CN109486056A - 一种阻燃抗静电塑料包装材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻燃抗静电塑料包装材料的制备方法，该工艺将滑石粉、炭黑、氧化锌、二丁基二硫代甲酸锌经过高速球磨、蒸馏、过滤、洗涤步骤后与聚氯乙烯、聚乙烯醇、玻璃纤维、三聚氰胺磷酸钠、环氧乙烷、硬脂酸钠、聚醚酯乙酰胺、磷酸二甲苯酯等原料分别经过高压反应、双螺杆挤出、造粒、吹膜塑型、热封固定、卷轴成型等步骤制备得到阻燃抗静电塑料包装材料。制备而成的阻燃抗静电塑料包装材料，其抗静电性能好，安全阻燃，可以满足多种用户需求。

Description

一种阻燃抗静电塑料包装材料的制备方法
技术领域
本发明涉及塑料材料这一技术领域，特别涉及到一种阻燃抗静电塑料包装材料的制备方法。
背景技术
塑料根据其自身的性能来分可以分成:可以多次反复进行熔融成型加工而基本能保持其特性的热塑性塑料和只能进行一次熔融成型的热固性塑料两大类。根据其用途来分可以分成使用面广，价格便宜，综合性能较好的通用塑料，如PE、PP、PVC、PS、和胺基塑料有良好的物理力学强度，可能代替金属使用在工程机械上的工程性塑料如ABS、尼龙、聚酯、POM、TPX-1 等。以及在某一性能上具有特别优良的一类工程塑料，如具有特别好的耐辐射性，耐高温性等的特种塑料，如聚芳砜，液晶聚合物等。根据热塑性树脂分子结晶大小来分，可以把热塑性塑料分成无定型聚合物和结晶型聚合物两类。塑料包装材料的最大的特点是质量轻、韧性能好，对于需要长途运输的货物来说能起到减轻运输重量、便于运输等作用，这是其他包装材料不能比的；其次塑料包装材料有非常好的阻隔性和渗透性，在塑料包装中有阻气包装、防潮包装、防水包装；再次塑料包装的光学性能十分优良。但是传统的塑料包装也存在着不少的缺点，例如在强度、硬度等方面不如其他硬质材料，还有耐热性差、材料易老化，不具有阻燃性能，抗静电性能不好，容易存在安全隐患。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种阻燃抗静电塑料包装材料的制备方法，该工艺将滑石粉、炭黑、氧化锌、二丁基二硫代甲酸锌经过高速球磨、蒸馏、过滤、洗涤步骤后与聚氯乙烯、聚乙烯醇、玻璃纤维、三聚氰胺磷酸钠、环氧乙烷、硬脂酸钠、聚醚酯乙酰胺、磷酸二甲苯酯等原料分别经过高压反应、双螺杆挤出、造粒、吹膜塑型、热封固定、卷轴成型等步骤制备得到阻燃抗静电塑料包装材料。制备而成的阻燃抗静电塑料包装材料，其抗静电性能好，安全阻燃，可以满足多种用户需求。
技术方案：为了解决上述问题，本发明公开了一种阻燃抗静电塑料包装材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将滑石粉7-14份、炭黑5-15份、氧化锌2-8份、二丁基二硫代甲酸锌1-5份加入到高速球磨机中进行球磨，球磨时间为40-60分钟，收集球磨产物；
（2）将步骤（1）的球磨产物进行蒸馏洗涤，升温至80-85℃，回流处理30分钟后降温至40-45℃，过滤去除杂质，固体用1.5%的柠檬酸钠溶液洗涤三次，65℃干燥，备用；
（3）将步骤（2）的蒸馏洗涤产物与聚氯乙烯22-26份、聚乙烯醇12-15份、玻璃纤维6-10份、三聚氰胺磷酸钠1-5份、环氧乙烷2-3份、硬脂酸钠2-3份、聚醚酯乙酰胺2-4份、磷酸二甲苯酯1-2份、稳定剂1-4份混合均匀后加入高压反应釜，反应釜温度升至145℃反应40-60分钟，然后以0.5cm3/min的速度充入二氧化碳，反应釜内保持压强5MPa，持续加压反应60分钟后气压回复至常压，保温备用；
（4）将步骤（3）的高压反应产物注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒；
（5）将步骤（4）得到的颗粒加入吹膜机进行吹膜塑型、热封固定、卷轴成型，即得成品。
优选地，所述步骤（1）中的球料比为1：99。
优选地，所述步骤（1）中的球磨机转速为2000转/分钟。
优选地，所述步骤（2）中的蒸馏介质为无水乙醇。
优选地，所述步骤（2）中的过滤孔径为10um。
优选地，所述步骤（3）中的稳定剂选自乙二胺、二乙烯三胺、间二甲苯、二氨基二苯基砜中的一种或几种。
优选地，所述步骤（4）中的螺杆温度为220-260℃，螺杆转速为500转/分钟。
优选地，所述步骤（5）中的吹膜料筒温度为150-155℃，吹膜的吹胀比为2.5—4.0。
