CN104788808A - 一种聚丙烯打包袋及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚丙烯打包袋及其制备方法,原料为:聚丙烯、润滑剂、白油、碳酸钙、钛酸酯偶联剂、亚磷酸三苯酯为、丁烯、丁基乙烯、UHMWPE和HDPE;产品冲击强度50-80kJ/m2,拉伸强度50-250MPa,拉伸模量16-20GPa;断裂伸长率800-900%,弯曲强度26-30MPa,制备方法简单,可以广泛生产并不断代替现有材料。
Description
技术领域
本发明涉及包装材料技术领域,尤其涉及一种聚丙烯打包袋及其制备方法。
背景技术
聚丙烯塑胶原料,化学名称:聚丙烯,特点:密度小,强度刚度,硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100度左右使用。具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆、不耐磨、易老化。适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件。聚丙烯,是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯(isotactic polyprolene)、无规聚丙烯(atactic polypropylene)和间规聚丙烯(syndiotactic polypropylene)三种。温度和加载速率对聚丙烯的韧性影响很大。当温度高于玻璃化温度时,冲击破坏呈韧性断裂,低于玻璃化温度呈脆性断裂,且冲击强度值大幅度下降。提高加载速率,可使韧性断裂向脆性断裂转变的温度上升。聚丙烯具有优异的抗弯曲疲劳性,其制品在常温下可弯折106次而不损坏。
无毒、无味,密度小,强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100℃左右使用。具有良好的介电性能和高频绝缘性且不受湿度影响,但低温时变脆,不耐磨、易老化。适于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。常见的酸、碱等有机溶剂对它几乎不起作用,可用于食具。由于结构规整而高度结晶化,故熔点可高达167℃。耐热、耐腐蚀,制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度小,是最轻的通用塑料。缺点是耐低温冲击性差,较易老化,但可分别通过改性予以克服。
聚丙烯是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的聚丙烯温度低于0℃以下时非常脆,因此许多商业的聚丙烯材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。 共聚物型的聚丙烯材料有较低的热扭曲温度(100℃)、低透明度、低光泽度、低刚性,但是有有更强的抗冲击强度。共聚改性是指采用催化剂,以丙烯单体为主在聚合阶段进行的改性。丙烯单体与其它烯烃类单体进行共聚合可以提高聚丙烯的低温韧性,冲击性能,透明性和加工流动性。例如在丙烯、乙烯共聚得到的聚合物中,由于乙烯和丙烯链段的无规则分布使得物的结晶度降低。嵌段共聚2%-3%的乙烯单体可制得乙丙共聚橡胶,可耐-30℃的低温冲击。当乙烯含量达到30%时则成为无规共聚物,具有结晶度低,冲击性能好,透明性好等特点。
聚丙烯的交联改性是提高聚丙烯热变形温度的有效方法,也能提高聚丙烯的力学性能,交联改性主要有辐射交联法和化学交联法。辐射交联是在高能射线的作用下聚丙烯分子链产生自由基进而进行交联反应。化学交联一般是在PP中加入过氧化物作为引发剂,同时加入助交联剂实现交联反应。聚丙烯的交联改性过程中降解和交联反应同时存在,采用辐射交联时交联效率比较低,而采用化学交联时一般都是通过加入带有不饱和键的助交联体系促进交联反应。聚丙烯双向拉伸薄膜(BO聚丙烯)的强度、透明性、光泽度等都很好,可用于打字机带、粘胶带基膜、香烟包装膜等。PP的熔体质量流动速率(MFR)通常在1~100。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料,共聚型的抗冲强度比均聚型的要高。由于结晶,PP的收缩率相当高,一般为1.6~2.0%。
聚丙烯纤维制品主要包括单丝、扁丝、纤维三类。聚丙烯单丝的密度小、韧性好、耐磨性好,适用于生产绳索、渔网等。聚丙烯扁丝拉伸强度高,适用于生产编织袋,用来替代传统的麻袋。聚丙烯编织袋具有高强度,常用于化肥、水泥、粮食、食糖、矿物粉、化工原料的包装。聚丙烯扁丝还可以生产编织布,用于帐篷、防雨布、彩条布等。聚丙烯纤维则广泛用于地毯、毛毯、衣料、蚊帐、人造草坪、人造毛、尿布、滤布、无纺布和窗帘等。填充改性是在塑料中添加相对廉价的非金属矿粉体材料或其它材料,从而降低制品的原材料成本,同时还可以改善塑料材料某些性能,比如刚性、硬度和耐热性等。通常使用的非矿粉体材料有白油(轻钙、重钙)、滑石粉、云母粉、高岭土、硅灰石粉、氢氧化铝、氢氧化镁或水镁石粉、沉淀硫酸钡或重晶石粉等。
