CN105907098A - 一种复合聚硅氧烷树脂包装材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种复合聚硅氧烷树脂包装材料及其制备方法。制备方法如下:(1)将五氧化二钒和去离子水混合,用磁力搅拌机搅拌;(2)加入硅酸钠、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯和无水乙醇,放入水浴锅中搅拌;(3)过滤,放入真空干燥箱中烘干;(4)将聚硅氧烷树脂、聚乳酸和甲基硅树脂放入烘箱中干燥;(5)将上述组分和古尔胶、N‑苯基‑β‑萘胺、乙撑双硬酯酰胺、硬脂酸锌混合,放入高速分散机中分散;(6)加入密炼机中密炼即得。本发明的复合聚硅氧烷树脂包装材料具有良好的耐高温性,同时具有卓越的力学性能,抗冲击能力强,且易降解,绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及材料领域,具体涉及一种复合聚硅氧烷树脂包装材料及其制备方法。
背景技术
随着经济科技的迅猛发展,人们的生活水平也得到了大幅度的提高。人们在购买商品时不仅注重商品的本质,而且对于其外观、功能性等都有了一定的要求,因此,对于包装材料的要求也越来越高,如最基本的力学性能、耐温性能、耐冲击性能等。也由于包装材料是一种用量很大的消费品,目前而言,大部分原料为石油业的副产品,而随着能源短缺问题的不断加深,其原料的供给也出现了紧缺,同时由于其不易降解性,对环境也造成了一定的压力。因此,研究一种易降解,同时其他性能也较好的包装材料对于保护产品、缓解环境压力和降低成本都具有重要的意义。
发明内容
要解决的技术问题:本发明的目的是提供一种复合聚硅氧烷树脂包装材料,具有良好的耐高温性,同时具有卓越的力学性能,抗冲击能力强,且易降解,绿色环保。
技术方案:一种复合聚硅氧烷树脂包装材料,由以下成分以重量份制备而成:聚硅氧烷树脂20-40份、聚乳酸20-40份、甲基硅树脂4-7份、五氧化二钒1-3份、古尔胶1-3份、硅酸钠1-2份、N-苯基-β-萘胺0.1-0.3份、甲基三乙氧基硅烷1-2份、苯基三甲氧基硅烷0.2-0.5份、乙撑双硬酯酰胺1-3份、硬脂酸锌1-2份、正硅酸乙酯2-5份、无水乙醇15-30份、去离子水20-40份。
进一步优选的,所述的一种复合聚硅氧烷树脂包装材料,由以下成分以重量份制备而成:聚硅氧烷树脂25-35份、聚乳酸25-35份、甲基硅树脂5-6份、五氧化二钒1.5-2.5份、古尔胶1.5-2.5份、硅酸钠1.2-1.8份、N-苯基-β-萘胺0.15-0.25份、甲基三乙氧基硅烷1.3-1.7份、苯基三甲氧基硅烷0.3-0.4份、乙撑双硬酯酰胺1.5-2.5份、硬脂酸锌1.2-1.8份、正硅酸乙酯3-4份、无水乙醇20-25份、去离子水25-35份。
上述复合聚硅氧烷树脂包装材料的制备方法包括以下步骤:
(1) 将五氧化二钒和去离子水混合,用磁力搅拌机在转速60-80r/min下搅拌20-40分钟;
(2) 加入硅酸钠、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯和无水乙醇,放入水浴锅中,在温度50-70℃下搅拌3-4小时;
(3) 过滤,放入真空干燥箱中,在温度60-70℃下烘干;
(4) 将聚硅氧烷树脂、聚乳酸和甲基硅树脂放入烘箱中,在温度40-50℃下干燥12-13小时;
(5) 将所有组分混合,放入高速分散机中分散2-5分钟;
(6) 加入密炼机中密炼即得,转速为50-60r/min,温度为270-280℃,密炼时间为5-7分钟。
进一步的,所述的一种复合聚硅氧烷树脂包装材料的制备方法,所述的步骤(1)中转速为65-75r/min,搅拌时间为25-35分钟。
进一步的,所述的一种复合聚硅氧烷树脂包装材料的制备方法,所述的步骤(2)中温度为55-65℃,搅拌时间为3.5小时。
进一步的,所述的一种复合聚硅氧烷树脂包装材料的制备方法,所述的步骤(3)中温度为65℃。
进一步的,所述的一种复合聚硅氧烷树脂包装材料的制备方法,所述的步骤(4)中温度为45℃,干燥时间为12.5小时。
进一步的,所述的一种复合聚硅氧烷树脂包装材料的制备方法,所述的步骤(5)中分散时间为3-4分钟。
进一步的,所述的一种复合聚硅氧烷树脂包装材料的制备方法,所述的步骤(6)中转速为55r/min,温度为275℃,密炼时间为6分钟。
有益效果:本发明的复合聚硅氧烷树脂包装材料具有良好的耐高温性,当温度达到433℃时其热损失仅为5%,同时具有卓越的力学性能,其弯曲强度为15.52MPa,冲击强度为12.88KJ/m2,具有很好的弹性和韧性,同时抗冲击能力强,另外本发明较易降解,绿色环保。
具体实施方式
实施例1
一种复合聚硅氧烷树脂包装材料,由以下成分以重量份制备而成:聚硅氧烷树脂20份、聚乳酸20份、甲基硅树脂4份、五氧化二钒1份、古尔胶1份、硅酸钠1份、N-苯基-β-萘胺0.1份、甲基三乙氧基硅烷1份、苯基三甲氧基硅烷0.2份、乙撑双硬酯酰胺1份、硬脂酸锌1份、正硅酸乙酯2份、无水乙醇15份、去离子水20份。
上述复合聚硅氧烷树脂包装材料的制备方法为:(1)将五氧化二钒和去离子水混合,用磁力搅拌机在转速60r/min下搅拌20分钟;(2)加入硅酸钠、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯和无水乙醇,放入水浴锅中,在温度50℃下搅拌3小时;(3)过滤,放入真空干燥箱中,在温度60℃下烘干;(4)将聚硅氧烷树脂、聚乳酸和甲基硅树脂放入烘箱中,在温度40℃下干燥12小时;(5)将所有组分混合,放入高速分散机中分散2分钟;(6)加入密炼机中密炼即得,转速为50r/min,温度为270℃,密炼时间为5分钟。
实施例2
一种复合聚硅氧烷树脂包装材料,由以下成分以重量份制备而成:聚硅氧烷树脂25份、聚乳酸25份、甲基硅树脂5份、五氧化二钒1.5份、古尔胶1.5份、硅酸钠1.2份、N-苯基-β-萘胺0.15份、甲基三乙氧基硅烷1.3份、苯基三甲氧基硅烷0.3份、乙撑双硬酯酰胺1.5份、硬脂酸锌1.2份、正硅酸乙酯3份、无水乙醇20份、去离子水25份。
上述复合聚硅氧烷树脂包装材料的制备方法为:(1)将五氧化二钒和去离子水混合,用磁力搅拌机在转速65r/min下搅拌25分钟;(2)加入硅酸钠、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯和无水乙醇,放入水浴锅中,在温度55℃下搅拌3.5小时;(3)过滤,放入真空干燥箱中,在温度65℃下烘干;(4)将聚硅氧烷树脂、聚乳酸和甲基硅树脂放入烘箱中,在温度45℃下干燥12.5小时;(5)将所有组分混合,放入高速分散机中分散3分钟;(6)加入密炼机中密炼即得,转速为55r/min,温度为275℃,密炼时间为6分钟。
实施例3
一种复合聚硅氧烷树脂包装材料,由以下成分以重量份制备而成:聚硅氧烷树脂30份、聚乳酸30份、甲基硅树脂5.5份、五氧化二钒2份、古尔胶2份、硅酸钠1.5份、N-苯基-β-萘胺0.2份、甲基三乙氧基硅烷1.5份、苯基三甲氧基硅烷0.2-0.5份、乙撑双硬酯酰胺2份、硬脂酸锌1.5份、正硅酸乙酯3.5份、无水乙醇22份、去离子水30份。
上述复合聚硅氧烷树脂包装材料的制备方法为:(1)将五氧化二钒和去离子水混合,用磁力搅拌机在转速70r/min下搅拌30分钟;(2)加入硅酸钠、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯和无水乙醇,放入水浴锅中,在温度60℃下搅拌3.5小时;(3)过滤,放入真空干燥箱中,在温度65℃下烘干;(4)将聚硅氧烷树脂、聚乳酸和甲基硅树脂放入烘箱中,在温度45℃下干燥12.5小时;(5)将所有组分混合,放入高速分散机中分散3.5分钟;(6)加入密炼机中密炼即得,转速为55r/min,温度为275℃,密炼时间为6分钟。
实施例4
一种复合聚硅氧烷树脂包装材料,由以下成分以重量份制备而成:聚硅氧烷树脂35份、聚乳酸35份、甲基硅树脂6份、五氧化二钒2.5份、古尔胶2.5份、硅酸钠1.8份、N-苯基-β-萘胺0.25份、甲基三乙氧基硅烷1.7份、苯基三甲氧基硅烷0.4份、乙撑双硬酯酰胺2.5份、硬脂酸锌1.8份、正硅酸乙酯4份、无水乙醇25份、去离子水35份。
上述复合聚硅氧烷树脂包装材料的制备方法为:(1)将五氧化二钒和去离子水混合,用磁力搅拌机在转速75r/min下搅拌35分钟;(2)加入硅酸钠、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯和无水乙醇,放入水浴锅中,在温度65℃下搅拌3.5小时;(3)过滤,放入真空干燥箱中,在温度65℃下烘干;(4)将聚硅氧烷树脂、聚乳酸和甲基硅树脂放入烘箱中,在温度45℃下干燥12.5小时;(5)将所有组分混合,放入高速分散机中分散4分钟;(6)加入密炼机中密炼即得,转速为55r/min,温度为275℃,密炼时间为6分钟。
实施例5
一种复合聚硅氧烷树脂包装材料,由以下成分以重量份制备而成:聚硅氧烷树脂40份、聚乳酸40份、甲基硅树脂7份、五氧化二钒3份、古尔胶3份、硅酸钠2份、N-苯基-β-萘胺0.3份、甲基三乙氧基硅烷2份、苯基三甲氧基硅烷0.5份、乙撑双硬酯酰胺3份、硬脂酸锌2份、正硅酸乙酯5份、无水乙醇30份、去离子水40份。
上述复合聚硅氧烷树脂包装材料的制备方法为:(1)将五氧化二钒和去离子水混合,用磁力搅拌机在转速80r/min下搅拌40分钟;(2)加入硅酸钠、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯和无水乙醇,放入水浴锅中,在温度70℃下搅拌4小时;(3)过滤,放入真空干燥箱中,在温度70℃下烘干;(4)将聚硅氧烷树脂、聚乳酸和甲基硅树脂放入烘箱中,在温度50℃下干燥13小时;(5)将所有组分混合,放入高速分散机中分散5分钟;(6)加入密炼机中密炼即得,转速为60r/min,温度为280℃,密炼时间为7分钟。
对比例1
本实施例与实施例5的区别在于不含有乙撑双硬酯酰胺和硬脂酸锌。具体地说是:
一种复合聚硅氧烷树脂包装材料,由以下成分以重量份制备而成:聚硅氧烷树脂40份、聚乳酸40份、甲基硅树脂7份、五氧化二钒3份、古尔胶3份、硅酸钠2份、N-苯基-β-萘胺0.3份、甲基三乙氧基硅烷2份、苯基三甲氧基硅烷0.5份、正硅酸乙酯5份、无水乙醇30份、去离子水40份。
上述复合聚硅氧烷树脂包装材料的制备方法为:(1)将五氧化二钒和去离子水混合,用磁力搅拌机在转速80r/min下搅拌40分钟;(2)加入硅酸钠、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯和无水乙醇,放入水浴锅中,在温度70℃下搅拌4小时;(3)过滤,放入真空干燥箱中,在温度70℃下烘干;(4)将聚硅氧烷树脂、聚乳酸和甲基硅树脂放入烘箱中,在温度50℃下干燥13小时;(5)将所有组分混合,放入高速分散机中分散5分钟;(6)加入密炼机中密炼即得,转速为60r/min,温度为280℃,密炼时间为7分钟。
对比例2
本实施例与实施例5的区别在于不含有硅酸钠和正硅酸乙酯。具体地说是:
一种复合聚硅氧烷树脂包装材料,由以下成分以重量份制备而成:聚硅氧烷树脂40份、聚乳酸40份、甲基硅树脂7份、五氧化二钒3份、古尔胶3份、N-苯基-β-萘胺0.3份、甲基三乙氧基硅烷2份、苯基三甲氧基硅烷0.5份、乙撑双硬酯酰胺3份、硬脂酸锌2份、无水乙醇30份、去离子水40份。
上述复合聚硅氧烷树脂包装材料的制备方法为:(1)将五氧化二钒和去离子水混合,用磁力搅拌机在转速80r/min下搅拌40分钟;(2)加入甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和无水乙醇,放入水浴锅中,在温度70℃下搅拌4小时;(3)过滤,放入真空干燥箱中,在温度70℃下烘干;(4)将聚硅氧烷树脂、聚乳酸和甲基硅树脂放入烘箱中,在温度50℃下干燥13小时;(5)将所有组分混合,放入高速分散机中分散5分钟;(6)加入密炼机中密炼即得,转速为60r/min,温度为280℃,密炼时间为7分钟。
本发明材料的各项性能指标见下表,我们可以看到本发明具有良好的耐高温性,当温度达到433℃时其热损失仅为5%,同时具有卓越的力学性能,其弯曲强度为15.52MPa,冲击强度为12.88KJ/m2,具有很好的弹性和韧性,同时抗冲击能力强,另外本发明较易降解,绿色环保。
表1 复合聚硅氧烷树脂包装材料的各项性能指标
产品名称 | 热损失5%(℃) | 弯曲强度(MPa) | 冲击强度(KJ/m2) |
实施例1 | 426 | 15.38 | 12.74 |
实施例2 | 428 | 15.43 | 12.76 |
实施例3 | 431 | 15.46 | 12.79 |
实施例4 | 433 | 15.52 | 12.88 |
实施例5 | 431 | 15.49 | 12.83 |
对比例1 | 423 | 11.11 | 10.47 |
对比例2 | 411 | 13.24 | 12.08 |
Claims (9)
1.一种复合聚硅氧烷树脂包装材料,其特征在于:由以下成分以重量份制备而成:聚硅氧烷树脂20-40份、聚乳酸20-40份、甲基硅树脂4-7份、五氧化二钒1-3份、古尔胶1-3份、硅酸钠1-2份、N-苯基-β-萘胺0.1-0.3份、甲基三乙氧基硅烷1-2份、苯基三甲氧基硅烷0.2-0.5份、乙撑双硬酯酰胺1-3份、硬脂酸锌1-2份、正硅酸乙酯2-5份、无水乙醇15-30份、去离子水20-40份。
2.根据权利要求1所述的一种复合聚硅氧烷树脂包装材料,其特征在于:由以下成分以重量份制备而成:聚硅氧烷树脂25-35份、聚乳酸25-35份、甲基硅树脂5-6份、五氧化二钒1.5-2.5份、古尔胶1.5-2.5份、硅酸钠1.2-1.8份、N-苯基-β-萘胺0.15-0.25份、甲基三乙氧基硅烷1.3-1.7份、苯基三甲氧基硅烷0.3-0.4份、乙撑双硬酯酰胺1.5-2.5份、硬脂酸锌1.2-1.8份、正硅酸乙酯3-4份、无水乙醇20-25份、去离子水25-35份。
3.权利要求1至2任一项所述的一种复合聚硅氧烷树脂包装材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1) 将五氧化二钒和去离子水混合,用磁力搅拌机在转速60-80r/min下搅拌20-40分钟;
(2) 加入硅酸钠、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯和无水乙醇,放入水浴锅中,在温度50-70℃下搅拌3-4小时;
(3) 过滤,放入真空干燥箱中,在温度60-70℃下烘干;
(4) 将聚硅氧烷树脂、聚乳酸和甲基硅树脂放入烘箱中,在温度40-50℃下干燥12-13小时;
(5) 将所有组分混合,放入高速分散机中分散2-5分钟;
(6) 加入密炼机中密炼即得,转速为50-60r/min,温度为270-280℃,密炼时间为5-7分钟。
4.根据权利要求3所述的一种复合聚硅氧烷树脂包装材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中转速为65-75r/min,搅拌时间为25-35分钟。
5.根据权利要求3所述的一种复合聚硅氧烷树脂包装材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中温度为55-65℃,搅拌时间为3.5小时。
6.根据权利要求3所述的一种复合聚硅氧烷树脂包装材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中温度为65℃。
7.根据权利要求3所述的一种复合聚硅氧烷树脂包装材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)中温度为45℃,干燥时间为12.5小时。
8.根据权利要求3所述的一种复合聚硅氧烷树脂包装材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(5)中分散时间为3-4分钟。
9.根据权利要求3所述的一种复合聚硅氧烷树脂包装材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(6)中转速为55r/min,温度为275℃,密炼时间为6分钟。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160831 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |