CN106397974B - 一种高阻隔抗老化的水杯及其制备方法 - Google Patents

一种高阻隔抗老化的水杯及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高阻隔抗老化的水杯，属于生活用品技术领域。该水杯包括杯体和杯盖，杯盖由小瓶盖和连接盖组成，连接盖的一端与杯体连接，另一端与小瓶盖通过螺纹旋转连接，杯体与连接盖的连接处设有通过销轴铰接的挂钩；杯体和杯盖由相同的复合材料制成，复合材料包括以下重量份数的成分：聚丙烯：55‑70份、乙烯‑乙烯醇共聚物：7‑15份、聚己二酰间苯二甲胺：10‑20份、热塑性弹性体SEBS：8‑15份、改性纳米填料：5‑13份、相容剂：5‑12份、抗老化剂：0.02‑0.5份、润滑剂：0.2‑0.8份。本发明水杯具有高阻隔性、良好的抗老化性，且力学性能优异，抗冲击强度大，不易破碎，使用寿命长。

Description

一种高阻隔抗老化的水杯及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高阻隔抗老化的水杯，属于生活用品技术领域。
背景技术
水杯，按材料一般分为玻璃、塑料、陶瓷等几种，玻璃、陶瓷水杯不耐摔，而塑料水杯比较耐用，因此塑料水杯占据了比较大的市场。塑料水杯一般由聚丙烯(简称PP)、聚碳酸酯(简称PC)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称PET)等材料制成，其中PET塑料杯一般不耐高温，最高使用温度不能超过70℃，杯壁较薄，主要用于包装碳酸饮料、饮用水、果汁、酵素和茶饮料等；PC是被大量使用的一种材料，尤其多用于制造奶杯、太空杯等,但因为含有双酚A(BPA)一直备受争议。欧盟认为含双酚A奶杯会诱发性早熟，从2011年3月2日起，禁止生产含化学物质双酚A(BPA)的婴儿奶杯。我国也与于2011年6月1日起，禁止双酚A用于婴幼儿食品容器生产和进口，PC杯因其安全性市场受到影响。与上述材料相比，聚丙烯具有明显的性能及价格优势。在性能上，聚丙烯无毒、无臭、无味，密度小质地轻，耐高温，制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的条件下，150℃也不变形，且易于加工成型，特别是环保性能好，易于回收处理，对环境友好。同时聚丙烯原料丰富，价格便宜，用途广泛。
但是聚丙烯对氧气、二氧化碳和水蒸气都有一定的透过性，阻隔性较差，通过气孔渗透进入的气体分子容易使容器内容物滋生细菌变质，不适合长期放置；且聚丙烯链上有叔碳原子的存在，易发生氧化反应，导致聚丙烯耐氧化性和耐辐射性较差，在有阳光照射下相对易变形。纯聚丙烯材料经紫外线加速老化到200h时，其拉伸强度损失50％以上，而冲击强度仅为初始值的2/3；在紫外光中曝露700h时，其拉伸强度损失接近于90％，冲击强度损伤一半。故需要对聚丙烯材料进行改性处理或添加助剂使这些问题得到克服，以满足户外运动水杯应用需求。
目前，改善聚丙烯阻隔性能的方法主要有两种，一种是通过改善聚丙烯晶体结构，提高分子间密实度来实现阻隔性，如中国专利(公开号：CN 1453306)公开了一种高阻隔聚丙烯透明片材树脂组合物，引入高密度聚乙烯和石油树脂与聚丙烯共混，因三者之间良好的相容性，填补了聚丙烯分子无定形区的晶格缺陷，使分子间密实度增加，阻碍小分子液体、气体的通过，从而使产品的阻隔性能提高，但是此发明的阻隔性能在紫外线照射下大幅度降低，且本发明力学性能也有所降低。另一种是通过添加具有高阻隔性的材料，熔融共混，达到阻隔性能提高的目的。如中国专利(公开号：CN 101633761A)公开了一种阻隔性聚丙烯复合材料，添加阻隔性性能良好的乙烯-乙烯醇共聚物与聚丙烯共混，提高材料阻隔性，但是乙烯-乙烯醇共聚物吸水性能高，该发明应用于含水的产品中阻隔性能大大降低。