共混改性是一种简单而有效的改性方法,将其它塑料,橡胶或热塑性弹性体与PP共混可制被兼具这些聚合物性质的高分子合金。聚丙烯的共混改性可以改进聚合物的耐低温冲击性、透明度、着色性、抗静电性等。由于共混改性具有操作简单、生产周期短、适合批量生产等优点,使其发展十分迅速。常用于聚丙烯共混改性的高聚物有聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)、乙丙橡胶(EPR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、顺丁橡胶(ER)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)等。EPDM、SBS、EVA等弹性体与PP共混后,材料中的弹性体微粒能够吸收部分冲击能量,并作为应力集中剂来诱发和抑制裂纹增长,使PP由脆性断裂转变为延性断裂,使其冲击强度大幅度提升,有效改善PP的韧性。PA、ABS等刚性聚合物与PP共混则可以在增韧的同时保证材料的强度和刚性。但是由于这类刚性聚合物都是极性聚合物,与PP的相容性较差,在改性时必须加入合适的增容体系。
发明内容
本发明提供一种冲击强度高,拉伸强度高的聚丙烯打包袋及其制备方法,解决现有打包袋冲击强度和拉伸强度低等技术问题。
本发明采用以下技术方案:一种聚丙烯打包袋,其原料按质量份数配比如下:聚丙烯100份,润滑剂0.15-0.35份,白油20-30份,碳酸钙15-20份,钛酸酯偶联剂0.1-0.3份,亚磷酸三苯酯为0.01-0.1份,丁烯5-10份,丁基乙烯15-35份,UHMWPE15-25份,HDPE10-30份。
作为本发明的一种优选技术方案:所述聚丙烯打包袋的原料按质量份数配比如下:聚丙烯100份,润滑剂0.2-0.3份,白油22-28份,碳酸钙16-18份,钛酸酯偶联剂0.15-0.25份,亚磷酸三苯酯为0.01-0.09份,丁烯6-8份,丁基乙烯20-30份,UHMWPE17-23份,HDPE15-25份。
作为本发明的一种优选技术方案:所述聚丙烯打包袋的原料按质量份数配比如下:聚丙烯100份,润滑剂0.25份,白油25份,碳酸钙17份,钛酸酯偶联剂0.2份,亚磷酸三苯酯为0.05份,丁烯7份,丁基乙烯25份,UHMWPE20份,HDPE20份。
作为本发明的一种优选技术方案:所述润滑剂采用聚乙烯蜡或石蜡。
一种制备所述的聚丙烯打包袋的方法,步骤为:
第一步:按照质量份数配比称取聚丙烯、润滑剂、白油、碳酸钙、钛酸酯偶联剂、亚磷酸三苯酯、丁烯、丁基乙烯、UHMWPE和HDPE;
第二步:将所有原料投入高速混合机中混合均匀,混合机温度90-100℃,混合6-10min,挤出机速度14-16r/min,L/D为16-18;
第三步:混合后的物料投入单螺杆挤出机中,挤出机温度105-115℃、115-135℃、135-155℃、155-175℃、175-195℃,机头温度200-250℃,冷却水槽水温10-30℃,加热水槽加热功率15-18kW,水浴温度90-100℃,拉伸倍数6-7倍。
有益效果
本发明所述一种聚丙烯打包袋及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比,具有以下技术效果:1、产品冲击强度50-80kJ/m2,拉伸强度50-250MPa,拉伸模量16-20GPa;2、断裂伸长率800-900%,弯曲强度26-30MPa;3、产品耐寒性好、无毒,原料简单易得,制备方法简单,可以广泛生产并不断代替现有材料。
具体实施方式
以下结合实例对本发明作进一步的描述,实施例仅用于对本发明进行说明,并不构成对权利要求范围的限制,本领域技术人员可以想到的其他替代手段,均在本发明权利要求范围内。
实施例1:
第一步:按照质量份数配比称取聚丙烯100份,石蜡0.15份,白油20份,碳酸钙15份,钛酸酯偶联剂0.1份,亚磷酸三苯酯为0.01份,丁烯5份,丁基乙烯15份,UHMWPE15份,HDPE10份。
第二步:将所有原料投入高速混合机中混合均匀,混合机温度90℃,混合6min,挤出机速度14r/min,L/D为16。
第三步:混合后的物料投入单螺杆挤出机中,挤出机温度105℃、115℃、135℃、155℃、175℃,机头温度200℃,冷却水槽水温10℃,加热水槽加热功率15kW,水浴温度90℃,拉伸倍数6倍。
产品冲击强度50kJ/m2,拉伸强度50MPa,拉伸模量16GPa;断裂伸长率800%,弯曲强度26MPa。
实施例2:
第一步:按照质量份数配比称取聚丙烯100份,石蜡0.35份,白油30份,碳酸钙20份,钛酸酯偶联剂0.3份,亚磷酸三苯酯为0.1份,丁烯10份,丁基乙烯35份,UHMWPE25份,HDPE30份。
第二步:将所有原料投入高速混合机中混合均匀,混合机温度100℃,混合10min,挤出机速度16r/min,L/D为18。
第三步:混合后的物料投入单螺杆挤出机中,挤出机温度115℃、135℃、155℃、175℃、195℃,机头温度250℃,冷却水槽水温30℃,加热水槽加热功率18kW,水浴温度100℃,拉伸倍数7倍。
产品冲击强度55kJ/m2,拉伸强度100MPa,拉伸模量17GPa,断裂伸长率8,20%,弯曲强度27MPa。
实施例3:
第一步:按照质量份数配比称取聚丙烯100份,聚乙烯蜡0.2份,白油22份,碳酸钙16份,钛酸酯偶联剂0.15份,亚磷酸三苯酯为0.01份,丁烯6份,丁基乙烯20份,UHMWPE17份,HDPE15份。
第二步:将所有原料投入高速混合机中混合均匀,混合机温度90℃,混合6min,挤出机速度14r/min,L/D为16。
第三步:混合后的物料投入单螺杆挤出机中,挤出机温度105℃、115℃、135℃、155℃、175℃,机头温度200℃,冷却水槽水温10℃,加热水槽加热功率15kW,水浴温度90℃,拉伸倍数6倍。
产品冲击强度60kJ/m2,拉伸强度150MPa,拉伸模量18GPa;断裂伸长率850%,弯曲强度27MPa。
实施例4:
第一步:按照质量份数配比称取聚丙烯100份,聚乙烯蜡0.3份,白油28份,碳酸钙18份,钛酸酯偶联剂0.25份,亚磷酸三苯酯为0.09份,丁烯8份,丁基乙烯30份,UHMWPE23份,HDPE25份。
第二步:将所有原料投入高速混合机中混合均匀,混合机温度100℃,混合10min,挤出机速度16r/min,L/D为18。
第三步:混合后的物料投入单螺杆挤出机中,挤出机温度115℃、135℃、155℃、175℃、195℃,机头温度250℃,冷却水槽水温30℃,加热水槽加热功率18kW,水浴温度100℃,拉伸倍数7倍。
产品冲击强度70kJ/m2,拉伸强度200MPa,拉伸模量19GPa,断裂伸长率8,80%,弯曲强度29MPa。
实施例5:
第一步:按照质量份数配比称取聚丙烯100份,聚乙烯蜡0.25份,白油25份,碳酸钙17份,钛酸酯偶联剂0.2份,亚磷酸三苯酯为0.05份,丁烯7份,丁基乙烯25份,UHMWPE20份,HDPE20份。
第二步:将所有原料投入高速混合机中混合均匀,混合机温度95℃,混合8min,挤出机速度15r/min,L/D为17。
第三步:混合后的物料投入单螺杆挤出机中,挤出机温度110℃、125℃、145℃、165℃、185℃,机头温度225℃,冷却水槽水温20℃,加热水槽加热功率16kW,水浴温度95℃,拉伸倍数7倍。
产品冲击强度80kJ/m2,拉伸强度250MPa,拉伸模量20GPa;断裂伸长率900%,弯曲强度30MPa。
Claims (5)
1.一种聚丙烯打包袋,其特征在于,所述聚丙烯打包袋的原料按质量份数配比如下:聚丙烯100份,润滑剂0.15-0.35份,白油20-30份,碳酸钙15-20份,钛酸酯偶联剂0.1-0.3份,亚磷酸三苯酯为0.01-0.1份,丁烯5-10份,丁基乙烯15-35份,UHMWPE15-25份,HDPE10-30份。
2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯打包袋,其特征在于,所述聚丙烯打包袋的原料按质量份数配比如下:聚丙烯100份,润滑剂0.2-0.3份,白油22-28份,碳酸钙16-18份,钛酸酯偶联剂0.15-0.25份,亚磷酸三苯酯为0.01-0.09份,丁烯6-8份,丁基乙烯20-30份,UHMWPE17-23份,HDPE15-25份。
3.根据权利要求2所述的一种聚丙烯打包袋,其特征在于,所述聚丙烯打包袋的原料按质量份数配比如下:聚丙烯100份,润滑剂0.25份,白油25份,碳酸钙17份,钛酸酯偶联剂0.2份,亚磷酸三苯酯为0.05份,丁烯7份,丁基乙烯25份,UHMWPE20份,HDPE20份。
4.根据权利要求1所述的一种聚丙烯打包袋,其特征在于:所述润滑剂采用聚乙烯蜡或石蜡。
5.一种制作权利要求1所述的聚丙烯打包袋的方法,其特征在于,包括如下步骤:
第一步:按照质量份数配比称取聚丙烯、润滑剂、白油、碳酸钙、钛酸酯偶联剂、亚磷酸三苯酯、丁烯、丁基乙烯、UHMWPE和HDPE;
第二步:将所有原料投入高速混合机中混合均匀,混合机温度90-100℃,混合6-10min,挤出机速度14-16r/min,L/D为16-18;
第三步:混合后的物料投入单螺杆挤出机中,挤出机温度105-115℃、115-135℃、135-155℃、155-175℃、175-195℃,机头温度200-250℃,冷却水槽水温10-30℃,加热水槽加热功率15-18kW,水浴温度90-100℃,拉伸倍数6-7倍。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150722 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |