CN105037979A - 一种表面成膜氯化丁基橡胶塞及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种表面成膜氯化丁基橡胶塞及其制备方法，包括以下步骤：(1)按照以下重量百分比进行备料：氯化异戊二烯-异丁烯橡胶：30％～45％、硅酸铝类填料：35％～55％、交联剂：3％～5％、着色剂：0.5％～1.5％、聚烯烃：5％～15％；(2)将步骤(1)中称量好的氯化异戊二烯-异丁烯橡胶、硅酸铝类填料、交联剂和着色剂依次投入到一个密闭式的搅拌机里，在140℃～160℃下进行混合，冷却至室温；(3)向步骤(2)制得的产物中加入称量好的聚烯烃再次混合，控制混合温度不得高于100℃，冷却至室温；(4)将步骤(3)制得的产物在170℃～190℃下模压成型或注射成型，即得到表面成膜的氯化丁基橡胶塞。本发明工艺简单、无环境污染、生产条件易控制、产品质量好。

Description

一种表面成膜氯化丁基橡胶塞及其制备方法
技术领域
本发明属于药用包装材料技术领域，具体地说是一种表面成膜氯化丁基橡胶塞及其制备方法。
背景技术
目前市场使用的高阻隔覆膜胶塞，由于其制备工艺需要两次及两次以上的硫化交联工艺，生产成本非常高，膜材在覆膜过程中存在延伸性不高的问题，制约了覆膜胶塞颈部高度，从而影响覆膜胶塞气密性和使用性。高刚性的膜材在针刺使用过程中也存在一定的落屑性，影响使用的安全性。
以往覆膜胶塞的制备工艺是将挤出的胶片单面贴合上薄膜，然后经过脚部一次硫化模具硫化，再经过冲切、清洗，制成脚部覆有薄膜的半成品，再将脚部覆有薄膜的半成品塞入到二次成型硫化模具中，上面加放胶料进行二次硫化，硫化后的胶片经冲切、清洗制得。其主要存在以下不足：
一、工艺复杂，生产环节多，对于药用包装材料这一特殊行业，过多的生产环节增加产品污染的几率，对用药安全造成较大的影响；
二、胶料浪费多，对橡胶这一不可再生资源耗用量大，且增加生产成本；
三、膜要经过二次高温，导致膜的损伤，使膜容易老化，降低其屏蔽性能及使用寿命，从而影响被包装药品质量；
四、因生产环节多，使用人工多，造成人员的浪费；且产品质量控制困难；
五、需经过两次高温硫化，能耗高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能够保障用药安全、节约成本的表面成膜氯化丁基橡胶塞及其制备方法。
为实现上述目的本发明是这样实现的，一种表面成膜氯化丁基橡胶塞，它由下述原料按照重量百分比混合而成：氯化异戊二烯-异丁烯橡胶：30％～45％、硅酸铝类填料：35％～55％、交联剂：3％～5％、着色剂：0.5％～1.5％、聚烯烃：5％～15％。
作为优选方案，所述表面成膜氯化丁基橡胶塞，它由下述原料按照重量百分比混合而成：氯化异戊二烯-异丁烯橡胶：35％～40％、硅酸铝类填料：45％～50％、交联剂：3％～5％、着色剂：0.5％～1.5％，聚烯烃：8％～15％。
上述表面成膜氯化丁基橡胶塞的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照以下重量百分比进行备料：氯化异戊二烯-异丁烯橡胶：30％～45％、硅酸铝类填料：35％～55％、交联剂：3％～5％、着色剂：0.5％～1.5％、聚烯烃：5％～15％；
(2)将步骤(1)中称量好的氯化异戊二烯-异丁烯橡胶、硅酸铝类填料、交联剂和着色剂依次投入到一个密闭式的搅拌机里，在140℃～160℃下进行混合，混合后得到产物A，冷却至室温；
(3)向步骤(2)制得的产物A中加入称量好的聚烯烃再次混合，控制混合温度不得高于100℃，得到产物B，冷却至室温；
(4)将步骤(3)制得的产物B在170℃～190℃下模压成型或注射成型，即得到表面成膜的氯化丁基橡胶塞。
作为优选方案，所述氯化异戊二烯-异丁烯橡胶的粘均分子量为1.5万～20万，门尼粘度ML1+8(100℃)为20～100，不饱和度为0.3～3.0mol％，氯的重量百分含量为0.5％～3.0％。氯化异戊二烯-异丁烯橡胶主要是用来提供良好的气体阻隔性。
作为优选方案，所述聚烯烃为乙烯-丙烯共聚物或非共乙烯-丙烯-二烯共聚物，聚烯烃的分子量不小于200万。聚烯烃主要是在一定的加工温度和压力下，在胶塞表面析出成膜，提供高阻隔性和高惰性。
作为优选方案，所述硅酸铝类填料的粒径为2000目。硅酸铝类填料主要用来提供一定的硬度和拉伸模量，用以提高胶塞的物理性能。
作为优选方案，所述交联剂为金属氧化物或酚醛树脂中的一种。
作为优选方案，所述金属氧化物的重量百分含量大于98％。
作为优选方案，所述酚醛树脂的分子量小于600，所述酚醛树脂的羟甲基含量大于3％。
作为优选方案，所述着色剂为钛白粉、碳黑或其混合物。选用钛白粉、碳黑等无机材料按一定比例混合调色，可调成各种颜色，颜色经久不褪色，且无毒不影响胶塞的性能。目的是为了改变制品的着色。
作为更优选方案，所述氯化异戊二烯-异丁烯橡胶的粘均分子量为8万，门尼粘度ML1+8(100℃)为40～80，不饱和度为1.1～1.9mol％。门尼粘度广泛用来作为控制橡胶胶料工艺性能的一项指标。ML1+8(100℃)中，M表示门尼，L表示用大转子。1表示预热1分钟，4表示试验4分钟。门尼数值越大，表示粘度越大，其可塑性越低。
本发明的优点：
第一，工艺简单、无环境污染、生产条件易控制、产品质量好；
第二，本发明既能够满足氯化丁基橡胶塞的高阻隔使用要求与加工要求，又能够满足密封后对所接触的药物配伍性的要；
第三，本发明机械强度好，具有橡胶般的弹性，不含有添加剂；
第四，采用聚烯烃在一定的加工温度和压力下，在胶塞表面析出成膜，能够有效的减少针刺使用过程中存在一定的落屑性，提高药物使用的安全性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
实施例1
一种表面成膜氯化丁基橡胶塞的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照以下重量百分比进行备料：氯化异戊二烯-异丁烯橡胶：30％、硅酸铝类填料：50％、交联剂：3.5％、着色剂：1.5％、聚烯烃：15％；其中，氯化异戊二烯-异丁烯橡胶的粘均分子量为8万，门尼粘度ML1+8(100℃)为40，不饱和度为1.1mol％，氯的重量百分含量为0.5％；硅酸铝类填料的粒径为2000目；交联剂为重量百分含量大于98％的金属氧化物；着色剂为钛白粉与碳黑按照质量比为1:1混合的混合物；聚烯烃为分子量为200万的乙烯-丙烯共聚物；
(2)将步骤(1)中称量好的氯化异戊二烯-异丁烯橡胶、硅酸铝类填料、交联剂和着色剂依次投入到一个密闭式的搅拌机里，在140℃下进行混合，混合后得到产物A，冷却至室温；
(3)向步骤(2)制得的产物A中加入称量好的聚烯烃再次混合，控制混合温度不得高于100℃，得到产物B，冷却至室温；
(4)将步骤(3)制得的产物B在170℃下模压成型或注射成型，即得到表面成膜的氯化丁基橡胶塞。
实施例2
一种表面成膜氯化丁基橡胶塞的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照以下重量百分比进行备料：氯化异戊二烯-异丁烯橡胶：40％、硅酸铝类填料：46％、交联剂：5％、着色剂：1％、聚烯烃：8％；其中，氯化异戊二烯-异丁烯橡胶的粘均分子量为1.5万，门尼粘度ML1+8(100℃)为60，不饱和度为1.5mol％，氯的重量百分含量为1.5％；硅酸铝类填料的粒径为2000目；交联剂为重量百分含量大于98％的金属氧化物；着色剂为钛白粉与碳黑按照2:1质量比混合的混合物；聚烯烃为分子量为250万的乙烯-丙烯共聚物；
(2)将步骤(1)中称量好的氯化异戊二烯-异丁烯橡胶、硅酸铝类填料、交联剂和着色剂依次投入到一个密闭式的搅拌机里，在150℃下进行混合，混合后得到产物A，冷却至室温；
(3)向步骤(2)制得的产物中加入称量好的聚烯烃再次混合，控制混合温度不得高于100℃，得到产物B，冷却至室温；
