CN104962049B - 一种apet增韧吸塑包装材料及其制备方法 - Google Patents
一种apet增韧吸塑包装材料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种APET增韧吸塑包装材料,由以下重量%的原料组成:非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯(APET)55~70%、聚2,6‑萘二甲酸乙二醇酯(PEN)15~30%、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)3~7%、复合增韧剂5~15%;所述复合增韧剂由占复合增韧剂重量%的以下成分组成:氯化聚乙烯(CPE)10~20%、增韧剂PTW 30~40%、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯三元共聚物(MBS)40~60%,本发明同时公开了一种APET增韧吸塑包装材料的制备方法。本发明制得的APET包装材料解决现有技术不足,具有良好的韧性及抗冲击性能,易于加工成型。
Description
技术领域
本发明涉及吸塑包装材料的制备技术领域,具体涉及一种APET增韧吸塑包装材料及其制备方法。
背景技术
吸塑包装材料一般多以无定形塑料加工制得,例如聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、PVDC等。PS收缩膜强度低、不耐冲击,故很少被使用;而PVC、PVDC不利于回收处理,不符合环保要求。在国外,特别是在欧洲,PVC塑料薄膜已被禁止在包装领域尤其是食品包装方面的使用。
在此背景下,伴随着市场发展的需要及国际贸易的发展,环保包装材料开始普及运用。APET是一种热塑性环保塑胶产品,其边料与废品均可回收再利用,其所含化学元素同纸张一样为碳、氧、氢,属可降解性塑料。采用这种材料制备的包装产品丢弃后,最终降解为水和二氧化碳,环保性能优良,广泛用于食品、化妆品、电子、印刷、玩具等行业的包装。但是,APET材料存在着抗冲击性差、韧性差及高周波热合困难,不易加工等缺点而限制了APET材料的应用领域。
发明内容
针对现有技术不足,本发明提供了一种APET增韧吸塑包装材料及其制备方法,制得的包装材料具有良好的韧性及抗冲击性能,易于加工成型。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为:一种APET增韧吸塑包装材料,由以下重量%的原料组成:
非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯(APET) 55~70%,
聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN) 15~30%,
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 3~7%,
复合增韧剂 5~15%;
所述复合增韧剂由占复合增韧剂重量%的以下成分组成:
氯化聚乙烯(CPE) 10~20%,
增韧剂PTW 30~40%,
甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯三元共聚物(MBS) 40~60%。
所述一种APET增韧吸塑包装材料的制备方法,包括以下步骤:
1)按所述重量%备取所述原料;
2)将所述原料进行干燥处理,将干燥后的原料置于高混机中混合处理,得均匀状态的预混合料;
3)将步骤3所得预混合料置于双螺杆片材挤出机中进行挤出压片制得APET增韧吸塑包装材料。
进一步地,所述干燥处理工艺:所述APET、PEN、PBT于70~90℃下干燥3~5h,所述复合增韧剂于60~70℃下干燥4~6h。
进一步地,所述混合处理工艺:将APET置于高混机中,加热至60~90℃,于300~350r/min转速下保温加入复合增韧剂,搅拌8~15min,升温至90~110℃并依次加入PEN及PBT,于300~350r/min转速下搅拌5~10min。
进一步地,所述双螺杆片材挤出机的挤出温度为255-265℃,螺杆长径比为26:1-32:1,螺杆转速为220-260r/min。
通过上述技术方案,本发明将APET、PEN、PBT及一定配比的复合增韧剂复合制备得到APET增韧吸塑包装材料,在适宜组成配比下,PEN、PBT及复合增韧剂能对APET产生协同增韧效应,平衡APET的抗冲击性能,复合增韧剂可改善体系的相容性,提高抗冲击性能并保留较高的其它力学强度;所得包装材料保留较好的吸塑性能,同时具有良好的抗冲击性及韧性,易于加工,可广泛用于包装行业。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1:一种APET增韧吸塑包装材料,由以下重量%的原料组成:
非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯(APET) 62%,
聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN) 23%,
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 5%,
复合增韧剂 10%;
所述复合增韧剂由占复合增韧剂重量%的以下成分组成:氯化聚乙烯(CPE) 15%、增韧剂PTW 35%、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯三元共聚物(MBS) 50%,所述复合增韧剂为CPE、增韧剂PTW及MBS的均匀复合物。
所述一种APET增韧吸塑包装材料的制备方法,包括以下步骤:
1)按所述重量%备取所述原料;
2)将所述原料进行干燥处理,将干燥后的原料置于高混机中混合处理,得均匀状态的预混合料;
