒体进入，全部原料在双螺杆挤出机中共混和挤出造粒获得聚酯切片；
(2)、使步骤(1)所得聚酯切片在温度200℃～220℃、真空度15～35mmHg下进行5～24小时的固相增粘；
(3)、将经过步骤(2)的聚酯切片制成设定尺寸的带状，即为所述耐低温塑料打包带。
根据本发明制备方法的进一步实施方案：
步骤(1)中，使聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸-1，4-丁二醇酯在50℃～80℃下干燥3～5小时。步骤(1)中，双螺杆挤出机各区的温度分别为260℃～290℃。双螺杆挤出机可以使用市场上已有的各种机型，没有特别限制，在本发明的具体实施方式中，采用的双螺杆挤出机的机型为
LTE-26-40(Φ＝26mm，L/D＝40)。
步骤(2)中固相增粘可以在真空转鼓装置中进行。固相增粘进行的时间优选为15～24小时。
步骤(3)中，使所述聚酯切片经单螺杆挤出机挤出制成带状。
由于上述技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明将PET与PBC按特定比例复合使用，并且还添加特定量的扩链剂，取得了非常好的效果，具体而言，具有该配方的树脂切片，在制备成打包带时，依然保持了非常优异的力学性能(特别是在零下50℃，连接处焊接后拉力最大可到6030daN)，达到满足低温环境下重型物品打包、新疆棉花基地等领域材料的要求，主要替代钢带、PE、PP等产品，用于包装捆扎带，具有优异的抗冲击、拉伸强度和优良的耐撕裂性能等优点，广泛用于棉纺、烟草、纸业、木材、金属制罐等行业，具有抗拉力强、延伸率小、耐温性强、柔韧性好、美观等特点。
本发明提供的制备方法，可以获得耐低温性能非常优异的打包带且操作简单，成本较低。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的说明，但本发明不限于以下实施例。
实施例1
本实施例提供一种可在-50℃～-30℃左右环境下使用的耐低温打包带，该耐低温打包带通过如下步骤制备得到：
(1)、螺杆共混制备耐低温聚酯切片：将10kgPET、20kgPBC和1500g扩链剂(GN5500)在70℃温度下干燥4小时后投入到干净的高速混合机，启动高速混合机，搅拌5分钟后取出，并从双螺杆挤出机(机型为LTE-26-40)的第一段筒内投入，经熔融混炼后水下切粒，得聚酯切片，共混工序中螺杆挤出机的参数见表1。
表1
Figure BDA00001870923400031
(2)、固相增粘：将步骤(1)所得聚酯切片投入真空转鼓装置中，工序控制参数见表2。
表2
  关键工序控制点   转鼓釜内温度 真空度   时间   产量
  参数范围   210±10℃ 25±10mmHg   20±2小时   50KG/H
(3)、将步骤(2)得到的聚酯切片经单螺杆挤出机制成厚度为1±0.1mm，宽度为33±2mm的带状，即为所述耐低温塑料打包带，其在零下50℃，连接处焊接后拉力为6030daN。
实施例2
本实施例提供一种可在-50℃～-30℃左右环境下使用的耐低温打包带，该耐低温打包带通过如下步骤制备得到：
(1)、螺杆共混制备耐低温聚酯切片：将15kgPET、15kgPBC和1000g扩链剂(GN5500)在70℃温度下干燥4小时后投入到干净的高速混合机，启动高速混合机，搅拌5分钟后取出，并从双螺杆挤出机(机型为LTE-26-40)的第一段筒内投入，经熔融混炼后水下切粒，得聚酯切片，共混工序中螺杆挤出机的参数同实施例1。
(2)、固相增粘：将步骤(1)所得聚酯切片投入转鼓装置中，工序控制参数基本同实施例1，不同的是，本例中进行固相增粘的时间为17±2小时。
(3)、将步骤(2)得到的聚酯切片经单螺杆挤出机制成厚度为1±0.1mm，宽度为33±2mm的带状，即为所述耐低温塑料打包带，其在零下40℃，连接处焊接后拉力5520daN。
实施例3
本实施例提供一种可在-50℃～-30℃左右环境下使用的耐低温打包带，该耐低温打包带通过如下步骤制备得到：
(1)、螺杆共混制备耐低温聚酯切片：将10kgPET、20kgPBC和1200g扩链剂(GN5500)在70℃温度下干燥4小时后投入到干净的高速混合机，启动高速混合机，搅拌5分钟后取出，并从双螺杆挤出机(机型为LTE-26-40)的第一段筒内投入，经熔融混炼后水下切粒，得聚酯切片，共混工序中螺杆挤出机的参数同实施例1。
(2)、固相增粘：将步骤(1)所得聚酯切片投入转鼓装置中，工序控制参数同实施例1。
(3)、将步骤(2)得到的聚酯切片经单螺杆挤出机制成厚度为1±0.1mm，宽度为33±2mm的带状，即为所述耐低温塑料打包带，其在零下30℃，连接处焊接后拉力5850daN。
实施例4
本实施例提供一种在-50～-30℃环境下可使用的打包带，其制备方法基本同实施例1，不同的是，PET、PBC以及扩链剂的用量分别为10kg、25kg和500g。所得打包带在零下50℃，连接处焊接后拉力4350daN。
实施例5
本实施例提供一种在-50～-30℃环境下可使用的打包带，其制备方法基本同实施例1，不同的是，PET、PBC以及扩链剂的用量分别为10kg、20kg和400g。所得打包带在零下50℃，连接处焊接后拉力4130daN。
实施例6
本实施例提供一种在-50～-30℃环境下可使用的打包带，其制备方法基本同实施例1，不同的是，PET、PBC以及扩链剂的用量分别为10kg、30kg和500g。所得打包带在零下50℃，连接处焊接后拉力6610daN。
对比例1
本对比例提供一种打包带，其制备方法基本同实施例3，不同的是，PET、PBC以及扩链剂的用量分别为10kg、20kg和260g。所得打包带其在零下30℃，连接处焊接后拉力3980daN。