发明内容
针对现有聚丙烯材料应用于水杯透过率高阻隔性差，耐氧化性和耐辐射性差的问题，本发明提供一种高阻隔、抗老化性能强且力学性能兼优的聚丙烯材料，应用于水杯，从美观和实用角度赋予水杯高阻隔抗老化性能。
本发明的上述目的可通过下列技术方案来实现：一种高阻隔抗老化的水杯，包括杯体和杯盖，所述杯体呈长方体，所述杯盖由小瓶盖和呈中空结构的连接盖组成，所述连接盖的一端与杯体连接，另一端呈弧状延伸且端口外壁上设有螺纹，与小瓶盖通过螺纹旋转连接，所述杯体与连接盖的连接处设有通过销轴铰接的挂钩，挂钩绕铰接点转动并扣合在杯体上；所述杯体和杯盖由相同的复合材料制成，所述的复合材料包括以下重量份数的成分：
聚丙烯：55-70份
乙烯-乙烯醇共聚物：7-15份
聚己二酰间苯二甲胺：10-20份
热塑性弹性体SEBS：8-15份
改性纳米填料：5-13份
相容剂：5-12份
抗老化剂：0.02-0.5份
润滑剂：0.2-0.8份。
乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)是一种兼有乙烯聚合物的易加工性和聚乙烯醇阻隔性的新型阻隔性材料，具有优异的气体阻隔性，可有效阻隔氧气、二氧化碳和其他气体的渗透，其阻气性比PA高100倍，比PE、PP高1万倍。EVOH树脂中极性乙烯醇链段的存在，使得它对烃类等非极性溶剂具有良好的阻隔性，非极性乙烯链段的存在则有助于提高其对水等极性溶剂的阻隔性。但是EVOH因树脂分子结构中存在羟基，使EVOH具有较强的亲水性和吸湿性，严重影响阻隔性能，并且EVOH的阻隔性会随温度上升而下降。因此EVOH一般不能单独使用，往往与其他材料复合使用。聚己二酰间苯二甲胺(MXD6)是一种从间二甲基胺和已二酸缩聚而成的芳香族透明尼龙，MXD6的阻隔性虽比EVOH稍差一点，但其阻隔性不受温度及湿度的影响，MXD6和EVOH相容性较好，由MXD6和EVOH复合组成的材料能有效结合两者的优点，提供良好的阻隔性以及其阻隔性不受湿度和温度的影响。此外，EVOH的加入在提高阻隔性能的同时，材料的物理力学性能会下降，而MXD6分子链存在末端羧基，可与EVOH分子链上羟基产生氢键作用力，表现为拉伸强度的增大，因而EVOH与MXD6的复配使用可以改善材料力学性能。
热塑性弹性体SEBS与聚丙烯具有良好的相容性，两者共混后SEBS在一定程度上降低聚丙烯分子链之间的缠结作用，使分子链段容易运动，共混体系的韧性、加工性能以及抗冲击性能大幅提高；SEBS气密性良好，与EVOH和MXD6的协同增效作用，进一步提高材料的阻隔性；且因其SEBS不含不饱和双键,具有良好的耐候性和抗老化性，在人工加速老化箱中老化一星期其性能的下降率小于10％，臭氧老化(38℃)100h其性能下降小于10％，体系内引入SEBS可有效提高材料的抗老化性。
纳米填料的引入可以改善材料的力学性能，起到增强增韧的作用，且因为纳米填料粒径小、比表面积大，与聚丙烯有更大的接触面积并与基体粘合更牢，当材料受到外力冲击时，纳米填料与聚丙烯形成的物理三维网络会起到应力集中作用，吸收冲击能来提高材料的抗冲击能力。纳米粒子的加入可以延长渗透路径，而且纳米粒子可较大改善复合材料的结晶性能，从而更大的提高阻隔性能。纳米填料的引入可以有效提高材料的抗老化能力，小粒径的纳米填料对紫外线具有较强的散射能力和屏蔽功能，延缓材料老化，而且纳米填料对紫外光有一定的吸收能力，降低紫外破坏。纳米粒子的粒径较小，具有较高的表面能，导致纳米粒子极易团聚，团聚后的纳米粒子不利于材料力学性能、阻隔性以及抗老化性能的改善，因此需要对纳米粒子进行表面处理。
本发明高阻隔抗老化的水杯复合材料以聚丙烯为基体，复配使用EVOH、MXD6、SEBS、改性纳米填料，有效提高聚丙烯材料的阻隔性、抗老化能力以及抗冲击性能，同时还添加了相容剂、抗老化剂及润滑剂，通过各组分之间产生的协同作用进一步提高聚丙烯材料各项性能。
在上述高阻隔抗老化水杯的复合材料中，作为优选，所述的聚丙烯为等规均聚聚丙烯，等规结构含量≥95％，在230℃、2.16kg条件下，熔融指数为5-30g/10min。等规度影响聚丙烯的结晶度，等规度越高，结晶度也越高，在一定范围内，结晶度高，聚丙烯的气液阻隔性高，拉伸强度高，硬度大，而冲击强度尤其是低温冲击性能好。
在上述高阻隔抗老化水杯的复合材料中，作为优选，所述的EVOH中乙烯重量百分含量为25％-45％。在EVOH共聚物中，变更乙烯单体与乙烯醇单体的含量，就能得到性能大不相同的EVOH。其中，乙烯单体提供耐水性和加工性，而乙烯醇单体则提供阻隔性，因此乙烯单体的含量增加，氧气透过系数也增加。如：EVOH含29％乙烯时，其氧气透过系数为0.1ml.mm/m2d.MPa，而乙烯含量在38％时，其氧气透过系数为0.4ml.mm/m2d.MPa。
在上述高阻隔抗老化水杯的复合材料中，作为优选，所述的聚己二酰间苯二甲胺在230℃，2.16kg条件下，熔融指数为5-20g/10min。在本发明选择的熔融指数范围内，材料性能和加工流动性较好。
在上述高阻隔抗老化水杯的复合材料中，作为优选，所述的MXD6和EVOH质量复配比为(1.5-2):1。在此配比下，MXD6和EVOH的相互作用达到最大，共混材料的阻隔性能及力学性能改善效果较优。
在上述高阻隔抗老化水杯的复合材料中，作为优选，所述的热塑性弹性体SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物，分子量为80000-200000。增大分子量可提高材料的抗冲强度，但分子量过大使加工性能变差反而有损于产品的综合性能，本发明使用的SEBS分子量适宜，有效提高产品综合性能。
在上述高阻隔抗老化水杯的复合材料中，作为优选，所述的改性纳米填料为改性纳米蒙脱土、改性纳米碳酸钙、改性纳米二氧化钛、改性纳米二氧化硅中的一种或多种，所述的改性纳米填料均为硅烷偶联剂包覆改性而成。其中改性纳米填料的制备方法为：将一份硅烷偶联剂KH-560溶于四份75％的乙醇溶液中，室温下超声分散20-40min后加入四份纳米粒子，边搅拌边加热到80-90℃，恒温反应5-7h后，抽滤，用无水乙醇洗涤三次，将其置于50-60℃真空干燥箱中干燥后，既得目标改性纳米粒子。硅烷偶联剂既能与无机物中的羟基又能与材料的长分子链相互作用，使纳米粒子与聚丙烯、EVOH、MXD6材料偶联起来，纳米粒子能均匀分散其中，从而改善共混材料的各种性能。
进一步优选，所述的改性纳米填料为改性纳米碳酸钙与改性纳米二氧化硅按质量比(1-2):1复配使用。改性纳米碳酸钙与改性纳米二氧硅之间的协同作用，可有效提高聚丙烯材料的力学性能、阻隔性能和抗老化性能。
在上述高阻隔抗老化水杯的复合材料中，作为优选，所述的相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯(PP-MAH)、马来酸酐接枝聚乙烯(PE-MAH)、马来酸酐接枝苯乙烯嵌段共聚物(SEBS-MAH)、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-MAH)和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-MAH)中的一种或多种。作为优选，所述的相容剂为PP–MAH和SEBS-MAH按质量(2-3)：1复配使用。使用此配比的相容剂，材料各组分间的相容效果最佳，使得各组分共混呈现的性能最优。
在上述高阻隔抗老化水杯的复合材料中，作为优选，所述的抗老化剂包括抗氧化剂、光稳定剂，所述的抗氧化剂为受阻酚类、亚磷酸酯类中的一种或多种，作为优选，所述的抗氧剂为抗氧剂168和抗氧剂1010的复配，抗氧剂168与抗氧剂1010的质量比1：(1-2)。所述的光稳定剂为二苯甲酮类、三唑类、受阻胺类中的一种或多种，作为优选，所述的光稳定剂为光稳定剂UV326、光稳定剂UV327、光稳定剂UV329、光稳定剂UV531、光稳定剂UV 770、光稳定剂UV 622的一种或多种。
在上述高阻隔抗老化水杯的复合材料中，作为优选，所述的润滑剂为单硬脂酸甘油脂、氧化聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺中的一种或多种。
本发明的另一个目的在于提供一种上述高阻隔抗老化水杯的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
S1、按上述高阻隔抗老化水杯的复合材料组成成分及其重量百分比称取原料，并将各原料在高混机中混合，将混合好的原料从高混机中排出，倒入喂料机种，由喂料机喂入双螺杆挤出机中，挤出造粒；
S2、将制得的造粒添加到高速注塑机料筒中，同时将料筒加热到210-280℃，加热到熔融状态；将熔融状态的造粒经过热流道的喷嘴注射到加热后的水杯模具中，经保压、冷却成型、开模制得高阻隔抗老化的水杯。
其中，所述双螺杆转速为100-400rpm，双螺杆挤出机各段温度分别为：一区180-190℃，二区190-200℃，三区200-210℃，四区210-220℃，五区210-220℃，六区210-220℃，机头温度为200-210℃；所述热流道温度为260-320℃，模具温度为50-90℃，注射压力为160-200MPa，保压压力为130-160MPa，保压时间为5-30s，冷却时间为20-60s。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：
(1)本发明高阻隔抗老化水杯的复合材料通过合理配伍材料成分，尤其是复配使用EVOH、MXD6、SEBS和改性纳米填料，改善聚丙烯材料的阻隔性能，使其阻隔性能不受湿度和温度的影响，且进一步有效地提高材料的抗冲击性能和抗老化性能，赋予水杯高阻隔性、良好的抗老化性及高抗冲击强度。
(2)本发明将纳米填料改性后，将各原料共混熔融造粒，吹塑制备，方法简单，适合工业化大规模生产。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图中，1、杯盖，12、小瓶盖，13、连接盖，4、杯体，5、销轴，6、挂钩。
具体实施方式
以下通过实施例结合附图更加详细地阐述本发明内容，但是下述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。
如图1所示，一种高阻隔抗老化的水杯，包括杯体4和杯盖1，所述杯体4呈长方体，所述杯盖1由小瓶盖12和呈中空结构的连接盖13组成，所述连接盖13的一端与杯体4连接，另一端呈弧状延伸且端口外壁上设有螺纹，与小瓶盖12通过螺纹旋转连接，所述杯体4与连接盖13的连接处设有通过销轴铰接的挂钩6，挂钩6绕铰接点转动并扣合在杯体4上；所述杯体和杯盖由相同的复合材料制成，所述的复合材料包括以下重量份数的成分：聚丙烯：55-70份、乙烯-乙烯醇共聚物：7-15份、聚己二酰间苯二甲胺：10-20份、热塑性弹性体SEBS：8-15份、改性纳米填料：5-13份、相容剂：5-12份、抗老化剂：0.02-0.5份、润滑剂：0.2-0.8份。下面通过具体实施例进一步说明。
表1：本发明的实施例中高阻隔抗老化水杯的复合材料各成分及其重量份数
其中，润滑剂为单硬脂酸甘油脂、氧化聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺中的一种或多种，可根据实际生产需要添加。