(4)将步骤(3)制得的产物B在175℃下模压成型或注射成型，即得到表面成膜的氯化丁基橡胶塞。
实施例3
一种表面成膜氯化丁基橡胶塞的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照以下重量百分比进行备料：氯化异戊二烯-异丁烯橡胶：45％、硅酸铝类填料：40％、交联剂：5％、着色剂：0.5％、聚烯烃：9.5％；其中，氯化异戊二烯-异丁烯橡胶的粘均分子量为5万，门尼粘度ML1+8(100℃)为80，不饱和度为1.9mol％，氯的重量百分含量为3.0％；硅酸铝类填料的粒径为2000目；交联剂为重量百分含量大于98％的金属氧化物；着色剂为碳黑；聚烯烃为分子量为300万的乙烯-丙烯共聚物；
(2)将步骤(1)中称量好的氯化异戊二烯-异丁烯橡胶、硅酸铝类填料、交联剂和着色剂依次投入到一个密闭式的搅拌机里，在160℃下进行混合，混合后得到产物A，冷却至室温；
(3)向步骤(2)制得的产物中加入称量好的聚烯烃再次混合，控制混合温度不得高于100℃，得到产物B，冷却至室温；
(4)将步骤(3)制得的产物B在180℃下模压成型或注射成型，即得到表面成膜的氯化丁基橡胶塞。
实施例4
一种表面成膜氯化丁基橡胶塞的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照以下重量百分比进行备料：氯化异戊二烯-异丁烯橡胶：35％、硅酸铝类填料：55％、交联剂：3％、着色剂：1％、聚烯烃：6％；其中，氯化异戊二烯-异丁烯橡胶的粘均分子量为15万，门尼粘度ML1+8(100℃)为50，不饱和度为1.6mol％，氯的重量百分含量为2％；硅酸铝类填料的粒径为2000目；交联剂为重量百分含量大于98％的金属氧化物；着色剂为钛白粉；聚烯烃为分子量为400万的乙烯-丙烯共聚物；
(2)将步骤(1)中称量好的氯化异戊二烯-异丁烯橡胶、硅酸铝类填料、交联剂和着色剂依次投入到一个密闭式的搅拌机里，在155℃下进行混合，混合后得到产物A，冷却至室温；
(3)向步骤(2)制得的产物中加入称量好的聚烯烃再次混合，控制混合温度不得高于100℃，得到产物B，冷却至室温；
(4)将步骤(3)制得的产物B在185℃下模压成型或注射成型，即得到表面成膜的氯化丁基橡胶塞。
实施例5
一种表面成膜氯化丁基橡胶塞的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照以下重量百分比进行备料：氯化异戊二烯-异丁烯橡胶：40％、硅酸铝类填料：50％、交联剂：3.5％、着色剂：1.5％、聚烯烃：5％；其中，氯化异戊二烯-异丁烯橡胶的粘均分子量为5万，门尼粘度ML1+8(100℃)为70，不饱和度为1.5mol％，氯的重量百分含量为2％；硅酸铝类填料的粒径为2000目；交联剂为重量百分含量大于98％的金属氧化物；着色剂为钛白粉与碳黑按照质量比为3:2混合的混合物；聚烯烃为分子量为350万的乙烯-丙烯共聚物；
(2)将步骤(1)中称量好的氯化异戊二烯-异丁烯橡胶、硅酸铝类填料、交联剂和着色剂依次投入到一个密闭式的搅拌机里，在145℃下进行混合，混合后得到产物A，冷却至室温；
(3)向步骤(2)制得的产物中加入称量好的聚烯烃再次混合，控制混合温度不得高于100℃，得到产物B，冷却至室温；
(4)将步骤(3)制得的产物B在190℃下模压成型或注射成型，即得到表面成膜的氯化丁基橡胶塞。
实施例6
一种表面成膜氯化丁基橡胶塞的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照以下重量百分比进行备料：氯化异戊二烯-异丁烯橡胶：30％、硅酸铝类填料：50％、交联剂：3.5％、着色剂：1.5％、聚烯烃：15％；其中，氯化异戊二烯-异丁烯橡胶的粘均分子量为10万，门尼粘度ML1+8(100℃)为40，不饱和度为1.1mol％，氯的重量百分含量为1％；硅酸铝类填料的粒径为2000目；交联剂为分子量小于600羟甲基含量大于3％的酚醛树脂；着色剂为钛白粉；聚烯烃为分子量为200万的非共乙烯-丙烯-二烯共聚物；
