CN103552291A - 一种阻隔性发泡软管及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于塑料包装容器技术领域，具体为一种阻隔性发泡软管及其制备方法。阻隔性的发泡软管由三层组成：内层，阻隔发泡层和外层，其中内层和外层为聚烯烃塑料，阻隔发泡层是与内外层相容性好的聚烯烃塑料加入发泡剂进行发泡所得。本发明的有益效果在于，其提供的阻隔性发泡软管通过加入环保型发泡剂减轻制品的重量，形成为独立发泡孔不贯通，且孔径在1-20μm，大大提高了制品的阻隔性，与之前通过铝箔复合，或使用聚偏二氯乙烯、聚酰胺、EVOH等阻隔剂相比，方法简便、生产成本降低、回收容易、易于降解。

Description

一种阻隔性发泡软管及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种阻隔性发泡软管及其制备方法，属于塑料包装容器技术领域。

背景技术

软管包装因其质量轻，易于携带，结实耐用，可回收，易于挤取加工性能及印刷适应性好等特点，而成为那些品种繁多产品的合理的包装方案选择，尤其是在药膏包装、食品包装、日化品包装及化妆品包装等方面发挥着重要作用。目前国际上用于以上产品的薄壁包装软管都是采用PP、PE等烯烃材料，而这些烯烃材料都是从石油等化工原料提炼后加工而成的，是对不可再生资源的一种损耗，由于随着人们生活水平的提高，包装需求日益增强，能源损耗也越来越大，本发明通过对烯烃材料进行发泡减重，减少烯烃材料的使用量来减轻能源使用压力。

食品、药品、日化用品等包装一般需要低温、遮光等保存方式来延长被包装物使用时间，通过使用发泡剂，形成独立的泡孔结构，增强了制品对温度、光线等的阻隔性能，使得被包装物性能保持时间更长久。使得包装回收更方便。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种阻隔性发泡软管，所述发泡软管的软管壁由内至外分别为内层、阻隔发泡层和外层，其中所述内层和外层为热塑性树脂，所述阻隔发泡层通过加发泡剂于内、外层相容性好的热塑性树脂中进行发泡得到，发泡剂占热塑性树脂的0.3wt-3wt%。

上述热塑性树脂为聚烯烃树脂。

上述热塑性树脂选自聚丙烯或聚乙烯中的一种或两种；

上述内层、外层和阻隔发泡层的热塑性树脂中包括聚乙烯和聚丙烯两种聚烯烃树脂组份时，30%≤聚丙烯的重量百分含量＜100%。

上述聚乙烯为低密度聚乙烯；上述聚丙烯为熔融指数为0.5～2.0g/10min的聚丙烯。

上述的发泡剂选自组分A、组分B或者组分A和组分B等摩尔的混合物，其中组分A为柠檬酸或者柠檬酸衍生物，组分B为碳酸钠或者碳酸氢钠，分别制成发泡母粒，可以分开应用也可混合使用。

本发明的阻隔性发泡软管，发泡密度是0.3-0.8g/cm³，独立发泡孔不贯通，孔径为1-20μm。

本发明还提供一种阻隔性发泡软管的制备方法，包括以下步骤：

1）准备所述阻隔性发泡软管的软管壁各层的材料，导入各自对应的挤出机，加热到比成型温度高20℃，启动螺杆，聚烯烃塑料在挤出机的成型温度为120℃～220℃，阻隔发泡层挤出机的成型温度为140～200℃；

2）经加热后的材料经各自的挤出机后进入同一个成型混合机头，从机头流出呈空心的管状流体，待流体混合均匀后，降低各挤出机的温度到成型温度；

3）将流体牵引到气压为-0.005～-0.001MPa的真空水箱，经过真空成型后，再切成需要的长度，得软管管壁，所述软管管壁与软管管头用注塑的方法连接到一起，即得。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中通过加入发泡剂制造发泡软管，与之前通过铝箔复合，或使用聚偏二氯乙烯、聚酰胺、EVOH等阻隔剂相比工艺调整少，同时降低了生产成本，得到的制品重量减轻，形成独立的泡孔结构，提高了制品的阻隔性，具备很强竞争力；

2、本发明通过加入发泡剂，减少了原材料的使用，属于绿色节能环保科技；

3、制造时配方中不需加交联剂，得到的发泡软管为非交联结构，可以回收利用，不造成二次污染，符合可循环经济的要求。

附图说明

图1是实施例1得到的发泡软管的SEM图（200倍）。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行详细说明。在实施例中，非特别说明，所有原料均为市售。

实施例1

在本实施例中管壁由外层、阻隔层、内层共三层构成。外层是熔融指数为2.0g/10min的PP（聚丙烯），内层是LDPE（低密度聚乙烯）。阻隔层由30wt%聚丙烯和68wt%低密度聚乙烯，2wt%柠檬酸系列发泡剂母粒进行制备获得。

