CN107987374A - 一种透气防水包装材料的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种透气防水包装材料的制备方法及其应用，该方法采用将乙烯‑丙烯酸甲酯、多异氰酸酯、马来酸酐接枝聚丙烯、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯与聚乙二醇水浴加热、离心洗涤并干燥得到第一混合物；再将蒙脱土、氯醚树脂、去离子水超声分散后加入亚硝酸二环己胺、甲基乙基酮肟，反应、洗涤后制得第二混合物；最后将二者加入增塑剂、氢化蓖麻油、二甲基硅油混炼，将混合料通过双螺杆挤出机挤出、压模塑形，得到成品包装材料。制备而成的透气防水包装材料，其透气效果好、防水性能强，在医疗器械产品包装上具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及包装材料这一技术领域，特别涉及到一种透气防水包装材料的制备方法及其应用。
背景技术
包装材料是指用于制造包装容器、包装装潢、包装印刷、包装运输等满足产品包装要求所使用的材料，它即包括金属、塑料、玻璃、陶瓷、纸、竹本、野生蘑类、天然纤维、化学纤维、复合材料等主要包装材料，又包括涂料、粘合剂、捆扎带、装潢、印刷材料等辅助材料。在主要包装材料中，纸包装材料、塑料包装材料、金属包装材料和玻璃包装材料是应用最为广泛的几类。
随着人们生活水平的不断提高，人们对生活质量也越来越关注，对产品的性能有众多要求的同时，对产品的包装要求也越来越高，在人们选择商品时，产品外包装的质量也成为人们选择产品和判断产品质量的很重要的一项考量指标。医疗器械产品的种类繁多、功能各异，塑料是当前主要使用的医疗器械包装材料。塑料的材质通常为PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、K料、AS、ABS、压克力、PET(聚酯)等。PET材料为环保材料，具有高阻隔性，质轻、不碎特性、耐化学反抗性，透明性极强。但是，塑料包装存在的易带静电、表面容易污染、透气性差、丢弃物会造成环境污染、回收处理较困难等问题是不容忽视和亟需解决的。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种透气防水包装材料的制备方法及其应用，该方法采用将乙烯-丙烯酸甲酯、多异氰酸酯、马来酸酐接枝聚丙烯、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯与聚乙二醇水浴加热、离心洗涤并干燥得到第一混合物；再将蒙脱土、氯醚树脂、去离子水超声分散后加入亚硝酸二环己胺、甲基乙基酮肟，反应、洗涤后制得第二混合物；最后将二者加入增塑剂、氢化蓖麻油、二甲基硅油混炼，将混合料通过双螺杆挤出机挤出、压模塑形，得到成品包装材料。制备而成的透气防水包装材料，其透气效果好、防水性能强，在医疗器械产品包装上具有良好的应用前景。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种透气防水包装材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将乙烯-丙烯酸甲酯40-50份、多异氰酸酯22-26份、马来酸酐接枝聚丙烯10-12份、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯6-8份放入恒温水浴锅中，加入1.5倍质量的聚乙二醇，加热水浴锅，在80℃下恒温反应3小时，出料后离心分离，将分离混合物用无水乙醇洗涤2-4次，再置于真空干燥箱中进行干燥，得到第一混合物；
(2)将蒙脱土8-12份、氯醚树脂7-9份、去离子水150-160份加入超声分散器，超声分散至均匀，随后加入亚硝酸二环己胺3-5份、甲基乙基酮肟2-4份，在80-90℃的氮气氛围中搅拌反应1-2小时，过滤后用无水乙醇洗涤2-4次，得到第二混合物；