优选地，所述步骤（5）中的热封温度为180-185℃。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明的阻燃抗静电塑料包装材料的制备方法将滑石粉、炭黑、氧化锌、二丁基二硫代甲酸锌经过高速球磨、蒸馏、过滤、洗涤步骤后与聚氯乙烯、聚乙烯醇、玻璃纤维、三聚氰胺磷酸钠、环氧乙烷、硬脂酸钠、聚醚酯乙酰胺、磷酸二甲苯酯等原料分别经过高压反应、双螺杆挤出、造粒、吹膜塑型、热封固定、卷轴成型等步骤制备得到阻燃抗静电塑料包装材料。制备而成的阻燃抗静电塑料包装材料，其抗静电性能好，安全阻燃，可以满足多种用户需求。
（2）本发明的阻燃抗静电塑料包装材料原料易得、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
具体实施方式
实施例1
（1）将滑石粉7份、炭黑5份、氧化锌2份、二丁基二硫代甲酸锌1份加入到高速球磨机中进行球磨，料比为1：99，球磨机转速为2000转/分钟，球磨时间为40分钟，收集球磨产物；
（2）将步骤（1）的球磨产物进行蒸馏洗涤，蒸馏介质为无水乙醇，升温至80-85℃，回流处理30分钟后降温至40-45℃，过滤去除杂质，过滤孔径为10um，固体用1.5%的柠檬酸钠溶液洗涤三次，65℃干燥，备用；
（3）将步骤（2）的蒸馏洗涤产物与聚氯乙烯22份、聚乙烯醇12份、玻璃纤维6份、三聚氰胺磷酸钠1份、环氧乙烷2份、硬脂酸钠2份、聚醚酯乙酰胺2份、磷酸二甲苯酯1份、乙二胺1份混合均匀后加入高压反应釜，反应釜温度升至145℃反应40分钟，然后以0.5cm3/min的速度充入二氧化碳，反应釜内保持压强5MPa，持续加压反应60分钟后气压回复至常压，保温备用；
（4）将步骤（3）的高压反应产物注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒，螺杆温度为220℃，螺杆转速为500转/分钟；
（5）将步骤（4）的得到的颗粒加入吹膜机进行吹膜塑型、热封固定、卷轴成型，即得成品，其中吹膜料筒温度为150-155℃，吹膜的吹胀比为2.5—4.0，热封温度为180-185℃。
实施例2
（1）将滑石粉10份、炭黑9份、氧化锌3份、二丁基二硫代甲酸锌2份加入到高速球磨机中进行球磨，球料比为1：99，球磨机转速为2000转/分钟，球磨时间为50分钟，收集球磨产物；
（2）将步骤（1）的球磨产物进行蒸馏洗涤，蒸馏介质为无水乙醇，升温至80-85℃，回流处理30分钟后降温至40-45℃，过滤去除杂质，过滤孔径为10um，固体用1.5%的柠檬酸钠溶液洗涤三次，65℃干燥，备用；
（3）将步骤（2）的蒸馏洗涤产物与聚氯乙烯23份、聚乙烯醇13份、玻璃纤维7份、三聚氰胺磷酸钠2份、环氧乙烷2份、硬脂酸钠2份、聚醚酯乙酰胺3份、磷酸二甲苯酯1份、二乙烯三胺2份混合均匀后加入高压反应釜，反应釜温度升至145℃反应45分钟，然后以0.5cm3/min的速度充入二氧化碳，反应釜内保持压强5MPa，持续加压反应60分钟后气压回复至常压，保温备用；
（4）将步骤（3）的高压反应产物注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒，螺杆温度为230℃，螺杆转速为500转/分钟；
（5）将步骤（4）得到的颗粒加入吹膜机进行吹膜塑型、热封固定、卷轴成型，即得成品，其中吹膜料筒温度为150-155℃，吹膜的吹胀比为2.5—4.0，热封温度为180-185℃。
实施例3
（1）将滑石粉13份、炭黑12份、氧化锌7份、二丁基二硫代甲酸锌4份加入到高速球磨机中进行球磨，球料比为1：99，球磨机转速为2000转/分钟，球磨时间为55分钟，收集球磨产物；
（2）将步骤（1）的球磨产物进行蒸馏洗涤，蒸馏介质为无水乙醇，升温至80-85℃，回流处理30分钟后降温至40-45℃，过滤去除杂质，过滤孔径为10um，固体用1.5%的柠檬酸钠溶液洗涤三次，65℃干燥，备用；
（3）将步骤（2）的蒸馏洗涤产物与聚氯乙烯25份、聚乙烯醇14份、玻璃纤维9份、三聚氰胺磷酸钠4份、环氧乙烷3份、硬脂酸钠3份、聚醚酯乙酰胺3份、磷酸二甲苯酯2份、间二甲苯3份混合均匀后加入高压反应釜，反应釜温度升至145℃反应55分钟，然后以0.5cm3/min的速度充入二氧化碳，反应釜内保持压强5MPa，持续加压反应60分钟后气压回复至常压，保温备用；
（4）将步骤（3）的高压反应产物注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒，螺杆温度为250℃，螺杆转速为500转/分钟；