3)将步骤3所得预混合料置于双螺杆片材挤出机中进行挤出压片制得APET增韧吸塑包装材料。
进一步地,所述干燥处理工艺:所述APET、PEN、PBT于80℃下干燥4h,所述复合增韧剂于65℃下干燥5h。
进一步地,所述混合处理工艺:将APET置于高混机中,加热至80℃,于320r/min转速下保温加入复合增韧剂,搅拌12min,升温至100℃并依次加入PEN及PBT,于320r/min转速下搅拌8min。
进一步地,所述双螺杆片材挤出机的挤出温度为260℃,螺杆长径比为30:1,螺杆转速为240r/min。
实施例2:一种APET增韧吸塑包装材料,由以下重量%的原料组成:
非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯(APET) 55%,
聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN) 30%,
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 7%,
复合增韧剂 8%;
所述复合增韧剂由占复合增韧剂重量%的以下成分组成:氯化聚乙烯(CPE) 10%、增韧剂PTW 40%、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯三元共聚物(MBS) 50%,所述复合增韧剂为CPE、增韧剂PTW及MBS的均匀复合物。
所述一种APET增韧吸塑包装材料的制备方法所包括的步骤同实施例1,具体的,所述干燥处理工艺:所述APET、PEN、PBT于70℃下干燥5h,所述复合增韧剂于60℃下干燥6h;所述混合处理工艺:将APET置于高混机中,加热至90℃,于300r/min转速下保温加入复合增韧剂,搅拌15min,升温至110℃并依次加入PEN及PBT,于300r/min转速下搅拌10min;所述双螺杆片材挤出机的挤出温度为255℃,螺杆长径比为32:1,螺杆转速为220r/min。
实施例3:一种APET增韧吸塑包装材料,由以下重量%的原料组成:
非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯(APET) 70%,
聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN) 18%,
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 7%,
复合增韧剂 5%;
所述复合增韧剂由占复合增韧剂重量%的以下成分组成:氯化聚乙烯(CPE) 13%、增韧剂PTW 35%、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯三元共聚物(MBS) 52%,所述复合增韧剂为CPE、增韧剂PTW及MBS的均匀复合物。
所述一种APET增韧吸塑包装材料的制备方法所包括的步骤同实施例1,具体的,所述干燥处理工艺:所述APET、PEN、PBT于87℃下干燥3.5h,所述复合增韧剂于65℃下干燥4h;所述混合处理工艺:将APET置于高混机中,加热至72℃,于310r/min转速下保温加入复合增韧剂,搅拌9min,升温至95℃并依次加入PEN及PBT,于340r/min转速下搅拌7min;所述双螺杆片材挤出机的挤出温度为260℃,螺杆长径比为29:1,螺杆转速为230r/min。
实施例4:一种APET增韧吸塑包装材料,由以下重量%的原料组成:
非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯(APET) 58%,
聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN) 20%,
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 7%,
复合增韧剂 15%;
所述复合增韧剂由占复合增韧剂重量%的以下成分组成:氯化聚乙烯(CPE) 14%、增韧剂PTW 31%、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯三元共聚物(MBS) 55%,所述复合增韧剂为CPE、增韧剂PTW及MBS的均匀复合物。
所述一种APET增韧吸塑包装材料的制备方法所包括的步骤同实施例1,具体的,所述干燥处理工艺:所述APET、PEN、PBT于75℃下干燥4h,所述复合增韧剂于67℃下干燥5h;所述混合处理工艺:将APET置于高混机中,加热至85℃,于325r/min转速下保温加入复合增韧剂,搅拌13min,升温至100℃并依次加入PEN及PBT,于310r/min转速下搅拌9min;所述双螺杆片材挤出机的挤出温度为263℃,螺杆长径比为27:1,螺杆转速为255r/min。
实施例5:一种APET增韧吸塑包装材料,由以下重量%的原料组成:
非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯(APET) 67%,
聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN) 16%,
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 7%,
复合增韧剂 10%;
所述复合增韧剂由占复合增韧剂重量%的以下成分组成:氯化聚乙烯(CPE) 15%、增韧剂PTW 35%、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯三元共聚物(MBS) 50%,所述复合增韧剂为CPE、增韧剂PTW及MBS的均匀复合物。
所述一种APET增韧吸塑包装材料的制备方法所包括的步骤同实施例1,具体的,所述干燥处理工艺:所述APET、PEN、PBT于85℃下干燥4h,所述复合增韧剂于66℃下干燥5h;所述混合处理工艺:将APET置于高混机中,加热至80℃,于330r/min转速下保温加入复合增韧剂,搅拌12min,升温至100℃并依次加入PEN及PBT,于325r/min转速下搅拌7min;所述双螺杆片材挤出机的挤出温度为264℃,螺杆长径比为31:1,螺杆转速为230r/min。