(3)将第一混合物、第二混合物投入到捏合机中，再加入增塑剂2-4份，在80-90℃下混炼45-55分钟，然后加入氢化蓖麻油6-10份、二甲基硅油4-8份，在80-90℃下继续混炼20-30分钟，冷却后得到初步混合料；
(4)将初步混合料注入双螺杆挤出机中，经挤出、压模塑形，冷却后得到成品。
进一步的，所述步骤(1)中干燥温度为50-60℃，干燥时间为8-10小时。
进一步的，所述步骤(2)中超声功率为600W，超声时间为60-90分钟。
进一步的，所述步骤(3)中增塑剂选自单甘酯、己二酸二辛酯、1,2-环己烷二羧酸二异丙酯中的任意一种。
进一步的，所述步骤(4)中双螺杆挤出机的螺杆转速为1500转/分钟，一区温度210℃，二区温度230℃，三区温度240℃，四区温度260℃，机头250℃，停留时间5min，压力为15MPa。
进一步的，本发明还公开了所述制备方法制得的透气防水包装材料在医疗器械产品包装上的应用。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
(1)本发明的透气防水包装材料的制备方法采用将乙烯-丙烯酸甲酯、多异氰酸酯、马来酸酐接枝聚丙烯、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯与聚乙二醇水浴加热、离心洗涤并干燥得到第一混合物；再将蒙脱土、氯醚树脂、去离子水超声分散后加入亚硝酸二环己胺、甲基乙基酮肟，反应、洗涤后制得第二混合物；最后将二者加入增塑剂、氢化蓖麻油、二甲基硅油混炼，将混合料通过双螺杆挤出机挤出、压模塑形，得到成品包装材料。制备而成的透气防水包装材料，其透气效果好、防水性能强，在医疗器械产品包装上具有良好的应用前景。
(2)本发明采用了乙烯-丙烯酸甲酯、多异氰酸酯、马来酸酐接枝聚丙烯、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯这几种原料与由蒙脱土、氯醚树脂、亚硝酸二环己胺、甲基乙基酮肟制得的混合物共同进行混炼，对透气防水包装材料进行了有效的性能提升，虽然这些材料并非首次应用于包装材料中，但按照一定配比量组合后，辅以相应的处理方式，给最后制备得到的透气防水包装材料带来了使用性能上的大幅度提高，这在以往的研究中是不曾报道过的，对于实现本发明的技术效果起到了决定性的作用。
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)将乙烯-丙烯酸甲酯40份、多异氰酸酯22份、马来酸酐接枝聚丙烯10份、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯6份放入恒温水浴锅中，加入1.5倍质量的聚乙二醇，加热水浴锅，在80℃下恒温反应3小时，出料后离心分离，将分离混合物用无水乙醇洗涤2次，再置于真空干燥箱中进行干燥，干燥温度为50℃，干燥时间为8小时，得到第一混合物；
(2)将蒙脱土8份、氯醚树脂7份、去离子水150份加入超声分散器，超声分散至均匀，超声功率为600W，超声时间为60分钟，随后加入亚硝酸二环己胺3份、甲基乙基酮肟2份，在80℃的氮气氛围中搅拌反应1小时，过滤后用无水乙醇洗涤2次，得到第二混合物；
(3)将第一混合物、第二混合物投入到捏合机中，再加入单甘酯2份，在80℃下混炼45分钟，然后加入氢化蓖麻油6份、二甲基硅油4份，在80℃下继续混炼20分钟，冷却后得到初步混合料；
(4)将初步混合料注入双螺杆挤出机中，经挤出、压模塑形，双螺杆挤出机的螺杆转速为1500转/分钟，一区温度210℃，二区温度230℃，三区温度240℃，四区温度260℃，机头250℃，停留时间5min，压力为15MPa，冷却后得到成品。
制得的透气防水包装材料的性能测试结果如表1所示。
实施例2