制备方法：

1）发泡料预混：30wt%聚丙烯和68wt%低密度聚乙烯，2wt%柠檬酸系列发泡剂母粒置于混料机中低速搅拌(10-25r/min），7分钟后取出待用；

2）取外层所需材料PP、内层所需材料LDPE，阻隔层预混的发泡料，导入各自对应的挤出机，加热到比成型温度高20℃，启动螺杆，外层的成型温度为160℃，182℃，203℃，220℃，阻隔层的成型温度为150℃，173℃，188℃，200℃，内层的成型温度为128℃，150℃，177℃，198℃。

3）经加热后的材料经各自的挤出机后进入同一个成型混合机头，从机头流出呈空心的管状流体，待流体混合均匀后，降低各挤出机的温度到成型温度；

4）将流体牵引到气压为-0.005～-0.001MPa的真空水箱，经过真空成型后，再切成需要的长度，即得软管管壁，所述软管管壁与软管管头用注塑的方法连接到一起，即得。

经跟踪检测，生产过程无异味散发，通过200倍显微镜观测（如图1所示），孔径1-20μm，且为独立的泡孔结构，其软管密度0.65g/cm³。

实施例2

在本实施例中管壁由外层、阻隔层、内层共三层构成。外层是50wt%熔融指数为2.0g/10min的聚丙烯（PP）与50wt%2.0g/10min的LDPE（低密度聚乙烯）混合物，内层是LDPE（低密度聚乙烯）。阻隔层由49wt%聚丙烯和50wt%低密度聚乙烯，1wt%碳酸氢钠发泡剂母粒进行制备获得。

制备方法：

1）发泡料预混：49wt%%聚丙烯和50wt%低密度聚乙烯，1wt%碳酸氢钠发泡剂母粒置于混料机中低速搅拌(10-25r/min），7分钟后取出待用；

2）取外层所需材料PP与LDPE混合物、内层所需材料LDPE，阻隔层预混的发泡料导入各自对应的挤出机，加热到比成型温度高20℃，启动螺杆，外层的成型温度为160℃，180℃，199℃，210℃，阻隔层的成型温度为145℃，166℃，177℃，185℃，内层的成型温度为128℃，155℃，175℃，195℃。

3）经加热后的材料经各自的挤出机后进入同一个成型混合机头，从机头流出呈空心的管状流体，待流体混合均匀后，降低各挤出机的温度到成型温度；

4）将流体牵引到气压为-0.005～-0.001MPa的真空水箱，经过真空成型后，再切成需要的长度，即得软管管壁，所述软管管壁与软管管头用注塑的方法连接到一起，即得。

经跟踪检测，生产过程无异味散发，通过200倍显微镜观测（如图1所示），孔径1-20μm，且为独立的泡孔结构，其软管密度0.7g/cm³。

实施例3

在本实施例中管壁由外层、阻隔层、内层共三层构成。外层是2.0g/10minHDPE（高密度聚乙烯）与，内层是LDPE（低密度聚乙烯）。阻隔层由49wt%高密度聚乙烯和50wt%低密度聚乙烯，1wt%碳酸氢钠发泡剂母粒进行制备获得。

制备方法：

1）发泡料预混：49wt%高密度聚乙烯和50wt%低密度聚乙烯，1wt%碳酸氢钠发泡剂母粒。置于混料机中低速搅拌(10-25r/min），7分钟后取出待用；

2）取外层所需材料HDPE、内层所需材料LDPE，阻隔层预混的发泡料导入各自对应的挤出机，加热到比成型温度高20℃，启动螺杆，外层的成型温度为160℃，184℃，202℃，220℃，阻隔层的成型温度为140℃，155℃，168℃，180℃，内层的成型温度为150℃，173℃，190℃，200℃。

3）经加热后的材料经各自的挤出机后进入同一个成型混合机头，从机头流出呈空心的管状流体，待流体混合均匀后，降低各挤出机的温度到成型温度；

4）将流体牵引到气压为-0.005～-0.001MPa的真空水箱，经过真空成型后，再切成需要的长度，即得软管管壁，所述软管管壁与软管管头用注塑的方法连接到一起，即得。

经跟踪检测，生产过程无异味散发，通过200倍显微镜观测（如图1所示），孔径1-10μm，且为独立的泡孔结构，其软管密度0.59g/cm³。

实施例4

在本实施例中管壁由外层、阻隔层、内层共三层构成。外层是50wt%熔融指数为2.0g/10min的HDPE（高密度聚乙烯）与50wt%2.0g/10min的LDPE（低密度聚乙烯）混合物，内层是LDPE（低密度聚乙烯）。阻隔层由49wt%高密度聚乙烯和50wt%低密度聚乙烯，1wt%柠檬酸发泡剂制备获得。

制备方法：

1）发泡料预混：49wt%%聚丙烯和50wt%%低密度聚乙烯，1wt%碳酸氢钠发泡剂母粒置于混料机中低速搅拌(10-25r/min），7分钟后取出待用；

2）取外层所需材料50wt%熔融指数为2.0g/10min的HDPE（高密度聚乙烯）与50wt%2.0g/10min的LDPE（低密度聚乙烯）混合物、内层所需材料LDPE，阻隔层预混的发泡料导入各自对应的挤出机，加热到比成型温度高20℃，启动螺杆，外层的成型温度为165℃，175℃，188℃，200℃，阻隔层的成型温度为140℃，155℃，169℃，180℃，内层的成型温度为120℃，148℃，169℃，200℃。

