CN102757584A - 一种聚烯烃增强材料及其制备方法和用途 - Google Patents

一种聚烯烃增强材料及其制备方法和用途 Download PDF

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Abstract

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种聚烯烃增强材料及其制备方法和用途。该聚丙烯增强材料包含以下组分及其重量份数：聚烯烃：90～95份；填料：0～10份；玻璃纤维：0～10份；接枝物：0～1.5份；抗氧剂：0.1～0.4份；润滑剂：0～0.4份；偶联剂：0～0.4份。本发明的增强聚烯烃材料可以用于挤出成型，尤其适合制备中空板。由于采用增强改性，所得中空板材料较普通中空板具有更高的强度，克服了普通垫板/隔板易变形、周转次数少的问题且该材料具有重量轻，强度高，韧性好，可挤出成型的特点。同时，本产品属于热塑性材料，可回收再利用，对环境友好。

Description

一种聚烯烃增强材料及其制备方法和用途
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种聚烯烃增强材料及其制备方法和用途。
背景技术
玻璃瓶采用托盘包装，能克服麻袋包装的弊端，可减少包装和运输中玻璃瓶的破碎，同时也避免了因麻袋放久后在瓶子上的积灰甚至被粘附上麻袋腐朽物的现象发生。而放于托盘上的玻璃瓶垫板需要能经久耐用，同时要具有一定的刚性，能够抵抗一定的压力。现在普遍采用普通挤出级聚丙烯材料制作的中空板来充当托盘垫板和箱内隔板。但由于存在强度不足容易变形的问题限制了其周转的次数，从而也限制了其使用的范围。
发明内容
鉴于上述已有玻璃瓶垫板/隔板存在的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种聚烯烃增强改性新材料及其制备方法和用途。该聚烯烃增强材料用于玻璃瓶包装上的垫板和隔板，该材料具有重量轻，强度高，韧性好，可挤出成型的特点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种聚烯烃增强材料，包含以下组分及其重量份数：
聚烯烃：90～95份；
填料：0～10份；
玻璃纤维：0～10份；
接枝物：0～1.5份；
抗氧剂：0.1～0.4份；
润滑剂：0～0.4份；
偶联剂：0～0.4份。
所述的聚烯烃选自聚丙烯或聚乙烯中的一种或两种。
所述的填料选自碳酸钙、滑石粉、云母或硅灰石中的一种或几种。
所述的玻璃纤维可以是无碱玻纤(E-玻璃纤维)或中碱玻璃纤维(C-玻璃纤维)。
所述的玻璃纤维为短切纤维或连续纤维。
所述的接枝物为马来酸酐接枝的聚丙烯、马来酸酐接枝的聚乙烯或双马来酰亚胺。
所述的抗氧剂选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、亚磷酸三(2·4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)或硫代二丙酸双十八醇酯(DSTDP)中的一种或几种的混合物。
所述的偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或硼酸酯偶联剂中的一种或几种。
所述的硅烷偶联剂选自γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)或γ-缩水甘油醚氨丙基三甲氧基硅烷；所述的钛酸酯偶联剂为四异丙氧基钛；所述的铝酸酯偶联剂选自二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯；所述的硼酸酯偶联剂为二硬脂酰氧丙氧基硼酸酯。
所述的润滑剂选自硬脂酸钙(CaSt)或N.N′-乙撑双硬脂酰胺(EBS)中的一种或两种。
一种上述的聚烯烃增强材料制备方法，包含以下步骤：
(1)按上述比例称取一定量的聚烯烃、填料、玻璃纤维、接枝物、抗氧剂、润滑剂和偶联剂；
(2)将上述混合物送入双螺杆挤出机中；
(3)经双螺杆挤出机高速剪切、混炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥和包装；双螺杆挤出机温度为190-240℃；
(4)所得粒料经过挤出机连续挤出成型为中空板。
本发明的材料可经过挤出机连续挤出成型为塑料中空板，用作玻璃瓶包装上的垫板或隔板的用途。
本发明的聚烯烃材料，其性能符合玻璃瓶包装垫板/隔板的性能要求，因此，本发明的技术方案包括本发明的聚烯烃材料及其作为玻璃瓶包装垫板/隔板的用途。
本发明的有益效果：
同现有技术相比，本发明的增强聚烯烃材料可以用于挤出成型，尤其适合制备中空板。
由于采用增强改性，所得中空板材料较普通中空板具有更高的强度，克服了普通垫板/隔板易变形、周转次数少的问题且该材料具有重量轻，强度高，韧性好，可挤出成型的特点。同时，本产品属于热塑性材料，可回收再利用，对环境友好。
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
(1)称取聚丙烯94.6份、滑石粉5份、抗氧剂1010 0.2份、润滑剂EBS 0.1份和硅烷偶联剂KH-550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)0.1份；
(2)将上述原料由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中。
(3)经双螺杆挤出机高速剪切、混炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥和包装；双螺杆挤出机温度为190-240℃；该材料性能参数见表1所示；
(4)所得粒料经过挤出机连续挤出成型为中空板，根据包装尺寸要求，该中空板裁切成相应规格大小放于托盘上充当包装箱垫板或玻璃瓶包装箱内的隔板。
实施例2
(1)称取聚丙烯91.2份、滑石粉8份、抗氧剂1010 0.2份、润滑剂EBS 0.2份和硅烷偶联剂KH-570(3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)0.4份；
(2)将上述混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中；
(3)经双螺杆挤出机高速剪切、混炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥和包装；双螺杆挤出机温度为190-240℃；该材料性能参数见表1所示；
(4)所得粒料经过挤出机连续挤出成型为中空板，根据包装尺寸要求，该中空板裁切成相应规格大小放于托盘上充当包装箱垫板或玻璃瓶包装箱内的隔板。
实施例3
(1)称取聚乙烯90.8份、滑石粉3份、抗氧剂1010 0.2份、马来酸酐接枝聚丙烯1份和无碱短切玻璃纤维5份；
(2)将上述混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，同时玻璃纤维由玻纤加入口加入；
(3)经双螺杆挤出机高速剪切、混炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥和包装；双螺杆挤出机温度为190-240℃；该材料性能参数见表1所示；
(4)所得粒料经过挤出机连续挤出成型为中空板，根据包装尺寸要求，该中空板裁切成相应规格大小放于托盘上充当包装箱垫板或玻璃瓶包装箱内的隔板。
实施例4
(1)称取聚乙烯93.7份、抗氧剂1010 0.1份、抗氧剂168 0.2份、马来酸酐接枝PP 1份和无碱连续玻璃纤维5份；各组分配比如下：
(2)将上述混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，同时玻璃纤维由玻纤加入口加入；
(3)经双螺杆挤出机高速剪切、混炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥和包装；双螺杆挤出机温度为190-240℃；该材料性能参数见表1所示；
(4)所得粒料经过挤出机连续挤出成型为中空板，根据包装尺寸要求，该中空板裁切成相应规格大小放于托盘上充当包装箱垫板或玻璃瓶包装箱内的隔板。
实施例5
(1)称取聚丙烯90.3份、抗氧剂1010 0.2份、马来酸酐接枝PP 1.5份和玻璃纤维10份；
(2)将上述混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，同时玻璃纤维由玻纤加入口加入；
(3)经双螺杆挤出机高速剪切、混炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥和包装；双螺杆挤出机温度为190-240℃；该材料性能参数见表1所示；
(4)所得粒料经过挤出机连续挤出成型为中空板，根据包装尺寸要求，该中空板裁切成相应规格大小放于托盘上充当包装箱垫板或玻璃瓶包装箱内的隔板。
实施例6
(1)称取聚丙烯90份、碳酸钙9.5份、抗氧剂1010 0.1份、润滑剂EBS 0.2份和钛酸酯偶联剂四异丙氧基钛0.2份；
(2)将上述混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中；
(3)经双螺杆挤出机高速剪切、混炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥和包装；双螺杆挤出机温度为190-240℃；该材料性能参数见表1所示；
(4)所得粒料经过挤出机连续挤出成型为中空板，根据包装尺寸要求，该中空板裁切成相应规格大小放于托盘上充当包装箱垫板或玻璃瓶包装箱内的隔板。
表1
Figure BDA0000057842870000041
从表中可以看出，本发明中的改性材料在拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量上均高于普通挤出级PP，达到了很好的刚韧平衡；同时从材料的熔指上看，流动性能满足挤出加工的要求；从而保证了本发明的材料能用于制作高强度的中空板。
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 (10)

