CN102964089A - 一种气相防锈合成纸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气相防锈合成纸及其制备方法，属于气相防锈技术领域。所述气相防锈合成纸主要由气相缓蚀剂、重质碳酸钙、低密度聚乙烯树脂、茂金属聚乙烯、硅烷偶联剂和聚乙烯蜡组成。本发明是以高分子材料为基材原料，对重质碳酸钙进行改性，并添加气相缓蚀剂及各种加工助剂，利用高分子界面化学原理和高分子改性的特点，经挤出造粒工艺、吹膜、压延、流延等成型工艺制成。对节约能源、保护自然资源、改善环境有巨大的社会效益。
Description
技术领域
本发明属于气相 防锈技术领域，具体涉及一种气相防锈合成纸及其制备方法。
背景技术
传统的包装材料行业主要使用纸制品和塑料包装物，但传统造纸技术需要砍伐大量的木材和使用大量的水，在生产过程中需要添加强酸、强碱、漂白粉及众多有机氯化物，同时排放污水和有毒有害物质，对环境和人类健康造成了严重的危害。而大量塑料包装物的使用则造成白色污染及大量石油资源浪费的问题。同时纸制品和塑料包装物的功能较单一，已经不适合于需要具备多种功能包装材料的领域。
目前，气相防锈技术在包装材料行业已经得到广泛的发展，该技术是利用载体中含浸的气相缓蚀剂在常温自动挥发出的缓蚀气体因子吸附于物体表面，切断空气中的水蒸气、氧气等物质与物体接触，形成气相保护层，破坏腐蚀的机理，能够非常有效地防止物体表面的锈蚀。随着载体的不同，衍生出气相防锈纸、气相防锈薄膜等产品，但其载体的获得都依赖于森林、石油等稀缺性资源。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气相防锈合成纸及其制备方法，该合成纸的使用解决了大量塑料包装物造成的白色污染及大量石油资源浪费的问题，其制备工艺解决了传统造纸污染给环境带来的危害问题。
一种气相防锈合成纸，由气相缓蚀剂、重质碳酸钙、低密度聚乙烯树脂、茂金属聚乙烯、硅烷偶联剂和聚乙烯蜡组成，各组分的质量百分含量为：
所述气相缓蚀剂为苯三唑、苯三唑衍生物、咪唑、咪唑啉类化合物、有机酸盐、无机酸盐中的一种或几种混合而成，缓蚀剂形态可以是粉体、液体或母粒。气相缓蚀剂具有抑制金属腐蚀的作用。
所述有机酸盐包括苯甲酸盐、硬脂酸盐、肉桂酸盐或醋酸盐等；所述无机酸盐包括亚硝酸盐、钼酸盐或碳酸盐。
所述重质碳酸钙是石灰石经气流磨加工而得的超微粉末，其粒径为2～6μm(电镜检测，95％以上)。
所述的低密度聚乙烯树脂为吹膜级低密度聚乙烯，密度为0.917～0.924g/cm3，熔体流动速率为0.5～1.5g/10min。
所述的茂金属聚乙烯树脂(mLDPE)密度为0.912～0.917g/cm3，熔体流动速率为0.2～1.0g/10min。
所述的硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
所述的聚乙烯腊为低分子量聚乙烯蜡，分子量为3500～4000。
上述气相防锈合成纸的制备，可以采用吹膜法、流延法或压延法。
所述吹膜法的工艺过程为：按上述比例将各组分经混炼机混炼，单螺杆、双螺杆造粒机造粒，并以母粒加入吹膜机组，经吹膜挤出机进行塑化、挤出、吹涨、牵引、收卷工序，吹制成厚度为50～120微米的气相防锈合成纸；加工温度为140～170℃。
在原料组分中可添加色母粒、增韧母粒、抗氧化老化母粒或抗静电母粒等功能母粒。
本发明的有益效果为：
1、本发明气相防锈合成纸新技术，以地壳内最为丰富的矿产资源碳酸钙为主要原料，以高分子材料及多种无机物为辅助原料，利用高分子界面化学原理和填充改性技术，经特殊工艺加工而成的一种可逆性循环利用，具有现代技术特点的新型气相防锈纸技术。
2、气相防锈合成纸不用木浆，保护了森林，不用水，节约了水资源，减少废水、废气、废渣的排放，解决了传统造纸污染给环境来带的危害问题。
3、气相防锈合成纸既具有传统木浆纸的功能又具有塑料的特性，因此具有防水、防潮、印刷、耐折、抗拉强度高等优势，且生产成本比可替代的同类产品低20～30％，解决了大量塑料包装物的使用造成的白色污染及大量石油资源浪费的问题。
4、本发明气相防锈合成纸中选用的重质碳酸钙粒子直径在2～6微米，有利于气相缓蚀剂通过无机粒子之间的间隙向表面迁移，形成浓度梯度。有利于材料本身的初期防锈和长期缓释。该气相缓蚀剂在常温下能够持续、缓慢地气化、挥发，挥发出来的缓蚀剂蒸气能够吸附在裸露的金属表面，从而形成一个到两个分子厚的稳定保护膜，该保护膜能够有效地防止氧气、湿气等环境气氛对金属的腐蚀，从而产生优良的防锈作用。
具体实施方式
以下实施例如无特别说明，各组分比例均为重量比。
实施例1
气相防锈合成纸，组份及其百分含量为：
其中：抑制金属腐蚀的气相缓蚀剂组成为：苯三唑1份；苯甲酸钠2份、醋酸钠1份；亚硝酸钠1份；
重质碳酸钙为2500目；低密度聚乙烯树脂为吹膜级低密度聚乙烯，密度为0.923g/cm3，熔体流动速率为1.0g/10min；茂金属聚乙烯树脂(mLDPE)密度为0.917g/cm3，熔体流动速率为0.5g/10min；硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；聚乙烯蜡为低分子量聚乙烯蜡，分子量为3500～4000。
制备方法：按上述配方将气相缓蚀剂、重质碳酸钙、硅烷偶联剂、聚乙烯蜡在25℃下混合5分钟，再加入低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯在混炼机上140℃混合20分钟；将熔融体送入单螺杆造粒机中，挤出造粒，加工温度130～150℃。将所造粒加入到吹膜机组进行吹膜，吹膜厚度控制在60～120微米。经吹涨、牵引、收卷、包装即可获得产品。
实施例2
气相防锈合成纸，由以下组分构成：
其中：抑制金属腐蚀的气相缓蚀剂组成为：苯三唑1份；苯甲酸钠2份、醋酸钠1份；亚硝酸钠1份；
重质碳酸钙为2500目；低密度聚乙烯树脂为吹膜级低密度聚乙烯，密度为0.923g/cm3，熔体流动速率为1.0g/10min；茂金属聚乙烯树脂(mLDPE)密度为0.917g/cm3，熔体流动速率为0.5g/10min；硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；聚乙烯蜡为低分子量聚乙烯蜡，分子量为3500～4000。
制备方法：按上述配方将气相缓蚀剂、重质碳酸钙、硅烷偶联剂、聚乙烯蜡在25℃下混合5分钟，再加入低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯在混炼机上140℃混合20分钟；将熔融体送入单螺杆造粒机中，挤出造粒，加工温度130～150℃。将所造粒加入到吹膜机组进行吹膜，吹膜厚度控制在60～120微米。经吹涨、牵引、收卷、包装即可获得产品。
实施例3
气相防锈合成纸，由以下组分构成：
其中：抑制金属腐蚀的气相缓蚀剂组成为：苯三唑1份；苯甲酸钠1份；肉桂酸钠1份；亚硝酸钠1份；
重质碳酸钙为2500目；低密度聚乙烯树脂为吹膜级低密度聚乙烯，密度为0.923g/cm3，熔体流动速率为1.0g/10min；茂金属聚乙烯树脂(mLDPE)密度为0.917g/cm3，熔体流动速率为0.5g/10min；硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；聚乙烯蜡为低分子量聚乙烯蜡，分子量为3500～4000。