(1)将乙烯-丙烯酸甲酯45份、多异氰酸酯24份、马来酸酐接枝聚丙烯11份、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯7份放入恒温水浴锅中，加入1.5倍质量的聚乙二醇，加热水浴锅，在80℃下恒温反应3小时，出料后离心分离，将分离混合物用无水乙醇洗涤3次，再置于真空干燥箱中进行干燥，干燥温度为55℃，干燥时间为9小时，得到第一混合物；
(2)将蒙脱土10份、氯醚树脂8份、去离子水155份加入超声分散器，超声分散至均匀，超声功率为600W，超声时间为75分钟，随后加入亚硝酸二环己胺4份、甲基乙基酮肟3份，在85℃的氮气氛围中搅拌反应1.5小时，过滤后用无水乙醇洗涤3次，得到第二混合物；
(3)将第一混合物、第二混合物投入到捏合机中，再加入己二酸二辛酯3份，在85℃下混炼50分钟，然后加入氢化蓖麻油8份、二甲基硅油6份，在85℃下继续混炼25分钟，冷却后得到初步混合料；
(4)将初步混合料注入双螺杆挤出机中，经挤出、压模塑形，双螺杆挤出机的螺杆转速为1500转/分钟，一区温度210℃，二区温度230℃，三区温度240℃，四区温度260℃，机头250℃，停留时间5min，压力为15MPa，冷却后得到成品。
制得的透气防水包装材料的性能测试结果如表1所示。
实施例3
(1)将乙烯-丙烯酸甲酯50份、多异氰酸酯26份、马来酸酐接枝聚丙烯12份、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯8份放入恒温水浴锅中，加入1.5倍质量的聚乙二醇，加热水浴锅，在80℃下恒温反应3小时，出料后离心分离，将分离混合物用无水乙醇洗涤4次，再置于真空干燥箱中进行干燥，干燥温度为60℃，干燥时间为10小时，得到第一混合物；
(2)将蒙脱土12份、氯醚树脂9份、去离子水160份加入超声分散器，超声分散至均匀，超声功率为600W，超声时间为90分钟，随后加入亚硝酸二环己胺5份、甲基乙基酮肟4份，在90℃的氮气氛围中搅拌反应2小时，过滤后用无水乙醇洗涤4次，得到第二混合物；
(3)将第一混合物、第二混合物投入到捏合机中，再加入1,2-环己烷二羧酸二异丙酯4份，在90℃下混炼55分钟，然后加入氢化蓖麻油10份、二甲基硅油8份，在90℃下继续混炼30分钟，冷却后得到初步混合料；
(4)将初步混合料注入双螺杆挤出机中，经挤出、压模塑形，双螺杆挤出机的螺杆转速为1500转/分钟，一区温度210℃，二区温度230℃，三区温度240℃，四区温度260℃，机头250℃，停留时间5min，压力为15MPa，冷却后得到成品。
制得的透气防水包装材料的性能测试结果如表1所示。
对比例1
(1)将多异氰酸酯24份、马来酸酐接枝聚丙烯11份、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯7份放入恒温水浴锅中，加入1.5倍质量的聚乙二醇，加热水浴锅，在80℃下恒温反应3小时，出料后离心分离，将分离混合物用无水乙醇洗涤3次，再置于真空干燥箱中进行干燥，干燥温度为55℃，干燥时间为9小时，得到第一混合物；
(2)将蒙脱土10份、氯醚树脂8份、去离子水155份加入超声分散器，超声分散至均匀，超声功率为600W，超声时间为75分钟，随后加入亚硝酸二环己胺4份、甲基乙基酮肟3份，在85℃的氮气氛围中搅拌反应1.5小时，过滤后用无水乙醇洗涤3次，得到第二混合物；
(3)将第一混合物、第二混合物投入到捏合机中，再加入己二酸二辛酯3份，在85℃下混炼50分钟，然后加入氢化蓖麻油8份、二甲基硅油6份，在85℃下继续混炼25分钟，冷却后得到初步混合料；
(4)将初步混合料注入双螺杆挤出机中，经挤出、压模塑形，双螺杆挤出机的螺杆转速为1500转/分钟，一区温度210℃，二区温度230℃，三区温度240℃，四区温度260℃，机头250℃，停留时间5min，压力为15MPa，冷却后得到成品。
制得的包装材料的性能测试结果如表1所示。
对比例2