1.一种聚烯烃增强材料，其特征在于：其包含以下组分及其重量份数：
聚烯烃：90～95份；
填料：0～10份；
玻璃纤维：0～10份；
接枝物：0～1.5份；
抗氧剂：0.1～0.4份；
润滑剂：0～0.4份；
偶联剂：0～0.4份。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃增强材料，其特征在于：所述的聚烯烃选自聚丙烯或聚乙烯中的一种或两种；或所述的填料选自碳酸钙、滑石粉、云母或硅灰石中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的聚烯烃增强材料，其特征在于：所述的玻璃纤维为无碱玻纤或中碱玻璃纤维。
4.根据权利要求1所述的聚烯烃增强材料，其特征在于：所述的玻璃纤维为短切纤维或连续纤维。
5.根据权利要求1所述的聚烯烃增强材料，其特征在于：所述的接枝物为马来酸酐接枝的聚丙烯、马来酸酐接枝的聚乙烯或双马来酰亚胺；或所述的抗氧剂选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三(2·4-二叔丁基苯基)酯或硫代二丙酸双十八醇酯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的聚烯烃增强材料，其特征在于：所述的润滑剂选自硬脂酸钙或N.N′-乙撑双硬脂酰胺中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的聚烯烃增强材料，其特征在于：所述的偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或硼酸酯偶联剂中的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求7所述的聚烯烃增强材料，其特征在于：所述的硅烷偶联剂选自γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氨丙基三甲氧基硅烷；或所述的钛酸酯偶联剂为四异丙氧基钛；或所述的铝酸酯偶联剂为二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯；或所述的硼酸酯偶联剂为二硬脂酰氧丙氧基硼酸酯。
9.一种制备权利要求1-8任一所述的聚烯烃增强材料的方法，其特征在于：包含以下步骤：
(1)按权利要求1所述的比例称取一定量的聚烯烃、填料、玻璃纤维、接枝物、抗氧剂、润滑剂和偶联剂；
(2)将上述混合物送入双螺杆挤出机中；
(3)经双螺杆挤出机高速剪切、混炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥和包装；双螺杆挤出机温度为190-240℃；
(4)所得粒料经过挤出机连续挤出成型为中空板。
10.一种权利要求1-8任一所述的聚烯烃增强材料作为玻璃瓶包装垫板或隔板的用途。
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