CN105237969A - 一种复合型生物降解气相防锈膜及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于多功能高分子材料技术领域，具体涉及一种复合型生物降解气相防锈膜及其制备工艺。本发明的目的是提供一种制作方法迅速，简易且成本低并对环境无污染的复合型生物降解气相防锈膜及其制备工艺。所述复合型生物降解气相防锈膜由以下质量百分比的原料制备而成：气相防锈助剂2-5％、生物降解材料60-75％、聚烯烃载体5-10％、改性剂5-10％、增塑剂2-5％、偶联剂2-3％、分散剂4-6％、润滑剂1-3％和其他加工助剂0.1-0.3％。本发明复合型生物降解气相防锈薄膜，具有高阻隔性、导电性、阻燃性和防紫外线特性，由他产生的气相防锈气体可挥发渗透到包装件中防锈油无法覆盖的角落空间，且能够生物降解。
Description
技术领域
本发明属于多功能高分子材料技术领域，具体涉及一种复合型生物降解气相防锈膜及其制备工艺。
背景技术
目前工业上最常用的防锈蚀的方法，是在金属表面涂覆防锈油类，但防锈油本身会因氧化而失效，同时在去除金属防锈保护层时，费时费工，既不安全又不环保。而采用干燥剂防锈成本较低，操作简单，去除防护包装容易，但有效时间短，而且受环境温度和湿度的影响较大。
气相防锈是一种新型的防锈，VCI在常温下会缓慢气化，其气体充满密封的空间，VCI可被吸附于金属表面形成保护薄膜，防止表面层腐蚀脱离，从而达到防锈的目的。并且使用完后能在堆肥条件下生物降解，不会对环境产生破坏，是一种环境友好材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种制作方法迅速，简易且成本低并对环境无污染的复合型生物降解气相防锈膜及其制备工艺。
本发明的复合型生物降解气相防锈膜由以下质量百分比的原料制备而成：气相防锈助剂2-5％、生物降解材料60-75％、聚烯烃载体5-10％、改性剂5-10％、增塑剂2-5％、偶联剂2-3％、分散剂4-6％、润滑剂1-3％和其他加工助剂0.1-0.3％。
具体的，所述的气相防锈助剂为下述各类物质中的一种或多种物质的复合物：有机胺或醇类，有机杂环化合物，有机胺的无机盐，有机酸的胺盐和酯类，有机酚及其衍生物，高级脂肪酸乙醇酰胺，苯甲酸盐，混合型缓蚀剂。
具体的，所述的有机胺或醇类为环己胺、单乙醇胺、辛酸二环己胺或六亚甲基四胺(商品名乌洛托品)；有机杂环化合物为1-羟基苯三唑、苯骈三氮唑或烷基苯骈三氮唑；有机胺的无机盐为亚硝酸二环己胺、铬酸环己胺或铬酸二环己胺；有机酸的胺盐和酯类为苯甲酸单乙醇胺；有机酚或其衍生物为邻硝基酚钠盐或邻硝基二环己胺；高级脂肪酸乙醇酰胺为硬脂酸乙醇酰胺；苯甲酸盐为苯甲酸钠；混合型缓蚀剂为亚硝酸钠和乌洛托品的混和物。
其中，所述的生物降解材料选用聚丁二酸丁二醇酯PBS。
其中，所述的聚烯烃载体选用低密度聚乙烯LDPE、线性低密度聚乙烯LLDPE、茂金属线性低密度聚乙烯Mlldpe中的一种。
其中，所述的改性剂选用无机盐粉体填充剂。
优选的，无机盐粉体填充剂为碳酸钙粉、滑石粉、云母粉中的一种。
其中，所述的增塑剂选用邻苯二甲酸二辛酯；所述的偶联剂选用钛-铝复合偶联剂；所述的分散剂选用高分子聚乙烯腊，其分子量在5000-10000；所述的润滑剂选用耐温型硬脂酸；所述的其他助剂选用芥酸酰胺。