3）经加热后的材料经各自的挤出机后进入同一个成型混合机头，从机头流出呈空心的管状流体，待流体混合均匀后，降低各挤出机的温度到成型温度；

4）将流体牵引到气压为-0.005～-0.001MPa的真空水箱，经过真空成型后，再切成需要的长度，即得软管管壁，所述软管管壁与软管管头用注塑的方法连接到一起，即得。

经跟踪检测，生产过程无异味散发，通过200倍显微镜观测（如图1所示），孔径1-20μm，且为独立的泡孔结构，其软管密度0.62g/cm³。

实施例5

在本实施例中管壁由外层、阻隔层、内层共三层构成。外层是2.0g/10min的PP(聚丙烯)，内层是50wt%熔融指数为2.0g/10min的PP（聚丙烯）与50wt%2.0g/10min的LDPE（低密度聚乙烯）混合物。阻隔层是68wt%聚丙烯和30wt%低密度聚乙烯，2wt%柠檬酸与碳酸氢钠混合物母粒。

制备方法：

1）发泡料预混：68wt%%聚丙烯和30wt%%低密度聚乙烯，2wt%柠檬酸与碳酸氢钠混合物母粒置于混料机中低速搅拌(10-25r/min），7分钟后取出待用；

2）取外层所需材料PP聚丙烯、内层所需材料50wt%2.0g/10min LDPE（低密度聚乙烯）与50wt%2.0g/10min PP聚丙烯混合物、阻隔层预混的发泡料导入各自对应的挤出机，加热到比成型温度高20℃，启动螺杆，外层的成型温度为160℃，183℃，203℃，220℃，阻隔层的成型温度为140℃，157℃，166℃，180℃，内层的成型温度为150℃，166℃，185℃，200℃。

3）经加热后的材料经各自的挤出机后进入同一个成型混合机头，从机头流出呈空心的管状流体，待流体混合均匀后，降低各挤出机的温度到成型温度；

4）将流体牵引到气压为-0.005～-0.001MPa的真空水箱，经过真空成型后，再切成需要的长度，即得软管管壁，所述软管管壁与软管管头用注塑的方法连接到一起，即得。

经跟踪检测，生产过程无异味散发，通过200倍显微镜观测（如图1所示），孔径1-20μm，且为独立的泡孔结构，其软管密度0.62g/cm³。

Claims (8)

1.一种阻隔性发泡软管，其特征在于，所述软管的软管壁由内至外包括有：内层、阻隔发泡层和外层，其中所述内层和所述外层为热塑性树脂，阻隔发泡层是由与内外层相容性好的热塑性树脂加入发泡剂进行发泡所得,发泡剂占热塑性树脂的0.3wt-3wt%。 

2.根据权利要求1所述的阻隔性发泡软管，其特征在于：所述热塑性树脂为聚烯烃树脂。 

3.根据权利要求1所述的阻隔性发泡软管，其特征在于：所述热塑性树脂选自聚丙烯或聚乙烯中的一种或两种。 

4.根据权利要求3所述的阻隔性发泡软管，其特征在于：所述热塑性树脂包括聚乙烯和聚丙烯两种聚烯烃树脂组份时，30%≤聚丙烯的重量百分含量＜100%。 

5.根据权利要求3所述的阻隔性发泡软管，其特征在于：所述聚乙烯为低密度聚乙烯，所述聚丙烯为熔融指数为0.5～2.0g/10min的聚丙烯。 

6.根据权利要求1所述的发泡软管，其特征在于：所述发泡剂为环保食品级型发泡剂，选自组分A、组分B或者A和B组分的等摩尔混合物，其中组分A为柠檬酸或者柠檬酸衍生物，组分B为碳酸钠或者碳酸氢钠。 

7.根据权利要求1-6任一项所述的阻隔性发泡软管，其特征在于：所述发泡软管的发泡密度为0.3-0.8g/cm³，独立发泡孔不贯通，孔径为1-20μm。 

8.一种根据权利要求1～6任一项所述的阻隔性发泡软管的制备方法，其特征在于， 

步骤如下： 

1）准备所述包装软管的软管壁各层的材料，导入各自对应的挤出机，加热到比成型温度高20℃，启动螺杆，热塑性树脂在挤出机的成型温度为120℃～220℃，阻隔发泡层在挤出机的成型温度为140～200℃； 

2）经加热后的材料经各自的挤出机后进入同一个成型混合机头，从机头流出呈空心的管状流体，待流体混合均匀后，降低各挤出机的温度到成型温度； 

3）将流体牵引到气压为-0.005～-0.001MPa的真空水箱，经过真空成型后，再切成需要的长度，得软管管壁，所述软管管壁与软管管头用注塑的方法连接到一起，即得。 

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