CN108164849A - 一种esp发泡缓冲包装材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种esp发泡缓冲包装材料，它是由下述重量份的原料组成的：苯乙烯130‑140、过氧化二异丙苯2‑3、发泡乳液10‑16、二丁基二硫代氨基甲酸锌2‑3、羟基乙叉二膦酸0.8‑1、聚乙烯吡咯烷酮10‑14、改性弹性体乳液16‑20、8‑羟基喹啉0.4‑1、轻质碳酸钙6‑8。本发明加入的轻质碳酸钙采用羟基乙叉二膦酸处理，能够有效的改善碳酸钙表面的活性，从而提高碳酸钙与聚苯乙烯间的相容性，从而进一步提高成品材料的力学稳定性。本发明的包装材料质轻，稳定性好，不易破损。

Description

一种esp发泡缓冲包装材料及其制备方法
技术领域
本发明属于材料领域，具体涉及一种esp发泡缓冲包装材料及其制备方法。
背景技术
EPS泡沫是一种热塑性材料，经过加热发泡以后，每立方米体积含有300--600万个独立密闭气泡，内含空气体积为98％以上，这样的结构给与它许多特性。由于密度可低至10-30kg/m3，因此EPS是当前最轻的包装材料，在负荷较高的情况下，这种材料会被压弯，当受到震荡或坠落地面时，他会起到缓冲、防震的作用；同时，由于空气的热导性能很小且又被封闭于泡沫中而不能对流，所以EPS是一种隔热保温性能非常优越的材料。
可发性聚苯乙烯是一种理想的包装材料,通过成型工艺,可根据需要加工成各种形状、不同厚度的包装产品。在负荷较高的情况下，材料通过变形、吸能、分解能量等达到缓冲、减震的作用，同时具有保温、隔热的功能。EPS包装产品一般为白色，根据要求可生产彩色。主要使用特性：质轻，具有吸收冲击载荷的能力，隔热性能好，隔音性能好，抗老化、腐蚀性能，防静电性能。
1、质轻。EPS包装产品部分空间为气体所取代，每立方分米体积内含有300-600万个独立密闭汽泡。因此它比塑料体积大几倍至几十倍。
2、具有吸收冲击载荷的能力。EPS包装产品受到冲击载荷时，泡沫中的气体通过滞流和压缩，使外来的能量被消耗、散逸，泡体以较小的负加速度，逐步终止冲击载荷，因此具有较好的防震效果。然而市售的包装材料弹性不足，容易破损，从而造成包装物品的损毁。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种esp发泡缓冲包装材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种esp发泡缓冲包装材料，它是由下述重量份的原料组成的：
苯乙烯130-140、过氧化二异丙苯2-3、发泡乳液10-16、二丁基二硫代氨基甲酸锌2-3、羟基乙叉二膦酸0.8-1、聚乙烯吡咯烷酮10-14、改性弹性体乳液16-20、8-羟基喹啉0.4-1、轻质碳酸钙6-8。
所述的发泡乳液的制备方法，包括以下步骤：
取4-6重量份的戊烷发泡剂、1-2重量份的椰油酸二乙醇酰胺混合，加入到混合料重量6-8倍的、35-40％的乙醇溶液中，搅拌均匀，即得。
所述的改性弹性体乳液是由下述重量份的原料组成的：
热塑性弹性体20-30、二甲氨基丙胺1-2、棕榈蜡3-4、脂肪酸聚乙二醇酯4-6；
制备方法包括以下步骤：
(1)取棕榈蜡，加入到其重量4-6倍的无水乙醇中，搅拌均匀，在70-75℃下保温搅拌20-30分钟，出料，加入硬脂酸钡，搅拌至常温，得醇溶液；
(2)取热塑性弹性体，加入到其重量2-4倍的二甲基甲酰胺中，在110-120℃的恒温油浴中保温7-9分钟，出料冷却，得弹性酰胺溶液；
(3)取上述醇溶液、弹性酰胺溶液混合，搅拌均匀，加入脂肪酸聚乙二醇酯，超声1-3分钟，加入二甲氨基丙胺，在60-65℃下保温搅拌1-2小时，即得所述改性弹性体乳液。
所述的esp发泡缓冲包装材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取8-羟基喹啉，加入到上述改性弹性体乳液中，搅拌均匀，加入二丁基二硫代氨基甲酸锌，搅拌均匀，得预混弹性体分散液；
(2)取过氧化二异丙苯，加入到其重量6-8倍的异丙醇中，搅拌均匀；
(3)取轻质碳酸钙、羟基乙叉二膦酸混合，在55-60℃下保温搅拌10-20分钟，加入到聚乙烯吡咯烷酮中，搅拌至常温，得碳酸钙分散液；
