CN105440452A

CN105440452A - 一种基于tpo材料的聚丙烯组合物

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Publication number: CN105440452A
Application number: CN201410515827.6A
Authority: CN
Inventors: 卢德浩; 潘家兵; 陈彬
Original assignee: Anhui BBCA Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Anhui BBCA Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2016-03-30

Abstract

本发明属于有机高分子组合物领域，提出一种基于TPO材料的聚丙烯组合物，其采用原料聚丙烯无规共聚物(聚丙烯)、抗氧剂四[β-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇脂、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟苄)苯、Mg₄Al₂(OH)₁₂CO₃·3H₂O、TPO热塑性聚烯烃、紫外线吸收剂UV531(2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)制成。本发明提出的超透明聚丙烯塑料组合物，在药理上更安全可靠、无毒，生产的包材适宜长期贮存；二是制瓶的能耗低；三是瓶重量轻、不易破损；四是制瓶/袋工艺简单，装置占地面积小，投资少。

Description

一种基于TPO材料的聚丙烯组合物

技术领域

本发明属于有机高分子化合物的组合物领域，具体涉及一种含有TPO材料的高分子化合物组合物。

背景技术

自20世纪60年代起，输液包装容器由玻璃瓶逐渐发展到塑料容器，目前，输液包装塑料化已是全球发展趋势。

聚丙烯(Polypropylene，简称PP)是一种半结晶的热塑性塑料。具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀。是制备输液瓶的主要材料。由于输液瓶必须在符合GMP(良好药品生产质量管理规范)要求的厂房中进行生产，同时贮存条件也要符合GMP要求。材质方面，国家药监局也推出了聚丙烯输液瓶的行业标准YBB00022002。

通过PP物性与微观结构的关系研究，PP相的分子质量和结晶度对物性都有影响，比如，相对分子质量增加，一般来说弯曲模量、拉伸屈服强度、硬度、流动性、热变形温度都会降低，而其断裂伸长、缺口冲击强度、蠕变、熔体强度、溶胀会上升；结晶度增加，则弯曲模量、拉伸屈服强度、蠕变、硬度、热变形温度都会上升，而其断裂伸长、缺口冲击强度会降低，其流动性、熔体强度、溶胀不变。由于均聚物型的PP温度高于0℃以上时非常脆，因此许多PP材料加入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，制为无规共聚PP。与均聚PP相比，无规共聚PP的弯曲模量、拉伸屈服强度、硬度、热变形温度等都会降低，冲击强度、透明性得到提高。无规共聚PP聚集态结构和微观结构与其最终物性相关，由于相平衡不能达到平衡状态，因此后加工条件对最终形态分布的影响很大。我国现使用聚丙烯输液瓶尚存在着透明度低、耐热性低、抗冲击性低、抗老化性低等缺陷。

TPO是聚烯烃类的热塑性弹性体。由橡胶和聚烯烃构成，通常橡胶组分为三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)和丁基橡胶；聚烯烃组分主要为聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)。具有耐压缩变形性、耐热老化性、耐油性等优点，是目前热塑性弹性体市场上的主流产品。

发明内容

针对本领域的不足之处，本发明的目的是提出一种基于TPO材料的聚丙烯组合物。

本发明采用无规共聚PP作为主要原料，通过配方和生产工艺参数调节的方法研制目标产品，目标性能包括：相对分子质量分布及加工性能、机械性能、透明性、析出性、抗老化性能、卫生性能等。

实现本发明目的的技术方案为：

一种基于TPO材料的聚丙烯组合物，采用以下重量份的原料：

聚丙烯60-80份、抗氧剂0.01-1份、Mg₄Al₂(OH)₁₂CO₃·3H₂O0.001-1份、TPO热塑性聚烯烃5-15份、紫外线吸收剂0.01-1份；

通过挤出、造粒，包装制备而得。

优选地，所述聚丙烯为聚丙烯无规共聚物。分子量30-60。

由于均聚物型的PP温度高于0℃以上时非常脆，因此许多PP材料加入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，制为无规共聚PP。与均聚PP相比，无规共聚PP的弯曲模量、拉伸屈服强度、硬度、热变形温度等都会降低，冲击强度、透明性得到提高。

其中，所述抗氧剂为四[β-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇脂和1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟苄)苯。

其中，所述紫外线吸收剂为2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑(商品名UV-P)、2，4-二羟基二苯甲酮(UV-O)、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(UV-9)、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV-531)中的一种或多种。

进一步地，所述聚丙烯组合物，采用以下重量份的原料：

聚丙烯无规共聚物(聚丙烯)60-80份、抗氧剂四[β-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇脂0.01-1份、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟苄)苯0.001-1份、Mg₄Al₂(OH)₁₂CO₃·3H₂O0.001-1份、TPO热塑性聚烯烃5-15份、紫外线吸收剂UV531(2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)0.01-1份。

其中，所述挤出包括步骤：

设定押出机温度为130-150℃、速度6.00±2.00g/10min.及压力0.3Mpa.，下料槽中之原料持续稳定的送入押出机，于押出机中充分混炼，使各原料完全融合且均匀分散。

本发明的有益效果为：

本发明提出的超透明聚丙烯塑料组合物为原料制作医药包装容器，特别是制作输液瓶/袋容器，是一项新技术。超透明聚丙烯塑料组合物的特点：一是在药理上更安全可靠、无毒，生产的包材适宜长期贮存；二是制瓶的能耗低；三是瓶重量轻、不易破损；四是制瓶/袋工艺简单，装置占地面积小，投资少。

具体实施方式

以下优选实施方式用于说明本发明，但不应理解为对本发明的范围的限制。

聚丙烯无规共聚物(聚丙烯)。分子量40，生产企业：李长荣化学工业股份有限公司。

TPO热塑性聚烯烃生产企业：美国Vistamaxx，型号：POE6202。

实施例1

原料重量份：

聚丙烯无规共聚物(聚丙烯)70份、抗氧剂四[β-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇脂0.05份、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟苄)苯0.005份、Mg₄Al₂(OH)₁₂CO₃·3H₂O0.005份、TPO热塑性聚烯烃10份、紫外线吸收剂UV531(2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)0.1份；

挤出：原料混合后，设定押出机温度为130-150℃.、速度6.00±2.00g/10min及压力0.3Mpa.，下料槽中之原料持续稳定的送入押出机，于押出机中充分混炼，使各原料完全融合且均匀分散。冷却后造粒，包装而得。

实施例2

原料：

聚丙烯无规共聚物(聚丙烯)60份、抗氧剂四[β-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇脂0.02份、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟苄)苯0.002份、Mg₄Al₂(OH)₁₂CO₃·3H₂O0.002份、TPO热塑性聚烯烃5份、紫外线吸收剂UV531(2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)0.01份；

挤出：原料混合后，设定押出机温度为130-150℃、速度6.00±2.00g/10min.及压力0.3Mpa.，下料槽中之原料持续稳定的送入押出机，于押出机中充分混炼，使各原料完全融合且均匀分散。冷却后造粒，包装而得。

实施例3

原料：

聚丙烯无规共聚物(聚丙烯)80份、抗氧剂四[β-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇脂0.5份、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟苄)苯0.1份、Mg₄Al₂(OH)₁₂CO₃·3H₂O0.1份、TPO热塑性聚烯烃15份、紫外线吸收剂UV531(2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)0.5份；

挤出：原料混合后，设定押出机温度为130-150℃、速度6.00±2.00g/10min..及压力0.3Mpa.，下料槽中之原料持续稳定的送入押出机，于押出机中充分混炼，使各原料完全融合且均匀分散。冷却后造粒，包装而得。

实验例

按照包装材料红外光谱测定法(YBB60012012)，用3027cm^-1、2851cm^-1、1601cm^-1、1028cm^-1、907cm^-1处的吸收峰对仪器的波数进行校正。实施例1-3的产品在红外图谱3110～2850cm^-1范围内清晰分辨出7个峰：3027cm^-1、2851cm^-1、1601cm^-1、1028cm^-1、907cm^-1、1583cm^-1。

按照包装材料不溶性微粒测定法(YBB60022012)测量，粒子直径≥5μm不超过100(个/ml)粒子数；粒子直径≥10μm不超过20(个/ml)粒子数；粒子直径≥25μm不超过2(个/ml)粒子数。)

瓶重量轻、不易破损100ml袋子重量：9.3g；250ml袋子重量：12.5g；500ml袋子重量：16.5g。

抗氧化试验：实施例1所得材料制成500mL输液瓶，加入复方氯化钠注射液，初始时药剂的pH值为6.2，常温放置48个月，输液瓶内药剂的pH值为6.1。对比例为市购500mL聚丙烯输液瓶，加入同样的药剂，初始时药剂的pH值为6.3，常温放置48个月，输液瓶内药剂的pH值为5.0。

抗冲击性试验：实施例1-3所得材料制成200mL、500mL输液瓶，分别加入复方氯化钠注射液，从2m、2.5m高度自然坠落，各输液瓶均没有裂纹。

由产品的密封性试验与包装材料的相容性试验确定，可用于密闭保存。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种基于TPO材料的聚丙烯组合物，其特征在于，采用以下重量份的原料：

原料混合后通过挤出、造粒，包装而得。

2.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯为聚丙烯无规共聚物。

3.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述抗氧剂为四[β-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇脂和1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟苄)苯。

4.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述紫外线吸收剂为2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种或多种。

5.根据权利要求1-4任一所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯组合物通过以下步骤挤出：

聚丙烯、抗氧剂、Mg₄Al₂(OH)₁₂CO₃·3H₂O、TPO热塑性聚烯烃、紫外线吸收剂混合，设定押出机温度为130-150℃、速度6.00±2.00g/10min..及压力0.3Mpa，下料槽中之原料持续稳定的送入押出机，于押出机中充分混炼，使各原料完全融合且均匀分散。