对比例2
本对比例提供一种打包带，其制备方法基本同实施例3，不同的是，PET、PBC以及扩链剂的用量分别为10kg、20kg和200g。所得打包带其在零下30℃，连接处焊接后拉力3910daN。
对比例3
本对比例提供一种打包带，其制备方法基本同实施例3，不同的是，原料仅有PET和扩链剂，且PET、扩链剂的用量分别为10kg和600g。所得打包带其在零下30℃，连接处焊接后拉力1253daN。
参见表3，其中列出了现有技术的三种打包带产品(宽度和厚度同实施例1)在零下30℃时的焊接后拉力的数据，为便于比较，实施例1～6以及对比例1～3在相应条件下的焊接后拉力的数据也一并列出。
从表3可见，将PET和PBC复合使用所制成的打包带，取得了与现有技术相比，非常优异的耐低温性能。特别是，当PET和PBC按照本发明所限定的比例复合使用时，耐低温性能更佳。其中根据本发明的在厚度为1±0.1mm，宽度为33±2mm的塑料打包带(实施例1和6)在零下50℃，连接处焊接后拉力超过6000daN，弥补了国内耐低温PET打包带的空白。
表3
Figure BDA00001870923400061
此外，还以实施例1为例，对打包带的力学性能进行了测试。结果表明，本发明可以吸收运输中的振动，从而保证了货物在长途运输中具有卓越的抗冲击性，在不断裂的情况下纤维带可以比钢质打包带吸收更大量的冲击能量。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种耐低温塑料打包带，其特征在于：以重量百分含量计，所述耐低温塑料打包带的原料包括聚酯成分 95%~99%和扩链剂1%~5%，其中，所述聚酯成分由聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸-1,4-丁二醇酯按重量比1:1~3组成。
2.根据权利要求1所述的耐低温塑料打包带，其特征在于：所述聚酯成分由聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸-1,4-丁二醇酯按重量比1:1~2组成。
3.根据权利要求1所述的耐低温塑料打包带，其特征在于：所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯的重均分子量为1万~5万。
4.根据权利要求1或3所述的耐低温塑料打包带，其特征在于：所述的聚碳酸-1,4-丁二醇酯的重均分子量为2万~4万。
5.一种权利要求1至4中任一项权利要求所述的耐低温塑料打包带的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将原料聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸-1,4-丁二醇酯去湿干燥后，与扩链剂一起通过高速混合机由双螺杆挤出机的筒体进入，全部原料在双螺杆挤出机中共混和挤出造粒获得聚酯切片；
（2）、使步骤（1）所得聚酯切片在温度200℃~220℃、真空度15~35mmHg下进行5~24小时的固相增粘；
（3）、将经过步骤（2）的聚酯切片制成设定尺寸的带状，即为所述耐低温塑料打包带。
6.根据权利要求5所述的耐低温塑料打包带，其特征在于：步骤（1）中，使聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸-1,4-丁二醇酯在50℃~80℃下干燥3~5小时。
7.根据权利要求5或6所述的耐低温塑料打包带，其特征在于：步骤（1）中，双螺杆挤出机各区的温度分别为260℃~290℃。
8.根据权利要求5所述的耐低温塑料打包带，其特征在于：步骤（2）中所述的固相增粘在真空转鼓装置中进行。
9.根据权利要求5或8所述的耐低温塑料打包带，其特征在于：步骤（2）中所述的固相增粘进行的时间为15~24小时。
10.根据权利要求5所述的耐低温塑料打包带，其特征在于：步骤（3）中，使所述聚酯切片经单螺杆挤出机挤出制成带状。
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C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
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Application publication date: 20121010

Assignee: Shengda Technology (Nantong) Co., Ltd.

Assignor: Zhangjiagang Chaineng Biological Technology Co., Ltd.

Contract record no.: 2014320000551

Denomination of invention: Low-temperature-resistant plastic packing tape and preparation method thereof

Granted publication date: 20131016

License type: Exclusive License

Record date: 20140708

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
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Granted publication date: 20131016

Termination date: 20180710