(2)将步骤(1)中称量好的氯化异戊二烯-异丁烯橡胶、硅酸铝类填料、交联剂和着色剂依次投入到一个密闭式的搅拌机里，在140℃下进行混合，混合后得到产物A，冷却至室温；
(3)向步骤(2)制得的产物A中加入称量好的聚烯烃再次混合，控制混合温度不得高于100℃，得到产物B，冷却至室温；
(4)将步骤(3)制得的产物B在170℃下模压成型或注射成型，即得到表面成膜的氯化丁基橡胶塞。
实施例7
一种表面成膜氯化丁基橡胶塞的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照以下重量百分比进行备料：氯化异戊二烯-异丁烯橡胶：40％、硅酸铝类填料：46％、交联剂：5％、着色剂：1％、聚烯烃：8％；其中，氯化异戊二烯-异丁烯橡胶的粘均分子量为12万，门尼粘度ML1+8(100℃)为50，不饱和度为1.4mol％，氯的重量百分含量为1.5％；硅酸铝类填料的粒径为2000目；交联剂为分子量小于600羟甲基含量大于3％的酚醛树脂；着色剂为钛白粉与碳黑按照质量比为1:1混合的混合物；聚烯烃为分子量为300万的非共乙烯-丙烯-二烯共聚物；
(2)将步骤(1)中称量好的氯化异戊二烯-异丁烯橡胶、硅酸铝类填料、交联剂和着色剂依次投入到一个密闭式的搅拌机里，在150℃下进行混合，混合后得到产物A，冷却至室温；
(3)向步骤(2)制得的产物A中加入称量好的聚烯烃再次混合，控制混合温度不得高于100℃，得到产物B，冷却至室温；
(4)将步骤(3)制得的产物B在180℃下模压成型或注射成型，即得到表面成膜的氯化丁基橡胶塞。
实施例8
一种表面成膜氯化丁基橡胶塞的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照以下重量百分比进行备料：氯化异戊二烯-异丁烯橡胶：40％、硅酸铝类填料：45％、交联剂：5％、着色剂：0.5％、聚烯烃：9.5％；其中，氯化异戊二烯-异丁烯橡胶的粘均分子量为15万，门尼粘度ML1+8(100℃)为60，不饱和度为1.6mol％，氯的重量百分含量为2％；硅酸铝类填料的粒径为2000目；交联剂为分子量小于600羟甲基含量大于3％的酚醛树脂；着色剂为碳黑；聚烯烃为分子量为400万的非共乙烯-丙烯-二烯共聚物；
(2)将步骤(1)中称量好的氯化异戊二烯-异丁烯橡胶、硅酸铝类填料、交联剂和着色剂依次投入到一个密闭式的搅拌机里，在160℃下进行混合，混合后得到产物A，冷却至室温；
(3)向步骤(2)制得的产物A中加入称量好的聚烯烃再次混合，控制混合温度不得高于100℃，得到产物B，冷却至室温；
(4)将步骤(3)制得的产物B在190℃下模压成型或注射成型，即得到表面成膜的氯化丁基橡胶塞。
实施例9
一种表面成膜氯化丁基橡胶塞的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照以下重量百分比进行备料：氯化异戊二烯-异丁烯橡胶：35％、硅酸铝类填料：55％、交联剂：3％、着色剂：1％、聚烯烃：6％；其中，氯化异戊二烯-异丁烯橡胶的粘均分子量为18万，门尼粘度ML1+8(100℃)为70，不饱和度为1.6mol％，氯的重量百分含量为2.5％；硅酸铝类填料的粒径为2000目；交联剂为分子量小于600羟甲基含量大于3％的酚醛树脂；着色剂钛白粉与碳黑按照质量比为1:2混合的混合物；聚烯烃为分子量为250万的非共乙烯-丙烯-二烯共聚物；
(2)将步骤(1)中称量好的氯化异戊二烯-异丁烯橡胶、硅酸铝类填料、交联剂和着色剂依次投入到一个密闭式的搅拌机里，在145℃下进行混合，混合后得到产物A，冷却至室温；
(3)向步骤(2)制得的产物A中加入称量好的聚烯烃再次混合，控制混合温度不得高于100℃，得到产物B，冷却至室温；
(4)将步骤(3)制得的产物B在175℃下模压成型或注射成型，即得到表面成膜的氯化丁基橡胶塞。