（5）将步骤（4）得到的颗粒加入吹膜机进行吹膜塑型、热封固定、卷轴成型，即得成品，其中吹膜料筒温度为150-155℃，吹膜的吹胀比为2.5—4.0，热封温度为180-185℃。
实施例4
（1）将滑石粉14份、炭黑15份、氧化锌8份、二丁基二硫代甲酸锌5份加入到高速球磨机中进行球磨，球料比为1：99，球磨机转速为2000转/分钟，球磨时间为60分钟，收集球磨产物；
（2）将步骤（1）的球磨产物进行蒸馏洗涤，蒸馏介质为无水乙醇，升温至80-85℃，回流处理30分钟后降温至40-45℃，过滤去除杂质，过滤孔径为10um，固体用1.5%的柠檬酸钠溶液洗涤三次，65℃干燥，备用；
（3）将步骤（2）的蒸馏洗涤产物与聚氯乙烯26份、聚乙烯醇15份、玻璃纤维10份、三聚氰胺磷酸钠5份、环氧乙烷3份、硬脂酸钠3份、聚醚酯乙酰胺4份、磷酸二甲苯酯2份、二氨基二苯基砜4份混合均匀后加入高压反应釜，反应釜温度升至145℃反应60分钟，然后以0.5cm3/min的速度充入二氧化碳，反应釜内保持压强5MPa，持续加压反应60分钟后气压回复至常压，保温备用；
（4）将步骤（3）的高压反应产物注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒，螺杆温度为260℃，螺杆转速为500转/分钟；
（5）将步骤（4）得到的颗粒加入吹膜机进行吹膜塑型、热封固定、卷轴成型，即得成品，其中吹膜料筒温度为150-155℃，吹膜的吹胀比为2.5—4.0，热封温度为180-185℃。
对比例1
（1）将滑石粉7份、炭黑5份、氧化锌2份、二丁基二硫代甲酸锌1份加入到高速球磨机中进行球磨，球料比为1：99，球磨机转速为2000转/分钟，球磨时间为40分钟，收集球磨产物；
（2）将步骤（1）的球磨产物进行蒸馏洗涤，蒸馏介质为无水乙醇，升温至80-85℃，回流处理30分钟后降温至40-45℃，固体用1.5%的柠檬酸钠溶液洗涤三次，65℃干燥，备用；
（3）将步骤（2）的蒸馏洗涤产物与聚氯乙烯22份、聚乙烯醇12份、玻璃纤维6份、三聚氰胺磷酸钠1份、环氧乙烷2份、硬脂酸钠2份、聚醚酯乙酰胺2份、磷酸二甲苯酯1份、乙二胺1份混合均匀后加入高压反应釜，反应釜温度升至145℃反应40分钟，然后以0.5cm3/min的速度充入二氧化碳，反应釜内保持压强5MPa，持续加压反应60分钟后气压回复至常压，保温备用；
（4）将步骤（3）的高压反应产物注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒，螺杆温度为220℃，螺杆转速为500转/分钟；
（5）将步骤（4）得到的颗粒加入吹膜机进行吹膜塑型、热封固定、卷轴成型，即得成品，其中吹膜料筒温度为150-155℃，吹膜的吹胀比为2.5—4.0，热封温度为180-185℃。
对比例2
（1）将滑石粉14份、炭黑15份、氧化锌8份、二丁基二硫代甲酸锌5份加入到高速球磨机中进行球磨，球料比为1：99，球磨机转速为2000转/分钟，球磨时间为60分钟，收集球磨产物；
（2）将步骤（1）的球磨产物进行蒸馏洗涤，蒸馏介质为无水乙醇，升温至80-85℃，回流处理30分钟后降温至40-45℃，过滤去除杂质，过滤孔径为10um，固体用1.5%的柠檬酸钠溶液洗涤三次，65℃干燥，备用；
（3）将步骤（2）的蒸馏洗涤产物与聚氯乙烯26份、聚乙烯醇15份、玻璃纤维10份、三聚氰胺磷酸钠5份、环氧乙烷3份、硬脂酸钠3份、聚醚酯乙酰胺4份、磷酸二甲苯酯2份、二氨基二苯基砜4份混合均匀后加入高压反应釜，反应釜温度升至145℃反应60分钟，然后保温备用；
（4）将步骤（3）的高压反应产物注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒，螺杆温度为260℃，螺杆转速为500转/分钟；
（5）将步骤（4）得到的颗粒加入吹膜机进行吹膜塑型、热封固定、卷轴成型，即得成品，其中吹膜料筒温度为150-155℃，吹膜的吹胀比为2.5—4.0，热封温度为180-185℃。
将实施例1-4和对比例1-2的制得的阻燃抗静电塑料包装材料分别按照国家标准中的方法进行断裂伸长率、冲击强度、阻燃性能、表面电阻率这几项性能测试，测试结果见表1。
表1
断裂伸长率% 冲击强度J/cm<sup>3</sup> 阻燃UL94 表面电阻率（Ω）
实施例1 250 1.08 V0 1.07×10<sup>6</sup>
