CN105713357A - 可高频热封的阻燃型apet复合包装材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可高频热封的阻燃型APET复合包装材料，由下列重量份的原料制成：非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）4060份、玻璃纤维1535份、壳聚糖515份、碳酰胺520份、聚己内酯525份、聚丙烯接枝马来酸酐525份、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物25份、丙酮515份、硫酸钙510份、碳酸钙510份、甲基萘25份、热稳定剂25份、阻燃剂25份、增韧剂25份。同时，还公开了这种可高频热封的阻燃型APET复合包装材料的制备方法。

Description

可高频热封的阻燃型APET复合包装材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及包装材料技术领域，特别涉及一种可高频热封的阻燃型APET复合包装材料及其制备方法。
背景技术
APET 英文全称:Amorphous Polyethylene Terephthalate ,化学名称为:非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯，是一种吸塑材料。APET吸塑材料聚酯片材(PET SHEET)也称聚酯硬质胶布，是热塑性环保塑胶产品，其边料与废品可回收，其所含化学元素同纸张一样为碳、氢、氧，属可降解性塑料。用这种材料制成的包装产品丢弃后，最终成为水和二氧化碳。APET环保胶片广泛用于化妆品、食品、电子、玩具、印刷等行业的包装，如各种高档吸塑包装、折盒、胶筒、窗口片等，典型应用是热收缩聚酯薄膜。
在此背景下，伴随着市场发展的需求及国际贸易的发展，环保材料开始普及运用了，APET作为一种热塑性环保塑胶产品，具有多方面的优点，同时随着社会工业化的发展，行业的需求不断提升。在某些行业的产品包装上对包装材料有着特殊的要求，例如需要包装材料可以进行高频热封，需要具有阻燃性能。所以，在APET包装材料的技术研发上面，这种可以进行高频热封且兼具阻燃性能的APET包装材料在行业中的需求和要求也就显得尤其重要，亟需解决。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种可高频热封的阻燃型APET复合包装材料及其制备方法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到了一种可高频热封的阻燃型APET复合包装材料，其高频热封性能良好，同时兼具阻燃性能，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
具体实施方式
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种可高频热封的阻燃型APET复合包装材料，由下列重量份的原料制成：非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）40-60份、玻璃纤维15-35份、壳聚糖5-15份、碳酰胺5-20份、聚己内酯5-25份、聚丙烯接枝马来酸酐5-25份、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物2-5份、丙酮5-15份、硫酸钙5-10份、碳酸钙5-10份、甲基萘2-5份、热稳定剂2-5份、阻燃剂2-5份、增韧剂2-5份。
优选地，所述热稳定剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钠、硬脂酸钡中的一种或几种。
优选地，所述阻燃剂选自磷酸三苯酚、磷酸二甲苯酯、丁苯磷酸酯、聚磷酸铵中的一种或几种。
优选的，所述增韧剂选自二苯乙烯苯、1-甲基苯乙烯、溴代聚苯乙烯、间硝基苯乙烯中的一种或几种。
所述的可高频热封的阻燃型APET复合包装材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取各原料：非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）40-60份、玻璃纤维15-35份、壳聚糖5-15份、碳酰胺5-20份、聚己内酯5-25份、聚丙烯接枝马来酸酐5-25份、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物2-5份、丙酮5-15份、硫酸钙5-10份、碳酸钙5-10份、甲基萘2-5份、热稳定剂2-5份、阻燃剂2-5份、增韧剂2-5份；
（2）将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）、玻璃纤维、壳聚糖、碳酰胺、聚己内酯、聚丙烯接枝马来酸酐、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物、丙酮混合，加入等质量的浓度为5%的醋酸溶液，加入密炼机中共混，在100℃下搅拌60min，搅拌速度为50转/分钟，得到初步预混液；
（3）依次往初步预混液中加入硫酸钙、碳酸钙、甲基萘、阻燃剂，然后在150℃下双辊混炼30-60min，得到二次混合液；
（4）将得到的二次混合液加入热稳定剂和增韧剂，在150℃下充分搅拌即得成品原液；
（5）将成品原液注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒，即得成品。
优选地，所述步骤（5）中，平行双螺杆挤出机的螺杆转速为100-200转/分钟。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明的可高频热封的阻燃型APET复合包装材料以非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）、玻璃纤维、壳聚糖、碳酰胺、聚己内酯、聚丙烯接枝马来酸酐、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物、丙酮为主要成分，通过加入硫酸钙、碳酸钙、甲基萘、阻燃剂、热稳定剂和增韧剂，辅以超混炼、搅拌、加热、熔融、挤出、造粒等工艺，使得制备而成的APET复合包装材料具有优良的高频热封性能，兼具良好的阻燃性，整体性能得到大幅度提高。
（2）本发明的APET复合包装材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
（1）按照重量份称取非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）40份、玻璃纤维15份、壳聚糖5份、碳酰胺5份、聚己内酯5份、聚丙烯接枝马来酸酐5份、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物2份、丙酮5份、硫酸钙5份、碳酸钙5份、甲基萘2份、硬脂酸钙2份、磷酸三苯酚2份、二苯乙烯苯2份；
（2）将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）、玻璃纤维、壳聚糖、碳酰胺、聚己内酯、聚丙烯接枝马来酸酐、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物、丙酮混合，加入等质量的浓度为5%的醋酸溶液，加入密炼机中共混，在100℃下搅拌60min，搅拌速度为50转/分钟，得到初步预混液；
（3）依次往初步预混液中加入硫酸钙、碳酸钙、甲基萘、磷酸三苯酚，然后在150℃下双辊混炼30min，得到二次混合液；
（4）将得到的二次混合液加入硬脂酸钙和二苯乙烯苯，在150℃下充分搅拌即得成品原液；
（5）将成品原液注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒，即得成品，平行双螺杆挤出机的螺杆转速为100转/分钟。
制得的可高频热封的阻燃型APET复合包装材料的性能测试结果如表1所示。
实施例2
（1）按照重量份称取非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）50份、玻璃纤维20份、壳聚糖8份、碳酰胺10份、聚己内酯10份、聚丙烯接枝马来酸酐10份、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物3份、丙酮8份、硫酸钙6份、碳酸钙6份、甲基萘3份、硬脂酸锌3份、磷酸二甲苯酯3份、1-甲基苯乙烯3份；
（2）将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）、玻璃纤维、壳聚糖、碳酰胺、聚己内酯、聚丙烯接枝马来酸酐、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物、丙酮混合，加入等质量的浓度为5%的醋酸溶液，加入密炼机中共混，在100℃下搅拌60min，搅拌速度为50转/分钟，得到初步预混液；
（3）依次往初步预混液中加入硫酸钙、碳酸钙、甲基萘、磷酸二甲苯酯，然后在150℃下双辊混炼40min，得到二次混合液；
（4）将得到的二次混合液加入硬脂酸锌和1-甲基苯乙烯，在150℃下充分搅拌即得成品原液；
（5）将成品原液注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒，即得成品，平行双螺杆挤出机的螺杆转速为125转/分钟。
制得的可高频热封的阻燃型APET复合包装材料的性能测试结果如表1所示。
实施例3
（1）按照重量份称取非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）55份、玻璃纤维28份、壳聚糖13份、碳酰胺15份、聚己内酯20份、聚丙烯接枝马来酸酐20份、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物4份、丙酮13份、硫酸钙8份、碳酸钙8份、甲基萘4份、硬脂酸钠4份、丁苯磷酸酯4份、溴代聚苯乙烯4份；
（2）将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）、玻璃纤维、壳聚糖、碳酰胺、聚己内酯、聚丙烯接枝马来酸酐、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物、丙酮混合，加入等质量的浓度为5%的醋酸溶液，加入密炼机中共混，在100℃下搅拌60min，搅拌速度为50转/分钟，得到初步预混液；
（3）依次往初步预混液中加入硫酸钙、碳酸钙、甲基萘、丁苯磷酸酯，然后在150℃下双辊混炼50min，得到二次混合液；
（4）将得到的二次混合液加入硬脂酸钠和溴代聚苯乙烯，在150℃下充分搅拌即得成品原液；
（5）将成品原液注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒，即得成品，平行双螺杆挤出机的螺杆转速为150转/分钟。
制得的可高频热封的阻燃型APET复合包装材料的性能测试结果如表1所示。
实施例4
（1）按照重量份称取非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）60份、玻璃纤维35份、壳聚糖15份、碳酰胺20份、聚己内酯25份、聚丙烯接枝马来酸酐25份、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物5份、丙酮15份、硫酸钙10份、碳酸钙10份、甲基萘5份、硬脂酸钡5份、聚磷酸铵5份、间硝基苯乙烯5份；
（2）将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）、玻璃纤维、壳聚糖、碳酰胺、聚己内酯、聚丙烯接枝马来酸酐、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物、丙酮混合，加入等质量的浓度为5%的醋酸溶液，加入密炼机中共混，在100℃下搅拌60min，搅拌速度为50转/分钟，得到初步预混液；
（3）依次往初步预混液中加入硫酸钙、碳酸钙、甲基萘、聚磷酸铵，然后在150℃下双辊混炼60min，得到二次混合液；
（4）将得到的二次混合液加入硬脂酸钡和间硝基苯乙烯，在150℃下充分搅拌即得成品原液；
（5）将成品原液注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒，即得成品，平行双螺杆挤出机的螺杆转速为200转/分钟。
制得的可高频热封的阻燃型APET复合包装材料的性能测试结果如表1所示。
对比例1
（1）按照重量份称取非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）40份、壳聚糖5份、聚己内酯5份、聚丙烯接枝马来酸酐5份、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物2份、丙酮5份、硫酸钙5份、碳酸钙5份、甲基萘2份、硬脂酸钙2份、磷酸三苯酚2份、二苯乙烯苯2份；
（2）将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）、壳聚糖、聚己内酯、聚丙烯接枝马来酸酐、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物、丙酮混合，加入等质量的浓度为5%的醋酸溶液，加入密炼机中共混，在100℃下搅拌60min，搅拌速度为50转/分钟，得到初步预混液；
（3）依次往初步预混液中加入硫酸钙、碳酸钙、甲基萘、磷酸三苯酚，然后在150℃下双辊混炼30min，得到二次混合液；
（4）将得到的二次混合液加入硬脂酸钙和二苯乙烯苯，在150℃下充分搅拌即得成品原液；
（5）将成品原液注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒，即得成品，平行双螺杆挤出机的螺杆转速为100转/分钟。
制得的可高频热封的阻燃型APET复合包装材料的性能测试结果如表1所示。
对比例2
（1）按照重量份称取非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）60份、玻璃纤维35份、碳酰胺20份、聚己内酯25份、聚丙烯接枝马来酸酐25份、丙酮15份、硫酸钙10份、硬脂酸钡5份、聚磷酸铵5份、间硝基苯乙烯5份；
（2）将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）、玻璃纤维、碳酰胺、聚己内酯、聚丙烯接枝马来酸酐、丙酮混合，加入等质量的浓度为5%的醋酸溶液，加入密炼机中共混，在100℃下搅拌60min，搅拌速度为50转/分钟，得到初步预混液；
（3）依次往初步预混液中加入硫酸钙、聚磷酸铵，然后在150℃下双辊混炼60min，得到二次混合液；
（4）将得到的二次混合液加入硬脂酸钡和间硝基苯乙烯，在150℃下充分搅拌即得成品原液；
（5）将成品原液注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒，即得成品，平行双螺杆挤出机的螺杆转速为200转/分钟。
制得的可高频热封的阻燃型APET复合包装材料的性能测试结果如表1所示。
将实施例1-4和对比例1-2的可高频热封的阻燃型APET复合包装材料分别进行拉伸强度、弯曲强度、导热系数和体积电阻率这几项性能测试。
表1
　 拉伸强度（Mpa） 弯曲强度（MPa） 导热系数（w/m · k ） 体积电阻率（ Ω· cm ）
实施例1 97.3 173.5 3.5 5.4*1015
实施例2 99.5 169.2 4.1 6.7*1015
实施例3 101.4 179.1 4.2 5.3*1015
实施例4 102.1 177.5 4.7 6.1*1015
对比例1 56.1 81.6 2.7 3.7*1013
对比例2 45.3 76.8 1.9 2.9*1013
本发明的可高频热封的阻燃型APET复合包装材料以非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）、玻璃纤维、壳聚糖、碳酰胺、聚己内酯、聚丙烯接枝马来酸酐、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物、丙酮为主要成分，通过加入硫酸钙、碳酸钙、甲基萘、阻燃剂、热稳定剂和增韧剂，辅以超混炼、搅拌、加热、熔融、挤出、造粒等工艺，使得制备而成的APET复合包装材料具有优良的高频热封性能，兼具良好的阻燃性，整体性能得到大幅度提高。本发明的APET复合包装材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种可高频热封的阻燃型APET复合包装材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）40-60份、玻璃纤维15-35份、壳聚糖5-15份、碳酰胺5-20份、聚己内酯5-25份、聚丙烯接枝马来酸酐5-25份、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物2-5份、丙酮5-15份、硫酸钙5-10份、碳酸钙5-10份、甲基萘2-5份、热稳定剂2-5份、阻燃剂2-5份、增韧剂2-5份。
2.根据权利要求1所述的可高频热封的阻燃型APET复合包装材料，其特征在于：所述热稳定剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钠、硬脂酸钡中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的可高频热封的阻燃型APET复合包装材料，其特征在于：所述阻燃剂选自磷酸三苯酚、磷酸二甲苯酯、丁苯磷酸酯、聚磷酸铵中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的可高频热封的阻燃型APET复合包装材料，其特征在于：所述增韧剂选自二苯乙烯苯、1-甲基苯乙烯、溴代聚苯乙烯、间硝基苯乙烯中的一种或几种。
5.根据权利要求1～4任一所述的可高频热封的阻燃型APET复合包装材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）、玻璃纤维、壳聚糖、碳酰胺、聚己内酯、聚丙烯接枝马来酸酐、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物、丙酮混合，加入等质量的浓度为5%的醋酸溶液，加入密炼机中共混，在100℃下搅拌60min，搅拌速度为50转/分钟，得到初步预混液；
（3）依次往初步预混液中加入硫酸钙、碳酸钙、甲基萘、阻燃剂，然后在150℃下双辊混炼30-60min，得到二次混合液；
（4）将得到的二次混合液加入热稳定剂和增韧剂，在150℃下充分搅拌即得成品原液；
（5）将成品原液注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒，即得成品。
6.根据权利要求5所述的可高频热封的阻燃型APET复合包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中，平行双螺杆挤出机的螺杆转速为100-200转/分钟。
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