实施例10
一种表面成膜氯化丁基橡胶塞的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照以下重量百分比进行备料：氯化异戊二烯-异丁烯橡胶：40％、硅酸铝类填料：50％、交联剂：3.5％、着色剂：1.5％、聚烯烃：5％；其中，氯化异戊二烯-异丁烯橡胶的粘均分子量为20万，门尼粘度ML1+8(100℃)为80，不饱和度为1.9mol％，氯的重量百分含量为3％；硅酸铝类填料的粒径为2000目；交联剂为分子量小于600羟甲基含量大于3％的酚醛树脂；着色剂为钛白粉与碳黑按照质量比为1:3混合的混合物；聚烯烃为分子量为350万的非共乙烯-丙烯-二烯共聚物；
(2)将步骤(1)中称量好的氯化异戊二烯-异丁烯橡胶、硅酸铝类填料、交联剂和着色剂依次投入到一个密闭式的搅拌机里，在155℃下进行混合，混合后得到产物A，冷却至室温；
(3)向步骤(2)制得的产物A中加入称量好的聚烯烃再次混合，控制混合温度不得高于100℃，得到产物B，冷却至室温；
(4)将步骤(3)制得的产物B在170℃下模压成型或注射成型，即得到表面成膜的氯化丁基橡胶塞。

Claims (10)

1.一种表面成膜氯化丁基橡胶塞，其特征在于：它由下述原料按照重量百分比混合而成，其中各组分原料的重量百分比如下：
氯化异戊二烯-异丁烯橡胶：30％～45％、硅酸铝类填料：35％～55％、交联剂：3％～5％、着色剂：0.5％～1.5％、聚烯烃：5％～15％。
2.根据权利要求1所述表面成膜氯化丁基橡胶塞，其特征在于：它由下述原料按照重量百分比混合而成，其中各组分原料的重量百分比如下：
氯化异戊二烯-异丁烯橡胶：35％～40％、硅酸铝类填料：45％～50％、交联剂：3％～5％、着色剂：0.5％～1.5％，聚烯烃：8％～15％。
3.根据权利要求1所述表面成膜氯化丁基橡胶塞的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照以下重量百分比进行备料：氯化异戊二烯-异丁烯橡胶：30％～45％、硅酸铝类填料：35％～55％、交联剂：3％～5％、着色剂：0.5％～1.5％、聚烯烃：5％～15％；
(2)将步骤(1)中称量好的氯化异戊二烯-异丁烯橡胶、硅酸铝类填料、交联剂和着色剂依次投入到一个密闭式的搅拌机里，在140℃～160℃下进行混合，混合后得到产物A，冷却至室温；
(3)向步骤(2)制得的产物A中加入称量好的聚烯烃再次混合，控制混合温度不得高于100℃，得到产物B，冷却至室温；
(4)将步骤(3)制得的产物B在170℃～190℃下模压成型或注射成型，即得到表面成膜的氯化丁基橡胶塞。
4.根据权利要求1所述表面成膜氯化丁基橡胶塞，其特征在于：所述氯化异戊二烯-异丁烯橡胶的粘均分子量为1.5万～20万，门尼粘度ML1+8(100℃)为20～100，不饱和度为0.3～3.0mol％，氯的重量百分含量为0.5％～3.0％。
5.根据权利要求1所述表面成膜氯化丁基橡胶塞，其特征在于：所述氯化异戊二烯-异丁烯橡胶的粘均分子量为8万，门尼粘度ML1+8(100℃)为40～80，不饱和度为1.1～1.9mol％。
6.根据权利要求1所述表面成膜氯化丁基橡胶塞，其特征在于：所述聚烯烃为乙烯-丙烯共聚物或非共乙烯-丙烯-二烯共聚物，聚烯烃的分子量不小于200万。
7.根据权利要求1所述表面成膜氯化丁基橡胶塞，其特征在于：所述硅酸铝类填料的粒径为2000目。
8.根据权利要求1所述表面成膜氯化丁基橡胶塞，其特征在于：所述交联剂为金属氧化物或酚醛树脂中的一种。
9.根据权利要求1所述表面成膜氯化丁基橡胶塞，其特征在于：所述酚醛树脂的分子量小于600，所述酚醛树脂的羟甲基含量大于3％。
10.根据权利要求1所述表面成膜氯化丁基橡胶塞，其特征在于：所述着色剂为钛白粉、碳黑或其混合物。
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