实施例2 260 1.06 V0 1.02×10<sup>6</sup>
实施例3 270 1.05 V0 1.08×10<sup>6</sup>
实施例4 250 1.07 V0 1.06×10<sup>7</sup>
对比例1 160 0.95 V1 3.75×10<sup>8</sup>
对比例2 180 0.83 V1 2.63×10<sup>10</sup>
本发明的阻燃抗静电塑料包装材料的制备方法将滑石粉、炭黑、氧化锌、二丁基二硫代甲酸锌经过高速球磨、蒸馏、过滤、洗涤步骤后与聚氯乙烯、聚乙烯醇、玻璃纤维、三聚氰胺磷酸钠、环氧乙烷、硬脂酸钠、聚醚酯乙酰胺、磷酸二甲苯酯等原料分别经过高压反应、双螺杆挤出、造粒、吹膜塑型、热封固定、卷轴成型等步骤制备得到阻燃抗静电塑料包装材料。制备而成的阻燃抗静电塑料包装材料，其抗静电性能好，安全阻燃，可以满足多种用户需求。本发明的阻燃抗静电塑料包装材料原料易得、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
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 (9)

1.一种阻燃抗静电塑料包装材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将滑石粉7-14份、炭黑5-15份、氧化锌2-8份、二丁基二硫代甲酸锌1-5份加入到高速球磨机中进行球磨，球磨时间为40-60分钟，收集球磨产物；
（2）将步骤（1）的球磨产物进行蒸馏洗涤，升温至80-85℃，回流处理30分钟后降温至40-45℃，过滤去除杂质，固体用1.5%的柠檬酸钠溶液洗涤三次，65℃干燥，备用；
（3）将步骤（2）的蒸馏洗涤产物与聚氯乙烯22-26份、聚乙烯醇12-15份、玻璃纤维6-10份、三聚氰胺磷酸钠1-5份、环氧乙烷2-3份、硬脂酸钠2-3份、聚醚酯乙酰胺2-4份、磷酸二甲苯酯1-2份、稳定剂1-4份混合均匀后加入高压反应釜，反应釜温度升至145℃反应40-60分钟，然后以0.5cm3/min的速度充入二氧化碳，反应釜内保持压强5MPa，持续加压反应60分钟后气压回复至常压，保温备用；
（4）将步骤（3）的高压反应产物注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒；
（5）将步骤（4）得到的颗粒加入吹膜机进行吹膜塑型、热封固定、卷轴成型，即得成品。
2.根据权利要求1所述的阻燃抗静电塑料包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的球料比为1：99。
3.根据权利要求1所述的阻燃抗静电塑料包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的球磨机转速为2000转/分钟。
4.根据权利要求1所述的阻燃抗静电塑料包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的蒸馏介质为无水乙醇。
5.根据权利要求1所述的阻燃抗静电塑料包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的过滤孔径为10um。
6.根据权利要求1所述的阻燃抗静电塑料包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中的稳定剂选自乙二胺、二乙烯三胺、间二甲苯、二氨基二苯基砜中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的阻燃抗静电塑料包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中的螺杆温度为220-260℃，螺杆转速为500转/分钟。
8.根据权利要求1所述的阻燃抗静电塑料包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中的吹膜料筒温度为150-155℃，吹膜的吹胀比为2.5—4.0。
9.根据权利要求1所述的阻燃抗静电塑料包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中的热封温度为180-185℃。
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