其中表1中英文缩写分别对应如下：
EVOH：乙烯-乙烯醇共聚物
MXD6：聚己二酰间苯二甲胺
SEBS-MAH：马来酸酐接枝苯乙烯嵌段共聚物
PP–MAH：马来酸酐接枝聚丙烯
PE-MAH：马来酸酐接枝聚乙烯
实施例1
制备改性纳米填料，将一份硅烷偶联剂KH-560溶于四份75％的乙醇溶液中，室温下超声分散20min后加入四份纳米粒子，边搅拌边加热到80℃，恒温反应5h后，抽滤，用无水乙醇洗涤三次，将其置于50℃真空干燥箱中干燥后，既得目标改性纳米粒子。
按表1的实施例1中所述高阻隔抗老化水杯的复合材料组成成分及其重量百分比称取原料，并将各原料在高混机中混合，将混合好的原料从高混机中排出，倒入喂料机种，由喂料机喂入双螺杆挤出机中，挤出造粒；将制得的造粒添加到高速注塑机料筒中，同时将料筒加热到210℃，加热到熔融状态；将熔融状态的造粒经过热流道的喷嘴注射到加热后的水杯模具中，经保压、冷却成型、开模制得透明抗老化的水杯。
其中，双螺杆转速为200rpm，双螺杆各段温度设置为：一区180℃，二区200℃，三区200℃，四区210℃，五区210℃，六区210℃，机头温度200℃。热流道温度为260℃，模具温度为50℃，注射压力为160MPa，保压压力为130MPa，保压时间为5s，冷却时间为20s。
实施例2
制备改性纳米填料，将一份硅烷偶联剂KH-560溶于四份75％的乙醇溶液中，室温下超声分散30min后加入四份纳米粒子，边搅拌边加热到85℃，恒温反应7h后，抽滤，用无水乙醇洗涤三次，将其置于60℃真空干燥箱中干燥后，既得目标改性纳米粒子。
按表1的实施例2中所述透明抗老化水杯的复合材料组成成分及其重量百分比称取原料，并将各原料在高混机中混合，将混合好的原料从高混机中排出，倒入喂料机种，由喂料机喂入双螺杆挤出机中，挤出造粒，将制得的造粒添加到高速注塑机料筒中，同时将料筒加热到230℃，加热到熔融状态；将熔融状态的造粒经过热流道的喷嘴注射到加热后的水杯模具中，经保压、冷却成型、开模制得透明抗老化的水杯。
其中，双螺杆转速为100rpm，双螺杆各段温度设置为：一区190℃，二区200℃，三区210℃，四区210℃，五区220℃，六区220℃，机头温度210℃。热流道温度为320℃，模具温度为80℃，注射压力为200MPa，保压压力为160MPa，保压时间为10s，冷却时间为30s。
实施例3
制备改性纳米填料，将一份硅烷偶联剂KH-560溶于四份75％的乙醇溶液中，室温下超声分散40min后加入四份纳米粒子，边搅拌边加热到90℃，恒温反应6h后，抽滤，用无水乙醇洗涤三次，将其置于55℃真空干燥箱中干燥后，既得目标改性纳米粒子。
按表1的实施例3中所述透明抗老化水杯的复合材料组成成分及其重量百分比称取原料，并将各原料在高混机中混合，将混合好的原料从高混机中排出，倒入喂料机种，由喂料机喂入双螺杆挤出机中，挤出造粒，将制得的造粒添加到高速注塑机料筒中，同时将料筒加热到250℃，加热到熔融状态；将熔融状态的造粒经过热流道的喷嘴注射到加热后的水杯模具中，经保压、冷却成型、开模制得透明抗老化的水杯。
其中，双螺杆转速为400rpm，双螺杆各段温度设置为：一区185℃，二区195℃，三区200℃，四区220℃，五区220℃，六区210℃，机头温度210℃。热流道温度为280℃，模具温度为70℃，注射压力为180MPa，保压压力为150MPa，保压时间为30s，冷却时间为60s。
实施例4
制备改性纳米填料，将一份硅烷偶联剂KH-560溶于四份75％的乙醇溶液中，室温下超声分散40min后加入四份纳米粒子，边搅拌边加热到80℃，恒温反应5h后，抽滤，用无水乙醇洗涤三次，将其置于50℃真空干燥箱中干燥后，既得目标改性纳米粒子。
按表1的实施例4中所述透明抗老化水杯的复合材料组成成分及其重量百分比称取原料，并将各原料在高混机中混合，将混合好的原料从高混机中排出，倒入喂料机种，由喂料机喂入双螺杆挤出机中，挤出造粒，将制得的造粒添加到高速注塑机料筒中，同时将料筒加热到280℃，加热到熔融状态；将熔融状态的造粒经过热流道的喷嘴注射到加热后的水杯模具中，经保压、冷却成型、开模制得透明抗老化的水杯。
其中，双螺杆转速为200rpm，双螺杆各段温度设置为：一区190℃，二区190℃，三区200℃，四区215℃，五区2155℃，六区220℃，机头温度210℃。热流道温度为300℃，模具温度为90℃，注射压力为190MPa，保压压力为140MPa，保压时间为20s，冷却时间为40s。
实施例5
制备改性纳米填料，将将一份硅烷偶联剂KH-560溶于四份75％的乙醇溶液中，室温下超声分散30min后加入四份纳米粒子，边搅拌边加热到80℃，恒温反应6h后，抽滤，用无水乙醇洗涤三次，将其置于55℃真空干燥箱中干燥后，既得目标改性纳米粒子。
按表1的实施例5中所述透明抗老化水杯的复合材料组成成分及其重量百分比称取原料，并将各原料在高混机中混合，将混合好的原料从高混机中排出，倒入喂料机种，由喂料机喂入双螺杆挤出机中，挤出造粒，将制得的造粒添加到高速注塑机料筒中，同时将料筒加热到260℃，加热到熔融状态；将熔融状态的造粒经过热流道的喷嘴注射到加热后的水杯模具中，经保压、冷却成型、开模制得透明抗老化的水杯。
其中，双螺杆转速为300rpm，双螺杆各段温度设置为：一区190℃，二区195℃，三区205℃，四区210℃，五区210℃，六区220℃，机头温度205℃。热流道温度为310℃，模具温度为65℃，注射压力为185MPa，保压压力为155MPa，保压时间为25s，冷却时间为35s。
为了进一步证明本发明的技术要点，本发明设计了一系列对比试验进行验证。
表2本发明的对比例中水杯复合材料的各成分及其重量份数
对比例1：
按照表2中对比例1中所述复合材料的各组份重量份数称取原料，其他工艺同实施例1，不再赘述。
对比例2
按照表2中对比例2中所述复合材料的各组份重量份数称取原料，其他工艺同实施例2，不再赘述。
对比例3
按照表2中对比例3中所述复合烯材料的各组份重量份数称取原料，其他工艺同实施例3，不再赘述。
对比例4
按照表2中对比例4中所述复合烯材料的各组份重量份数称取原料，其他工艺同实施例4，不再赘述。
将实施例1-5与对比例1-4制得的水杯进行性能测试，测试结果如表3和表4所示。
表3本发明实施例1-5的高阻隔抗老化水杯性能测试结果
表4本发明对比例1-4的水杯性能测试结果
从表3和表4中可得：对比例1相对于实施例1的阻隔性及力学性能都有所降低，因为对比例1使用等规度＜95％的等规均聚聚丙烯，等规度低，其结晶度也低，导致聚丙烯材料的硬度小、阻隔性以及抗冲击强度差。对比例2和对比例3相对于实施例2和实施例3的阻隔性有明显下降，EVOH的乙烯含量在25-45％范围内以及EVOH和MXD6之间的复配共混对提高材料的阻隔性及力学性能有很大的影响。对比例4相对实施例4的抗老化性能以及抗冲击强度下降显著，在于SEBS的抗冲击性能和抗老化能力优异，且SEBS的缺少影响了其它组分间的相互作用，导致各种性能降低。从表3中可以看出，本发明水杯具有高阻隔性、良好的抗老化性，且力学性能优异，抗冲击强度大，不易破碎，使用寿命长。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。

Claims (9)

1.一种高阻隔抗老化的水杯，包括杯体和杯盖，其特征在于，所述杯体呈长方体，所述杯盖由小瓶盖和呈中空结构的连接盖组成，所述连接盖的一端与杯体连接，另一端呈弧状延伸且端口外壁上设有螺纹，与小瓶盖通过螺纹旋转连接，所述杯体与连接盖的连接处设有通过销轴铰接的挂钩，挂钩绕铰接点转动并扣合在杯体上；所述杯体和杯盖由相同的复合材料制成，所述的复合材料包括以下重量份数的成分：
聚丙烯：55-70份
乙烯-乙烯醇共聚物：7-15份
聚己二酰间苯二甲胺：10-20份
热塑性弹性体SEBS：8-15份
改性纳米填料：5-13份
相容剂：5-12份
抗老化剂：0.02-0.5份
润滑剂：0.2-0.8份；
所述的复合材料中乙烯-乙烯醇共聚物与聚己二酰间苯二甲胺的质量复配比为1：(1.5-2)。
2.根据权利要求1所述的高阻隔抗老化水杯，其特征在于，所述的复合材料中聚丙烯为等规均聚聚丙烯，等规结构含量≥95%。
3.根据权利要求1所述的高阻隔抗老化水杯，其特征在于，所述的复合材料中乙烯-乙烯醇共聚物中乙烯重量百分含量为25%-45%。
4.根据权利要求1所述的高阻隔抗老化水杯，其特征在于，所述的复合材料中改性纳米填料为改性纳米蒙脱土、改性纳米碳酸钙、改性纳米二氧化钛、改性纳米二氧化硅中的一种或多种，所述的改性纳米填料均为硅烷偶联剂包覆改性而成。
5.根据权利要求1或4所述的高阻隔抗老化水杯，其特征在于，所述的复合材料中改性纳米填料为改性纳米碳酸钙与改性纳米二氧化硅按质量比（1-2）:1复配物。
6.根据权利要求1所述的高阻隔抗老化水杯，其特征在于，所述的复合材料中相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯PP-MAH、马来酸酐接枝聚乙烯PE-MAH、马来酸酐接枝苯乙烯嵌段共聚物SEBS-MAH、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物POE-MAH和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶EPDM-MAH中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的高阻隔抗老化水杯，其特征在于，所述的复合材料中抗老化剂包括抗氧化剂和光稳定剂，所述的抗氧化剂为受阻酚类、亚磷酸酯类中的一种或多种，所述的光稳定剂为二苯甲酮类、三唑类、受阻胺类中的一种或多种；所述的润滑剂为单硬脂酸甘油脂、氧化聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺中的一种或多种。
8.一种高阻隔抗老化水杯的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：
S1、按权利要求1中所述高阻隔抗老化水杯的复合材料组成成分及其重量百分比称取原料，并将各原料在高混机中混合，将混合好的原料从高混机中排出，倒入喂料机种，由喂料机喂入双螺杆挤出机中，挤出造粒；
S2、将制得的造粒添加到高速注塑机料筒中，同时将料筒加热到210-280℃，将造粒加热到熔融状态；将熔融状态的造粒经过热流道的喷嘴注射到加热后的水杯模具中，经保压、冷却成型、开模制得耐刮擦高阻隔性的水杯。
9.根据权利要求8中所述的耐刮擦高阻隔性的水杯的制备方法，其特征在于，制备方法S1中，所述双螺杆转速为100-400rpm，双螺杆挤出机各段温度分别为：一区180-190℃，二区190-200℃，三区200-210℃，四区210-220℃，五区210-220℃，六区210-220℃，机头温度为200-210℃；制备方法S2中，所述热流道温度为260-320℃，模具温度为50-90℃，注射压力为160-200MPa，保压压力为130-160MPa，保压时间为5-30s，冷却时间为20-60s。
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