实施例6:一种APET增韧吸塑包装材料,由以下重量%的原料组成:
非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯(APET) 60%,
聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN) 23%,
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 5%,
复合增韧剂 12%;
所述复合增韧剂由占复合增韧剂重量%的以下成分组成:氯化聚乙烯(CPE) 15%、增韧剂PTW 40%、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯三元共聚物(MBS) 45%,所述复合增韧剂为CPE、增韧剂PTW及MBS的均匀复合物。
所述一种APET增韧吸塑包装材料的制备方法所包括的步骤同实施例1,具体的,所述干燥处理工艺:所述APET、PEN、PBT于80℃下干燥4h,所述复合增韧剂于65℃下干燥4h;所述混合处理工艺:将APET置于高混机中,加热至75℃,于300r/min转速下保温加入复合增韧剂,搅拌8min,升温至100℃并依次加入PEN及PBT,于320r/min转速下搅拌10min;所述双螺杆片材挤出机的挤出温度为260℃,螺杆长径比为30:1,螺杆转速为250r/min。
对比例1:一种APET增韧吸塑包装材料,由以下重量%的原料组成:
非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯(APET) 66%,
聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN) 27%,
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 7%。
所述一种APET增韧吸塑包装材料的制备方法所包括的步骤同实施例1,具体的,所述干燥处理工艺:所述APET、PEN、PBT于80℃下干燥4h;所述混合处理工艺:将APET置于高混机中,加热至100℃并依次加入PEN及PBT,于320r/min转速下搅拌8min;所述双螺杆片材挤出机的挤出温度为260℃,螺杆长径比为30:1,螺杆转速为240r/min。
经测试,本发明实施例所得APET增韧吸塑包装材料的各项性能如下表所示,其中,拉伸强度、断裂伸长率按ASTM D638 标准进行测试,缺口冲击强度按ASTM D256 进行测试。
性能 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 对比例1 | 对比例2* |
拉伸强度 MPa | 92.6 | 87.3 | 83.6 | 97.0 | 91.3 | 99.7 | 61.5 | 56.4 |
断裂伸长率 % | 268 | 252 | 237 | 291 | 255 | 310 | 218 | 183 |
Izod缺口冲击强度 3.2mm. J/m | 389 | 339 | 327 | 370 | 344 | 386 | 188 | 159 |
*对比例2为纯APET原料经干燥处理后,置于双螺杆片材挤出机中进行挤出压片制得的材料,所示干燥处理,双螺杆片材挤出机挤出工艺条件同实施例1。
实施例1~6与对比例1、2的各项性能对比可知,PEN、PBT及复合增韧剂对APET材料起增韧剂增加抗冲击性能的作用,PEN、PBT及复合增韧剂同时加入会进一步促进APET性能的提高,所得产品具有优良的抗冲击性及韧性,易于加工成型。
Claims (4)
1.一种APET增韧吸塑包装材料,其特征在于,由以下重量%的原料组成:
非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯 55~70%
聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯 15~30%
聚对苯二甲酸丁二醇酯 3~7%
复合增韧剂 5~15%;
所述复合增韧剂由占复合增韧剂重量%的以下成分组成:
CPE型氯化聚乙烯 10~20%
增韧剂PTW 30~40%
甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯三元共聚物 40~60%;
所述的一种APET增韧吸塑包装材料通过下述的制备方法制备得到:
1)按所述重量%备取所述原料;
2)将所述原料进行干燥处理,将干燥后的原料置于高混机中混合处理,得均匀状态的预混合料;
3)将步骤2所得预混合料置于双螺杆片材挤出机中进行挤出压片制得APET增韧吸塑包装材料。
2.根据权利要求1所述的一种APET增韧吸塑包装材料,其特征在于:所述干燥处理工艺:将所述非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯于70~90℃下干燥3~5h,所述复合增韧剂于60~70℃下干燥4~6h。
3.根据权利要求1所述的一种APET增韧吸塑包装材料,其特征在于:所述混合处理工艺:将APET置于高混机中,加热至60~90℃,于300~350r/min转速下保温加入复合增韧剂,搅拌8~15min,升温至90~110℃并依次加入PEN及PBT,于300~350r/min转速下搅拌5~10min。
4.根据权利要求1所述的一种APET增韧吸塑包装材料,其特征在于:所述双螺杆片材挤出机的挤出温度为255-265℃,螺杆长径比为26:1-32:1,螺杆转速为220-260r/min。
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