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

一种复合聚硅氧烷树脂包装材料及其制备方法
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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