CN107189264A - 一种包装材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种包装材料的制备方法，原料为：PVC、粉末丁腈胶、二氧化硅、硫酸镁、BHT、油酸、硅酸铝、白油、二甲苯、甘油、炭黑、陶土、硬脂酸镉、磷酸三苯酯和颜料；纵向拉伸强度11‑15MPa，横向拉伸强度10‑12MPa，纵向伸长率70‑90%，横向伸长率50‑70%；燃烧离火自熄，熔融时间105‑115s，击穿电压11.8‑13.2kV/mm，撕裂强度40‑60kN/m，缺口冲击强度5.4‑6.2kJ/m2；弯曲强度33‑35MPa，邵氏硬度1‑3A，经过40kGy计量的γ射线辐照后，凝胶率70‑80%。

Description

一种包装材料的制备方法
技术领域
本发明涉及包装用材料技术领域，尤其涉及一种包装材料的制备方法。
背景技术
聚氯乙烯树脂的软化点低，约75-80℃，脆化温度低于-50~-60℃，大多数制品长期使用温度不宜超过55℃，特殊配方的可达90℃。若聚氯乙烯树脂纯属头-性相接面怕线型结构，内部无支链和不饱和键，尽管C-Cl键能相对较小，聚氯乙烯树脂的稳定性也应当是比较高的。但即使纯度很高的聚氯乙烯树脂，长期在100℃以上或受紫外线辐射就开始有氯化氢气体逸出。说明其分子结构中存在尖性基团或不稳定结构。时间越长、降解越多、温度越高，降解速度越快，在氧或空气存在下降解速度更快。
包装膜主要由几种不同牌号的聚乙烯树脂混合挤出而成，具有抗穿刺，超强度高性能，对堆放在托板上的货物进行缠绕包装，使包装物更加稳固整洁，更超强防水作用，被广泛使用，在外贸出口、造纸、五金、塑料化工、建材、食品医药行业。
聚氯乙烯属于极性高聚物，对水等导电物质亲和力较大，故电阻较非极性的聚烯烃要小，但仍有较高的体积电阴和击穿电压。聚氯乙烯的极性基团直接附着在主链上，在玻璃化温度以下，偶极链段受到冻结构的主链原子的限制，不能移动，因而并不产生偶极化作用，可作室温的高频绝缘材料。作电线绝缘用时、悬浮树脂的电气绝缘性比浮液树脂高10-100倍。降解产生的氯离子的存在会降低电绝缘性。
工业生产的PVC分子量一般在5万～11万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，有优异的介电性能。
PVC曾是世界上产量最大的通用塑料，应用非常广泛。在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。
PVC一般先要改性造粒，用螺杆挤出机组制备成粒子后，塑化更充分，加工也更容易，尤其是工艺是注塑的产品。螺杆挤出机是塑料成型加工最主要的设备之一，它通过外部动力传递和外部加热元件的传热进行塑料的固体输送、压实、熔融、剪切混炼挤出成型。螺杆挤出机无论作为塑化造粒机械还是成型加工机械都占有重要地位严格来说，有着特殊要求的PVC制品，PVC改性配方，是根据客户要求量身定做的。还有就是在PVC生产过程中共聚衍生，此类改性的品种有粉末丁腈胶共聚物、聚粉末丁腈胶共混物和氯化聚粉末丁腈胶等。
PVC用自由基加成聚合方法制备，聚合方法主要分为悬浮聚合法、乳液聚合法和本体聚合法，以悬浮聚合法为主，约占PVC总产量的80%左右。将纯水、液化的VCM单体、分散剂加入到反应釜中，然后加入引发剂和其它助剂，升温到一定温度后VCM单体发生自由基聚合反应生成PVC颗粒。持续的搅拌使得颗粒的粒度均匀，并且使生成的颗粒悬浮在水中。此外，还有用微悬浮法生产PVC糊用树脂，产品性能和成糊性均好。
聚氯乙烯属于极性高聚物，对水等导电物质亲和力较大，故电阻较非极性的聚烯烃要小，但仍有较高的体积电阴和击穿电压。聚氯乙烯的极性基团直接附着在主链上，在玻璃化温度以下，偶极链段受到冻结构的主链原子的限制，不能移动，因而并不产生偶极化作用，可作室温的高频绝缘材料。作电线绝缘用时、悬浮树脂的电气绝缘性比浮液树脂高10-100倍。降解产生的氯离子的存在会降低电绝缘性。
有着特殊要求的PVC材料，一般都需要从国外进口，在国外比较有名的有美国联合碳化公司和北欧化工公司，随着我国各大科研院所和生产单位的不断研发和技术积累，国内PVC改性材料的配方设计、制造已经达到国际先进水平，已经完全取代国外进口材料，有不少产品已出口国外。
发明内容
本发明提供一种耐热老化、拉伸强度高、冲击强度高和硬度高的包装材料的制备方法，解决现有防水包装用材料的制备方法硬度低和拉伸强度低等技术问题。
本发明采用以下技术方案：一种包装材料的制备方法，包括如下步骤：