(1)将乙烯-丙烯酸甲酯45份、马来酸酐接枝聚丙烯11份、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯7份放入恒温水浴锅中，加入1.5倍质量的聚乙二醇，加热水浴锅，在80℃下恒温反应3小时，出料后离心分离，将分离混合物用无水乙醇洗涤3次，再置于真空干燥箱中进行干燥，干燥温度为55℃，干燥时间为9小时，得到第一混合物；
(2)将蒙脱土10份、氯醚树脂8份、去离子水155份加入超声分散器，超声分散至均匀，超声功率为600W，超声时间为75分钟，随后加入亚硝酸二环己胺4份、甲基乙基酮肟3份，在85℃的氮气氛围中搅拌反应1.5小时，过滤后用无水乙醇洗涤3次，得到第二混合物；
(3)将第一混合物、第二混合物投入到捏合机中，再加入己二酸二辛酯3份，在85℃下混炼50分钟，然后加入氢化蓖麻油8份、二甲基硅油6份，在85℃下继续混炼25分钟，冷却后得到初步混合料；
(4)将初步混合料注入双螺杆挤出机中，经挤出、压模塑形，双螺杆挤出机的螺杆转速为1500转/分钟，一区温度210℃，二区温度230℃，三区温度240℃，四区温度260℃，机头250℃，停留时间5min，压力为15MPa，冷却后得到成品。
制得的包装材料的性能测试结果如表1所示。
对比例3
(1)将乙烯-丙烯酸甲酯45份、多异氰酸酯24份、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯7份放入恒温水浴锅中，加入1.5倍质量的聚乙二醇，加热水浴锅，在80℃下恒温反应3小时，出料后离心分离，将分离混合物用无水乙醇洗涤3次，再置于真空干燥箱中进行干燥，干燥温度为55℃，干燥时间为9小时，得到第一混合物；
(2)将蒙脱土10份、氯醚树脂8份、去离子水155份加入超声分散器，超声分散至均匀，超声功率为600W，超声时间为75分钟，随后加入亚硝酸二环己胺4份、甲基乙基酮肟3份，在85℃的氮气氛围中搅拌反应1.5小时，过滤后用无水乙醇洗涤3次，得到第二混合物；
(3)将第一混合物、第二混合物投入到捏合机中，再加入己二酸二辛酯3份，在85℃下混炼50分钟，然后加入氢化蓖麻油8份、二甲基硅油6份，在85℃下继续混炼25分钟，冷却后得到初步混合料；
(4)将初步混合料注入双螺杆挤出机中，经挤出、压模塑形，双螺杆挤出机的螺杆转速为1500转/分钟，一区温度210℃，二区温度230℃，三区温度240℃，四区温度260℃，机头250℃，停留时间5min，压力为15MPa，冷却后得到成品。
制得的包装材料的性能测试结果如表1所示。
对比例4
(1)将乙烯-丙烯酸甲酯45份、多异氰酸酯24份、马来酸酐接枝聚丙烯11份放入恒温水浴锅中，加入1.5倍质量的聚乙二醇，加热水浴锅，在80℃下恒温反应3小时，出料后离心分离，将分离混合物用无水乙醇洗涤3次，再置于真空干燥箱中进行干燥，干燥温度为55℃，干燥时间为9小时，得到第一混合物；
(2)将蒙脱土10份、氯醚树脂8份、去离子水155份加入超声分散器，超声分散至均匀，超声功率为600W，超声时间为75分钟，随后加入亚硝酸二环己胺4份、甲基乙基酮肟3份，在85℃的氮气氛围中搅拌反应1.5小时，过滤后用无水乙醇洗涤3次，得到第二混合物；
(3)将第一混合物、第二混合物投入到捏合机中，再加入己二酸二辛酯3份，在85℃下混炼50分钟，然后加入氢化蓖麻油8份、二甲基硅油6份，在85℃下继续混炼25分钟，冷却后得到初步混合料；
(4)将初步混合料注入双螺杆挤出机中，经挤出、压模塑形，双螺杆挤出机的螺杆转速为1500转/分钟，一区温度210℃，二区温度230℃，三区温度240℃，四区温度260℃，机头250℃，停留时间5min，压力为15MPa，冷却后得到成品。
制得的包装材料的性能测试结果如表1所示。
将实施例1-3和对比例1-4的制得的包装材料分别进行氧气透过量、水蒸气透过量这两项性能测试。
表1
