CN103160017A - 一种用于塑料包装箱的热塑性树脂复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于塑料包装箱的热塑性树脂复合材料，由包含以下重量百分比的组分制成：长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料20-60%，聚丙烯母料40-80%。其中，长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料由包括以下重量百分比的组分制成：聚丙烯45-68%，玻璃纤维30-50%，相容剂2-3%，润滑剂0-1%，抗氧剂0-1%。聚丙烯母料由包括以下重量百分比的组分制成：聚丙烯79-100%，增韧剂0-20%，抗氧剂0-1%。本发明还公开了该用于塑料包装箱的热塑性树脂复合材料的制备方法。本发明的复合材料注塑成型制得的包装箱，具备优秀的堆码性能、抗冲击性能，并且耐温、耐腐蚀性好。

Description

一种用于塑料包装箱的热塑性树脂复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子复合材料技术领域，尤其涉及一种用于塑料包装箱的热塑性树脂复合材料及其制备方法。

背景技术

目前市场上的包装箱主要有木箱、纸箱、塑料箱等。但木箱易受潮、易腐烂、易传播植物寄生虫害、熏蒸时会产生甲烷危害人体健康，而且木材资源紧张，供应困难；纸箱容易受潮、承重较小、使用范围较窄。现有的塑料包装箱基本为聚乙烯或聚丙烯材料制成的，其承重能力、堆码性能、耐温性能常常不能满足实际需求，为克服上述材料的各种缺陷，现急需一种综合性能良好的新型的用于制造包装箱的材料。

发明内容

本发明就是为了克服上述现有包装箱材料存在的各种缺陷而提供一种用于制造塑料包装箱的综合性能良好的新型热塑性树脂复合材料及其制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种用于塑料包装箱的热塑性树脂复合材料，由包含以下重量百分比的组分制成：

长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料 20-60%，

聚丙烯母料                   40-80%。

优选的，所述长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料由包含以下重量百分比的组分制成：

聚丙烯     45-68%，

玻璃纤维   30-50%，

相容剂     2-3%，

润滑剂     0-1%，

抗氧剂     0-1%。

优选的，所述相容剂选自马来酸酐接枝聚丙烯或甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚丙烯的共聚物。

优选的，所述润滑剂选自石蜡、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡、酰胺蜡、硬脂酸及其盐中的一种或几种。

优选的，所述抗氧剂选自受阻酚类、受阻胺类、亚磷酸酯、硫醚类抗氧剂中的一种或几种。所述抗氧剂优选抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂168、抗氧剂DSTDP中的一种或几种。

优选的，所述聚丙烯母料由包含以下重量百分比的组分制成：

聚丙烯  79-100%，

增韧剂  0-20%，

抗氧剂  0-1%。

优选的，所述增韧剂选自橡胶或热塑性弹性体。

优选的，所述增韧剂选自三元乙丙橡胶EPDM、聚苯乙烯嵌段共聚物SEBS、聚烯烃弹性体POE中的一种或几种。

优选的，所述抗氧剂选自受阻酚类、受阻胺类、亚磷酸酯、硫醚类抗氧剂中的一种或几种。所述抗氧剂优选抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂168、抗氧剂DSTDP中的一种或几种。

一种用于塑料包装箱的热塑性树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料通过熔融浸渍法制备得到；

（2）聚丙烯母料通过熔融共混挤出造粒制备得到；

（3）将长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料20-60 wt%与聚丙烯母料40-80 wt%掺混均匀即可。

优选的，所述步骤（1）具体包括：将聚丙烯45-68 wt%、相容剂2-3 wt%、润滑剂0-1 wt%、抗氧剂0-1 wt%在180-220℃温度条件下塑化熔融，得到聚丙烯树脂熔体；将连续玻璃纤维导入熔体浸渍模头，经过聚丙烯树脂熔体浸渍，在模头内实现纤维的分散和浸润，通过模头的纤维出口控制玻璃纤维的含量为30-50 wt%。待玻璃纤维完全浸润并冷却固化后，经切粒机切成10-12mm长度，得到长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料。

优选的，所述步骤（2）具体包括：将聚丙烯79-100 wt%、增韧剂0-20 wt%、抗氧剂0-1 wt%加入到高速混合机中进行高速混合5-10分钟，然后转入双螺杆挤出机中，在180-210℃温度下挤出并造粒，得到聚丙烯母料。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的复合材料注塑成型制得的包装箱，具备优秀的堆码性能、抗冲击性能，并且耐温、耐腐蚀性好。