(4)取苯乙烯，加入到上述预混弹性体分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70-75℃，加入过氧化二异丙苯的异丙醇溶液，保温搅拌3-5小时，出料，得弹性改性聚苯乙烯溶液；
(5)取上述碳酸钙分散液、弹性改性聚苯乙烯溶液混合，搅拌均匀，超声10-20分钟，加入上述发泡乳液，升高温度为110-120℃，保温2-3小时，冷却出料，将产物经过洗涤、干燥、筛分后送入到发泡机中，在0.4-0.5Mpa、160℃下蒸汽加热2-3小时，出料，室温冷却，即得所述esp发泡缓冲包装材料。
本发明的优点：
本发明以热塑性弹性体为原料，以二甲基甲酰胺为溶剂，通过脂肪酸聚乙二醇酯分散，将得到的弹性分散液作为苯乙烯的聚合反应溶液，能够有效的改善弹性体与聚苯乙烯间的分散相容性，从而提高成品包装材料的力学稳定性和表面弹性，本发明加入的轻质碳酸钙采用羟基乙叉二膦酸处理，能够有效的改善碳酸钙表面的活性，从而提高碳酸钙与聚苯乙烯间的相容性，从而进一步提高成品材料的力学稳定性。本发明的包装材料质轻，稳定性好，不易破损。
具体实施方式
实施例1
一种esp发泡缓冲包装材料，它是由下述重量份的原料组成的：
苯乙烯130、过氧化二异丙苯2、发泡乳液10、二丁基二硫代氨基甲酸锌2、羟基乙叉二膦酸0.8、聚乙烯吡咯烷酮10、改性弹性体乳液16、8-羟基喹啉0.4、轻质碳酸钙6。
所述的发泡乳液的制备方法，包括以下步骤：
取4重量份的戊烷发泡剂、1重量份的椰油酸二乙醇酰胺混合，加入到混合料重量6倍的、35％的乙醇溶液中，搅拌均匀，即得。
所述的改性弹性体乳液是由下述重量份的原料组成的：
热塑性弹性体20、二甲氨基丙胺1、棕榈蜡3、脂肪酸聚乙二醇酯4；
制备方法包括以下步骤：
(1)取棕榈蜡，加入到其重量4倍的无水乙醇中，搅拌均匀，在70℃下保温搅拌20分钟，出料，加入硬脂酸钡，搅拌至常温，得醇溶液；
(2)取热塑性弹性体，加入到其重量2倍的二甲基甲酰胺中，在110℃的恒温油浴中保温7分钟，出料冷却，得弹性酰胺溶液；
(3)取上述醇溶液、弹性酰胺溶液混合，搅拌均匀，加入脂肪酸聚乙二醇酯，超声1分钟，加入二甲氨基丙胺，在60℃下保温搅拌1小时，即得所述改性弹性体乳液。
所述的esp发泡缓冲包装材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取8-羟基喹啉，加入到上述改性弹性体乳液中，搅拌均匀，加入二丁基二硫代氨基甲酸锌，搅拌均匀，得预混弹性体分散液；
(2)取过氧化二异丙苯，加入到其重量6倍的异丙醇中，搅拌均匀；
(3)取轻质碳酸钙、羟基乙叉二膦酸混合，在55℃下保温搅拌10分钟，加入到聚乙烯吡咯烷酮中，搅拌至常温，得碳酸钙分散液；
(4)取苯乙烯，加入到上述预混弹性体分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70℃，加入过氧化二异丙苯的异丙醇溶液，保温搅拌3小时，出料，得弹性改性聚苯乙烯溶液；
(5)取上述碳酸钙分散液、弹性改性聚苯乙烯溶液混合，搅拌均匀，超声10分钟，加入上述发泡乳液，升高温度为110℃，保温2小时，冷却出料，将产物经过洗涤、干燥、筛分后送入到发泡机中，在0.4Mpa、160℃下蒸汽加热2小时，出料，室温冷却，即得所述esp发泡缓冲包装材料。
实施例2
一种esp发泡缓冲包装材料，它是由下述重量份的原料组成的：
苯乙烯140、过氧化二异丙苯3、发泡乳液16、二丁基二硫代氨基甲酸锌3、羟基乙叉二膦酸1、聚乙烯吡咯烷酮14、改性弹性体乳液20、8-羟基喹啉1、轻质碳酸钙8。
所述的发泡乳液的制备方法，包括以下步骤：
取6重量份的戊烷发泡剂、2重量份的椰油酸二乙醇酰胺混合，加入到混合料重量8倍的、40％的乙醇溶液中，搅拌均匀，即得。
所述的改性弹性体乳液是由下述重量份的原料组成的：
热塑性弹性体30、二甲氨基丙胺2、棕榈蜡4、脂肪酸聚乙二醇酯6；
制备方法包括以下步骤：
(1)取棕榈蜡，加入到其重量6倍的无水乙醇中，搅拌均匀，在75℃下保温搅拌30分钟，出料，加入硬脂酸钡，搅拌至常温，得醇溶液；
(2)取热塑性弹性体，加入到其重量4倍的二甲基甲酰胺中，在120℃的恒温油浴中保温9分钟，出料冷却，得弹性酰胺溶液；
(3)取上述醇溶液、弹性酰胺溶液混合，搅拌均匀，加入脂肪酸聚乙二醇酯，超声3分钟，加入二甲氨基丙胺，在65℃下保温搅拌2小时，即得所述改性弹性体乳液。