本发明的透气防水包装材料的制备方法采用将乙烯-丙烯酸甲酯、多异氰酸酯、马来酸酐接枝聚丙烯、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯与聚乙二醇水浴加热、离心洗涤并干燥得到第一混合物；再将蒙脱土、氯醚树脂、去离子水超声分散后加入亚硝酸二环己胺、甲基乙基酮肟，反应、洗涤后制得第二混合物；最后将二者加入增塑剂、氢化蓖麻油、二甲基硅油混炼，将混合料通过双螺杆挤出机挤出、压模塑形，得到成品包装材料。制备而成的透气防水包装材料，其透气效果好、防水性能强，在医疗器械产品包装上具有良好的应用前景。并且，本发明采用了乙烯-丙烯酸甲酯、多异氰酸酯、马来酸酐接枝聚丙烯、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯这几种原料与由蒙脱土、氯醚树脂、亚硝酸二环己胺、甲基乙基酮肟制得的混合物共同进行混炼，对透气防水包装材料进行了有效的性能提升，虽然这些材料并非首次应用于包装材料中，但按照一定配比量组合后，辅以相应的处理方式，给最后制备得到的透气防水包装材料带来了使用性能上的大幅度提高，这在以往的研究中是不曾报道过的，对于实现本发明的技术效果起到了决定性的作用。
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)
1.一种透气防水包装材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将乙烯-丙烯酸甲酯40-50份、多异氰酸酯22-26份、马来酸酐接枝聚丙烯10-12份、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯6-8份放入恒温水浴锅中，加入1.5倍质量的聚乙二醇，加热水浴锅，在80℃下恒温反应3小时，出料后离心分离，将分离混合物用无水乙醇洗涤2-4次，再置于真空干燥箱中进行干燥，得到第一混合物；
(2)将蒙脱土8-12份、氯醚树脂7-9份、去离子水150-160份加入超声分散器，超声分散至均匀，随后加入亚硝酸二环己胺3-5份、甲基乙基酮肟2-4份，在80-90℃的氮气氛围中搅拌反应1-2小时，过滤后用无水乙醇洗涤2-4次，得到第二混合物；
(3)将第一混合物、第二混合物投入到捏合机中，再加入增塑剂2-4份，在80-90℃下混炼45-55分钟，然后加入氢化蓖麻油6-10份、二甲基硅油4-8份，在80-90℃下继续混炼20-30分钟，冷却后得到初步混合料；
(4)将初步混合料注入双螺杆挤出机中，经挤出、压模塑形，冷却后得到成品。
2.根据权利要求1所述的透气防水包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中干燥温度为50-60℃，干燥时间为8-10小时。
3.根据权利要求1所述的透气防水包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中超声功率为600W，超声时间为60-90分钟。
4.根据权利要求1所述的透气防水包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中增塑剂选自单甘酯、己二酸二辛酯、1,2-环己烷二羧酸二异丙酯中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的透气防水包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中双螺杆挤出机的螺杆转速为1500转/分钟，一区温度210℃，二区温度230℃，三区温度240℃，四区温度260℃，机头250℃，停留时间5min，压力为15MPa。
6.根据权利要求1-5任一项所述制备方法制得的透气防水包装材料在医疗器械产品包装上的应用。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180504 |