制备方法：将气相缓蚀剂、重质碳酸钙、硅烷偶联剂、聚乙烯蜡在25℃下混合5分钟，再加入低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯在混炼机上140℃混合20分钟；将熔融体送入单螺杆造粒机中，挤出造粒，加工温度130～150℃。将所造粒加入到吹膜机组进行吹膜，吹膜厚度控制在60～120微米。经吹涨、牵引、收卷、包装即可获得产品。
实施例4
气相防锈合成纸，由以下组分构成：
其中：抑制金属腐蚀的气相缓蚀剂组成为：甲基苯三唑1份；咪唑1份；肉桂酸钠1份；钼酸盐1份。
重质碳酸钙为2500目；低密度聚乙烯树脂为吹膜级低密度聚乙烯，密度为0.923g/cm3，熔体流动速率为1.0g/10min；茂金属聚乙烯树脂(mLDPE)密度为0.917g/cm3，熔体流动速率为0.5g/10min；硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；聚乙烯蜡为低分子量聚乙烯蜡，分子量为3500～4000。
制备方法：将气相缓蚀剂、重质碳酸钙、硅烷偶联剂、聚乙烯蜡及适量色母粒在25℃下混合5分钟，再加入低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯在混炼机上140℃混合20分钟；将熔融体送入单螺杆造粒机中，挤出造粒，加工温度130～150℃。将所造粒加入到吹膜机组进行吹膜，吹膜厚度控制在60～120微米。经吹涨、牵引、收卷、包装即可获得产品。
上述实施例所制合成纸的各性能参数如表一：
表一
注：气相防锈合成纸厚度：100微米
由表一可知，由本发明所得气相防锈合成纸防水、防潮、耐折、抗拉强度高，具有优良的防锈作用。
Claims (9)
1.一种气相防锈合成纸，其特征在于：由气相缓蚀剂、重质碳酸钙、低密度聚乙烯树脂、茂金属聚乙烯、硅烷偶联剂和聚乙烯蜡组成，各组分的质量百分含量为：
2.如权利要求1所述的气相防锈合成纸，其特征在于：所述气相缓蚀剂为苯三唑、苯三唑衍生物、咪唑、咪唑啉类化合物、有机酸盐、无机酸盐中的一种或几种混合而成；缓蚀剂形态为粉体、液体或母粒；所述有机酸盐为苯甲酸盐、硬脂酸盐、肉桂酸盐或醋酸盐；所述无机酸盐为亚硝酸盐、钼酸盐或碳酸盐。
3.如权利要求1所述的气相防锈合成纸，其特征在于：所述重质碳酸钙是石灰石经气流磨加工而得的超微粉末，其粒径为2～6μm。
4.如权利要求1所述的气相防锈合成纸，其特征在于：所述的低密度聚乙烯树脂为吹膜级低密度聚乙烯，密度为0.917～0.924g/cm3，熔体流动速率为0.5～1.5g/10min。
5.如权利要求1所述的气相防锈合成纸，其特征在于：所述的茂金属聚乙烯树脂密度为0.912～0.917g/cm3，熔体流动速率为0.2～1.0g/10min。
6.如权利要求1所述的气相防锈合成纸，其特征在于：所述的硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
7.如权利要求1所述的气相防锈合成纸，其特征在于：所述的聚乙烯腊为低分子量聚乙烯蜡，分子量为3500～4000。
8.一种如权利要求1所述的气相防锈合成纸的制备方法，其特征在于：所述气相防锈合成纸采用吹膜法、流延法或压延法制备。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述吹膜法的工艺过程为：按权利要求1中比例将各组分经混炼机混炼，单螺杆、双螺杆造粒机造粒，并以母粒加入吹膜机组，经吹膜挤出机进行塑化、挤出、吹涨、牵引、收卷工序，吹制成厚度为50～120微米的气相防锈合成纸；加工温度为140～170℃。
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