具体实施方式

下面结合各实施例详细描述本发明。

实施例1

将聚丙烯46 wt%、马来酸酐接枝聚丙烯3 wt%、抗氧剂1010 0.2wt%、抗氧剂168 0.4wt%、润滑剂聚丙烯蜡0.4wt%在180-220℃温度条件下塑化熔融，得到聚丙烯树脂熔体；将连续玻璃纤维由纱架引出，经张力辊调节张力后导入熔体浸渍模头，经过聚丙烯树脂熔体浸渍，在模头内实现纤维的分散和浸润，通过模头的纤维出口控制玻璃纤维的含量为50wt%，待玻璃纤维完全浸润并冷却固化后，经切粒机切成10mm长度，得到长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料A。

将聚丙烯树脂89.7wt%、三元乙丙橡胶EPDM 10wt%、抗氧剂1010 0.1wt%、抗氧剂168 0.2wt%加入到高速混合机中进行高速混合5分钟，然后转入双螺杆挤出机中，在180-210℃温度下挤出并造粒，得到聚丙烯母料B。

将长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料A 20wt%与聚丙烯母料B 80wt%，加入到高速混合机中混合均匀即可。

实施例2

将聚丙烯55.6wt%、马来酸酐接枝聚丙烯3wt%、抗氧剂1010 0.3wt%、抗氧剂168 0.5wt%、润滑剂聚乙烯蜡0.6wt%在180-220℃温度条件下塑化熔融，得到聚丙烯树脂熔体；将连续玻璃纤维由纱架引出，经张力辊调节张力后导入熔体浸渍模头，经过聚丙烯树脂熔体浸渍，在模头内实现纤维的分散和浸润，通过模头的纤维出口控制玻璃纤维的含量为40wt%，待玻璃纤维完全浸润并冷却固化后，经切粒机切成12mm长度，得到长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料C。

将聚丙烯树脂79.7wt%、聚烯烃弹性体POE 20wt%、抗氧剂1010 0.1wt%、抗氧剂168 0.2wt%加入到高速混合机中进行高速混合8分钟，然后转入双螺杆挤出机中，在180-210℃温度下挤出并造粒，得到聚丙烯母料D。

将长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料C 40wt%与聚丙烯母料D 60wt%，加入到高速混合机中混合均匀即可。

实施例3

将聚丙烯67.5wt%、马来酸酐接枝聚丙烯2wt%、抗氧剂1010 0.2wt%、抗氧剂168 0.3wt%在180-220℃温度条件下塑化熔融，得到聚丙烯树脂熔体；将连续玻璃纤维由纱架引出，经张力辊调节张力后导入熔体浸渍模头，经过聚丙烯树脂熔体浸渍，在模头内实现纤维的分散和浸润，通过模头的纤维出口控制玻璃纤维的含量为30wt%，待玻璃纤维完全浸润并冷却固化后，经切粒机切成11mm长度，得到长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料E。

聚丙烯树脂100wt%即为聚丙烯母料F。

将长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料E 60wt%与聚丙烯母料F 40wt%，加入到高速混合机中混合均匀即可。

将实施例1-3最终制备得到的复合材料注塑成标准样条进行性能测试，测试结果见表1。

表1

实施例4

将聚丙烯45 wt%、相容剂甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚丙烯的共聚物4 wt%、润滑剂石蜡1 wt%在180-210℃温度条件下塑化熔融，得到聚丙烯树脂熔体；将连续玻璃纤维由纱架引出，经张力辊调节张力后导入熔体浸渍模头，经过聚丙烯树脂熔体浸渍，在模头内实现纤维的分散和浸润，通过模头的纤维出口控制玻璃纤维的含量为50 wt%。待玻璃纤维完全浸润并冷却固化后，经切粒机切成11mm长度，得到长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料。

将聚丙烯79 wt%、增韧剂聚苯乙烯嵌段共聚物SEBS 20.5 wt%、抗氧剂1098 0.2wt%、抗氧剂168 0.3 wt%加入到高速混合机中进行高速混合10分钟，然后转入双螺杆挤出机中，在180-210℃温度下挤出并造粒，得到聚丙烯母料。