优选的，所述的防锈膜由以下质量百分比的原料制备而成：亚硝酸钠0.5％、乌洛托品1.5％、苯甲酸钠1.8％，PBS66％，LDPE8％，碳酸钙粉10％，邻苯二甲酸二辛酯3％，钛-铝复合偶联剂2％，聚乙烯腊5％，硬脂酸2％，芥酸酰胺0.2％。
本发明还提供了所述防锈膜的制备工艺，包括如下步骤：
a、原料准备：按照以下质量百分比的准备原料：气相防锈助剂2～5％、生物降解材料60～75％、聚烯烃载体5～10％、改性剂5～10％、增塑剂2～5％、偶联剂2～3％、分散剂4～6％、润滑剂1～3％和其他加工助剂0.1～0.3％；
b、造粒：将全部原料倒进高速混合机内，控制搅拌速度在450～480转，搅拌3～5分钟，铲边、铲底及排放水汽，然后控制搅拌速度在900～960转，再搅拌10分钟，将搅拌均匀的混合物在双螺杆机内混炼，最后挤出造粒，筛选得到复合型生物降解气相防锈母粒；
c、吹膜：共挤设备挤出吹膜，吹膜前首先用低密度聚乙烯LDPE在原加工温度下洗机，洗出螺杆中的残留物，然后将温度降到130-140℃，再用步骤b制得的功能性母粒洗机吹膜；加工温度各段应控制在120-140℃，机头温度控制在135℃。
本发明步骤c中在生产中根据实际情况调整，按照吹膜规格调整吹胀比和挤出牵引速度相匹配。控制物料在机筒内的滞留时间尽量短。吹膜生产完成采用LDPE在130-140℃下洗机。
本发明的有益效果：本发明复合型生物降解气相防锈薄膜，具有高阻隔性、导电性、阻燃性和防紫外线特性，由膜内气相防锈助剂产生的气相防锈气体可挥发渗透到包装件防锈油无法覆盖的角落空间，并附着在金属表面成一分子或几个分子厚的保护膜，切断金属离子与水、氧气接触的可能性，阻止电子从阳极向阴极的移动，抑制了电化学反应的发生，同时也阻挡了一些加速金属腐蚀的物质侵蚀金属表面，能够发挥长期防锈效果，它克服了油性防锈或干燥剂法防锈的缺点，是一种极佳的防锈材料。并且使用完后能在堆肥条件下生物降解，不会对环境产生破坏，也是一种环境友好材料。
具体实施方式
实施例本发明防锈膜的制备
1、原料配比(按质量百分数)见表1。
表1原料配比
2、造粒
将上述配方的原材料按配比先后倒进高速混合机内，控制搅拌速度在450-480转，搅拌3-5分钟，做铲边，铲底及排放水汽等操作，然后控制搅拌速度在900-960转，再搅拌10分钟，将搅拌均匀的混合物在75型双螺杆机内混炼，最后挤出造粒，筛选得到复合型生物降解气相防锈膜母粒。造粒工艺设定见表2。
表2造粒工艺设定
3、吹膜
利用已有的单螺杆机或三层共挤设备挤出吹膜，吹膜前首先用LDPE在原加工温度下洗机，然后将温度降到130-140℃，再用权利要求8(b)制得的功能性母粒洗机吹膜。加工温度各段应控制在120-140℃之间，机头温度控制在135℃，在生产中根据实际情况调整，按照吹膜规格调整吹胀比和挤出牵引速度相匹配。控制物料在机筒内的滞留时间尽量短。吹膜生产完成采用LDPE在130-140℃下洗机。
测试与结果：
采用上述工艺制成0.10mm厚的薄膜，经测试其性能见表3。
表3性能检测
注：上表中，好■，一般▲，差×。
Claims (10)
1.复合型生物降解气相防锈膜，其特征在于：由以下质量百分比的原料制备而成：气相防锈助剂2～5％、生物降解材料60～75％、聚烯烃载体5～10％、改性剂5～10％、增塑剂2～5％、偶联剂2～3％、分散剂4～6％、润滑剂1～3％和其他加工助剂0.1～0.3％。
2.如权利要求1所述的防锈膜，其特征在于：所述的气相防锈助剂为下述各类物质中的一种或多种物质的复合物：有机胺或醇类，有机杂环化合物，有机胺的无机盐，有机酸的胺盐和酯类，有机酚及其衍生物，高级脂肪酸乙醇酰胺，苯甲酸盐，混合型缓蚀剂。
3.如权利要求2所述的防锈膜，其特征在于：所述的有机胺或醇类为环己胺、单乙醇胺、辛酸二环己胺或六亚甲基四胺；有机杂环化合物为1-羟基苯三唑、苯骈三氮唑或烷基苯骈三氮唑；有机胺的无机盐为亚硝酸二环己胺、铬酸环己胺或铬酸二环己胺；有机酸的胺盐和酯类为苯甲酸单乙醇胺；有机酚或其衍生物为邻硝基酚钠盐或邻硝基二环己胺；高级脂肪酸乙醇酰胺为硬脂酸乙醇酰胺；苯甲酸盐为苯甲酸钠；混合型缓蚀剂为亚硝酸钠和乌洛托品的混和物。
4.如权利要求1～3任一项所述的防锈膜，其特征在于：所述的生物降解材料选用聚丁二酸丁二醇酯PBS。
5.如权利要求1～4任一项所述的防锈膜，其特征在于：所述的聚烯烃载体选用低密度聚乙烯LDPE、线性低密度聚乙烯LLDPE、茂金属线性低密度聚乙烯Mlldpe中的一种。
6.如权利要求1～5任一项所述的防锈膜，其特征在于：所述的改性剂选用无机盐粉体填充剂。
7.如权利要求6所述的防锈膜，其特征在于：无机盐粉体填充剂为碳酸钙粉、滑石粉、云母粉中的一种。
8.如权利要求1～7任一项所述的防锈膜，其特征在于：所述的增塑剂选用邻苯二甲酸二辛酯；所述的偶联剂选用钛-铝复合偶联剂；所述的分散剂选用高分子聚乙烯腊，其分子量在5000-10000；所述的润滑剂选用耐温型硬脂酸；所述的其他助剂选用芥酸酰胺。
9.如权利要求1～8任一项所述的防锈膜，其特征在于：由以下质量百分比的原料制备而成：亚硝酸钠0.5％、乌洛托品1.5％、苯甲酸钠1.8％，PBS66％，LDPE8％，碳酸钙粉10％，邻苯二甲酸二辛酯3％，钛-铝复合偶联剂2％，聚乙烯腊5％，硬脂酸2％，芥酸酰胺0.2％。
10.权利要求1～9任一项所述防锈膜的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：
a、原料准备：按照以下质量百分比的准备原料：气相防锈助剂2～5％、生物降解材料60～75％、聚烯烃载体5～10％、改性剂5～10％、增塑剂2～5％、偶联剂2～3％、分散剂4～6％、润滑剂1～3％和其他加工助剂0.1～0.3％；
b、造粒：将全部原料倒进高速混合机内，控制搅拌速度在450～480转，搅拌3～5分钟，铲边、铲底及排放水汽，然后控制搅拌速度在900～960转，再搅拌10分钟，将搅拌均匀的混合物在双螺杆机内混炼，最后挤出造粒，筛选得到复合型生物降解气相防锈母粒；
c、吹膜：共挤设备挤出吹膜，吹膜前首先用低密度聚乙烯LDPE在原加工温度下洗机，洗出螺杆中的残留物，然后将温度降到130-140℃，再用步骤b制得的功能性母粒洗机吹膜；加工温度各段应控制在120～140℃，机头温度控制在135℃。
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