第一步：按照质量份数配比称取PVC100份，粉末丁腈胶10-30份，二氧化硅0.1-0.5份，硫酸镁5-7份，BHT0.2-0.6份，油酸为0.1-0.3份，硅酸铝8-12份，白油1.2-1.4份，二甲苯40-50份，甘油1-5份，炭黑1-5份，陶土为6-10份，硬脂酸镉1-3份，磷酸三苯酯15-20份，颜料0.002-0.006份；
第二步：将PVC投入高速捏合机中，升温至95-105℃，加入剩余原料，升温至110-120℃，捏合速度800-1000r/min，捏合15-25min；
第三步：捏合后的材料二辊塑炼，前辊温度为170-190℃，转速16-20 r/min，后辊160-170℃，转速26-28 r/min，混炼15-25min，然后在80-100℃的压延机上压延成0.4-0.8mm厚的包装材料。
作为本发明的一种优选技术方案：所述包装材料的制备方法的原料按质量份数配比如下：PVC100份，粉末丁腈胶10份，二氧化硅0.1份，硫酸镁5份，BHT0.2份，油酸为0.1份，硅酸铝8份，白油1.2份，二甲苯40份，甘油1份，炭黑1份，陶土为6份，硬脂酸镉1份，磷酸三苯酯15份，颜料0.002份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述包装材料的制备方法的原料按质量份数配比如下：PVC100份，粉末丁腈胶30份，二氧化硅0.5份，硫酸镁7份，BHT0.6份，油酸为0.3份，硅酸铝12份，白油1.4份，二甲苯50份，甘油5份，炭黑5份，陶土为10份，硬脂酸镉3份，磷酸三苯酯20份，颜料0.006份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述包装材料的制备方法的原料按质量份数配比如下：PVC100份，粉末丁腈胶20份，二氧化硅0.3份，硫酸镁6份，BHT0.4份，油酸为0.2份，硅酸铝10份，白油1.3份，二甲苯45份，甘油3份，炭黑3份，陶土为8份，硬脂酸镉2份，磷酸三苯酯18份，颜料0.004份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述颜料采用酞菁蓝。
有益效果
本发明所述一种包装材料的制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、制备方法简单，节省人力物力，纵向拉伸强度11-15MPa，横向拉伸强度10-12MPa，纵向伸长率70-90%，横向伸长率50-70%；2、燃烧离火自熄，熔融时间105-115s，击穿电压11.8-13.2kV/mm，撕裂强度40-60kN/m，缺口冲击强度5.4-6.2kJ/m2；3、弯曲强度33-35MPa，邵氏硬度1-3A，原料来源广泛，成本低廉，自然光老化12个月后拉伸强度损失0.02-0.04%；4、可以在各种极端环境下广泛使用，100℃热老化两个月后拉伸强度损失0.09-0.13%，经过40kGy计量的γ射线辐照后，凝胶率70-80%，可以广泛生产并不断代替现有包装材料。
具体实施方式
以下结合实例对本发明作进一步的描述，实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他替代手段，均在本发明权利要求范围内。
实施例1：
第一步：按照质量份数配比称取PVC100份，粉末丁腈胶10份，二氧化硅0.1份，硫酸镁5份，BHT0.2份，油酸为0.1份，硅酸铝8份，白油1.2份，二甲苯40份，甘油1份，炭黑1份，陶土为6份，硬脂酸镉1份，磷酸三苯酯15份，酞菁蓝0.002份。
第二步：将PVC投入高速捏合机中，升温至95℃，加入剩余原料，升温至110℃，捏合速度800r/min，捏合15min。
第三步：捏合后的材料二辊塑炼，前辊温度为170℃，转速16 r/min，后辊160℃，转速26 r/min，混炼15min，然后在80℃的压延机上压延成0.4mm厚的包装材料。
制备方法简单，节省人力物力，纵向拉伸强度11MPa，横向拉伸强度10MPa，纵向伸长率70%，横向伸长率50%；燃烧离火自熄，熔融时间105s，击穿电压11.8kV/mm，撕裂强度40kN/m，缺口冲击强度5.4kJ/m2；弯曲强度33MPa，邵氏硬度1A，原料来源广泛，成本低廉，自然光老化12个月后拉伸强度损失0.04%；可以在各种极端环境下广泛使用，100℃热老化两个月后拉伸强度损失0.13%，经过40kGy计量的γ射线辐照后，凝胶率70%，可以广泛生产并不断代替现有包装材料。
实施例2：
第一步：按照质量份数配比称取PVC100份，粉末丁腈胶30份，二氧化硅0.5份，硫酸镁7份，BHT0.6份，油酸为0.3份，硅酸铝12份，白油1.4份，二甲苯50份，甘油5份，炭黑5份，陶土为10份，硬脂酸镉3份，磷酸三苯酯20份，酞菁蓝0.006份。
第二步：将PVC投入高速捏合机中，升温至105℃，加入剩余原料，升温至120℃，捏合速度1000r/min，捏合25min。
第三步：捏合后的材料二辊塑炼，前辊温度为190℃，转速20 r/min，后辊170℃，转速28 r/min，混炼25min，然后在100℃的压延机上压延成0.8mm厚的包装材料。
制备方法简单，节省人力物力，纵向拉伸强度13MPa，横向拉伸强度11MPa，纵向伸长率80%，横向伸长率60%；燃烧离火自熄，熔融时间110s，击穿电压12.5kV/mm，撕裂强度50kN/m，缺口冲击强度5.8kJ/m2；弯曲强度34MPa，邵氏硬度2A，原料来源广泛，成本低廉，自然光老化12个月后拉伸强度损失0.03%；可以在各种极端环境下广泛使用，100℃热老化两个月后拉伸强度损失0.11%，经过40kGy计量的γ射线辐照后，凝胶率75%，可以广泛生产并不断代替现有包装材料。
实施例3：
第一步：按照质量份数配比称取PVC100份，粉末丁腈胶20份，二氧化硅0.3份，硫酸镁6份，BHT0.4份，油酸为0.2份，硅酸铝10份，白油1.3份，二甲苯45份，甘油3份，炭黑3份，陶土为8份，硬脂酸镉2份，磷酸三苯酯18份，酞菁蓝0.004份。
第二步：将PVC投入高速捏合机中，升温至100℃，加入剩余原料，升温至115℃，捏合速度900r/min，捏合20min。
第三步：捏合后的材料二辊塑炼，前辊温度为180℃，转速18 r/min，后辊165℃，转速27r/min，混炼20min，然后在90℃的压延机上压延成0.6mm厚的包装材料。
制备方法简单，节省人力物力，纵向拉伸强度15MPa，横向拉伸强度12MPa，纵向伸长率90%，横向伸长率70%；燃烧离火自熄，熔融时间115s，击穿电压13.2kV/mm，撕裂强度60kN/m，缺口冲击强度6.2kJ/m2；弯曲强度35MPa，邵氏硬度3A，原料来源广泛，成本低廉，自然光老化12个月后拉伸强度损失0.02%；可以在各种极端环境下广泛使用，100℃热老化两个月后拉伸强度损失0.09%，经过40kGy计量的γ射线辐照后，凝胶率80%，可以广泛生产并不断代替现有包装材料。

Claims (5)

1.一种包装材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：按照质量份数配比称取PVC100份，粉末丁腈胶10-30份，二氧化硅0.1-0.5份，硫酸镁5-7份，BHT0.2-0.6份，油酸为0.1-0.3份，硅酸铝8-12份，白油1.2-1.4份，二甲苯40-50份，甘油1-5份，炭黑1-5份，陶土为6-10份，硬脂酸镉1-3份，磷酸三苯酯15-20份，颜料0.002-0.006份；
第二步：将PVC投入高速捏合机中，升温至95-105℃，加入剩余原料，升温至110-120℃，捏合速度800-1000r/min，捏合15-25min；
第三步：捏合后的材料二辊塑炼，前辊温度为170-190℃，转速16-20 r/min，后辊160-170℃，转速26-28 r/min，混炼15-25min，然后在80-100℃的压延机上压延成0.4-0.8mm厚的包装材料。
2.根据权利要求1所述的一种包装材料的制备方法，其特征在于，所述包装材料的制备方法的原料按质量份数配比如下：PVC100份，粉末丁腈胶10份，二氧化硅0.1份，硫酸镁5份，BHT0.2份，油酸为0.1份，硅酸铝8份，白油1.2份，二甲苯40份，甘油1份，炭黑1份，陶土为6份，硬脂酸镉1份，磷酸三苯酯15份，颜料0.002份。
3.根据权利要求1所述的一种包装材料的制备方法，其特征在于，所述包装材料的制备方法的原料按质量份数配比如下：PVC100份，粉末丁腈胶30份，二氧化硅0.5份，硫酸镁7份，BHT0.6份，油酸为0.3份，硅酸铝12份，白油1.4份，二甲苯50份，甘油5份，炭黑5份，陶土为10份，硬脂酸镉3份，磷酸三苯酯20份，颜料0.006份。
4.根据权利要求1所述的一种包装材料的制备方法，其特征在于，所述包装材料的制备方法的原料按质量份数配比如下：PVC100份，粉末丁腈胶20份，二氧化硅0.3份，硫酸镁6份，BHT0.4份，油酸为0.2份，硅酸铝10份，白油1.3份，二甲苯45份，甘油3份，炭黑3份，陶土为8份，硬脂酸镉2份，磷酸三苯酯18份，颜料0.004份。
5.根据权利要求1所述的一种包装材料的制备方法，其特征在于，所述颜料采用酞菁蓝。
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