所述的esp发泡缓冲包装材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取8-羟基喹啉，加入到上述改性弹性体乳液中，搅拌均匀，加入二丁基二硫代氨基甲酸锌，搅拌均匀，得预混弹性体分散液；
(2)取过氧化二异丙苯，加入到其重量8倍的异丙醇中，搅拌均匀；
(3)取轻质碳酸钙、羟基乙叉二膦酸混合，在60℃下保温搅拌20分钟，加入到聚乙烯吡咯烷酮中，搅拌至常温，得碳酸钙分散液；
(4)取苯乙烯，加入到上述预混弹性体分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为75℃，加入过氧化二异丙苯的异丙醇溶液，保温搅拌5小时，出料，得弹性改性聚苯乙烯溶液；
(5)取上述碳酸钙分散液、弹性改性聚苯乙烯溶液混合，搅拌均匀，超声20分钟，加入上述发泡乳液，升高温度为120℃，保温3小时，冷却出料，将产物经过洗涤、干燥、筛分后送入到发泡机中，在0.5Mpa、160℃下蒸汽加热3小时，出料，室温冷却，即得所述esp发泡缓冲包装材料。
性能测试：
本发明实施例1的esp发泡缓冲包装材料弯曲强度25.1pa；压缩强度26.3Mpa；
本发明实施例2的esp发泡缓冲包装材料弯曲强度26.4pa；压缩强度27.1Mpa；
市售esp发泡缓冲包装材料的弯曲强度为15-20Mpa；压缩强度为15-20Mpa。

Claims (4)

1.一种esp发泡缓冲包装材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
苯乙烯130-140、过氧化二异丙苯2-3、发泡乳液10-16、二丁基二硫代氨基甲酸锌2-3、羟基乙叉二膦酸0.8-1、聚乙烯吡咯烷酮10-14、改性弹性体乳液16-20、8-羟基喹啉0.4-1、轻质碳酸钙6-8。
2.根据权利要求1所述的一种esp发泡缓冲包装材料，其特征在于，所述的发泡乳液的制备方法，包括以下步骤：
取4-6重量份的戊烷发泡剂、1-2重量份的椰油酸二乙醇酰胺混合，加入到混合料重量6-8倍的、35-40％的乙醇溶液中，搅拌均匀，即得。
3.根据权利要求1所述的一种esp发泡缓冲包装材料，其特征在于，所述的改性弹性体乳液是由下述重量份的原料组成的：
热塑性弹性体20-30、二甲氨基丙胺1-2、棕榈蜡3-4、脂肪酸聚乙二醇酯4-6；
制备方法包括以下步骤：
(1)取棕榈蜡，加入到其重量4-6倍的无水乙醇中，搅拌均匀，在70-75℃下保温搅拌20-30分钟，出料，加入硬脂酸钡，搅拌至常温，得醇溶液；
(2)取热塑性弹性体，加入到其重量2-4倍的二甲基甲酰胺中，在110-120℃的恒温油浴中保温7-9分钟，出料冷却，得弹性酰胺溶液；
(3)取上述醇溶液、弹性酰胺溶液混合，搅拌均匀，加入脂肪酸聚乙二醇酯，超声1-3分钟，加入二甲氨基丙胺，在60-65℃下保温搅拌1-2小时，即得所述改性弹性体乳液。
4.一种如权利要求1所述的esp发泡缓冲包装材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取8-羟基喹啉，加入到上述改性弹性体乳液中，搅拌均匀，加入二丁基二硫代氨基甲酸锌，搅拌均匀，得预混弹性体分散液；
(2)取过氧化二异丙苯，加入到其重量6-8倍的异丙醇中，搅拌均匀；
(3)取轻质碳酸钙、羟基乙叉二膦酸混合，在55-60℃下保温搅拌10-20分钟，加入到聚乙烯吡咯烷酮中，搅拌至常温，得碳酸钙分散液；
(4)取苯乙烯，加入到上述预混弹性体分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70-75℃，加入过氧化二异丙苯的异丙醇溶液，保温搅拌3-5小时，出料，得弹性改性聚苯乙烯溶液；
(5)取上述碳酸钙分散液、弹性改性聚苯乙烯溶液混合，搅拌均匀，超声10-20分钟，加入上述发泡乳液，升高温度为110-120℃，保温2-3小时，冷却出料，将产物经过洗涤、干燥、筛分后送入到发泡机中，在0.4-0.5Mpa、160℃下蒸汽加热2-3小时，出料，室温冷却，即得所述esp发泡缓冲包装材料。
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