将长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料30 wt%与聚丙烯母料70 wt%掺混均匀即可。

实施例5

将聚丙烯68 wt%、相容剂甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚丙烯的共聚物1wt%、抗氧剂1010 0.4 wt%、抗氧剂168 0.3 wt%、润滑剂酰胺蜡0.3 wt%在180-220℃温度条件下塑化熔融，得到聚丙烯树脂熔体；将连续玻璃纤维由纱架引出，经张力辊调节张力后导入熔体浸渍模头，经过聚丙烯树脂熔体浸渍，在模头内实现纤维的分散和浸润，通过模头的纤维出口控制玻璃纤维的含量为30 wt%。待玻璃纤维完全浸润并冷却固化后，经切粒机切成10mm长度，得到长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料。

将聚丙烯84.4 wt%、增韧剂聚烯烃弹性体POE 15 wt%、抗氧剂1010 0.2 wt%、抗氧剂168 0.4 wt%加入到高速混合机中进行高速混合8分钟，然后转入双螺杆挤出机中，在180-210℃温度下挤出并造粒，得到聚丙烯母料。

将长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料50 wt%与聚丙烯母料50 wt%掺混均匀即可。

实施例6

将聚丙烯58.1 wt%、相容剂马来酸酐接枝聚丙烯2.8 wt%、润滑剂硬脂酸0.8 wt%、抗氧剂1010 0.1wt%、抗氧剂DSTDP 0.2wt%在180-220℃温度条件下塑化熔融，得到聚丙烯树脂熔体；将连续玻璃纤维由纱架引出，经张力辊调节张力后导入熔体浸渍模头，经过聚丙烯树脂熔体浸渍，在模头内实现纤维的分散和浸润，通过模头的纤维出口控制玻璃纤维的含量为38 wt%。待玻璃纤维完全浸润并冷却固化后，经切粒机切成12mm长度，得到长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料。

将聚丙烯91.6 wt%、增韧剂三元乙丙橡胶EPDM 7.4 wt%、抗氧剂1010 0.4wt%、抗氧剂168 0.6 wt%加入到高速混合机中进行高速混合6分钟，然后转入双螺杆挤出机中，在180-200℃温度下挤出并造粒，得到聚丙烯母料。

将长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料45 wt%与聚丙烯母料55 wt%掺混均匀即可。

以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于塑料包装箱的热塑性树脂复合材料，其特征在于，由包含以下重量百分比的组分制成：

长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料 20-60%，

聚丙烯母料                   40-80%。

2.如权利要求1所述的用于塑料包装箱的热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料由包含以下重量百分比的组分制成：

聚丙烯     45-68%，

玻璃纤维   30-50%，

相容剂     2-3%，

润滑剂     0-1%，

抗氧剂     0-1%。

3.如权利要求2所述的用于塑料包装箱的热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述相容剂选自马来酸酐接枝聚丙烯或甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚丙烯的共聚物。

4.如权利要求2所述的用于塑料包装箱的热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述润滑剂选自石蜡、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡、酰胺蜡、硬脂酸及其盐中的一种或几种。

5.如权利要求2所述的用于塑料包装箱的热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述抗氧剂选自受阻酚类、受阻胺类、亚磷酸酯、硫醚类抗氧剂中的一种或几种。

6.如权利要求1所述的用于塑料包装箱的热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述聚丙烯母料由包含以下重量百分比的组分制成：

聚丙烯  79-100%，

增韧剂  0-20%，

抗氧剂  0-1%。

7.如权利要求6所述的用于塑料包装箱的热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述增韧剂选自橡胶或热塑性弹性体。

8.如权利要求6所述的用于塑料包装箱的热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述增韧剂选自三元乙丙橡胶EPDM、聚苯乙烯嵌段共聚物SEBS、聚烯烃弹性体POE中的一种或几种。

9.如权利要求6所述的用于塑料包装箱的热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述抗氧剂选自受阻酚类、受阻胺类、亚磷酸酯、硫醚类抗氧剂中的一种或几种。

10.一种如权利要求1所述的用于塑料包装箱的热塑性树脂复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料通过熔融浸渍法制备得到；

（2）聚丙烯母料通过熔融共混挤出造粒制备得到；

（3）将长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料20-60 wt%与聚丙烯母料40-80 wt%掺混均匀即可。