CN109694511A - 一种耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶，包括以下成分（按质量百分比计）：聚乙烯树脂25‑30%、聚碳酸树脂12‑16%、聚乳酸颗粒5‑10%、增塑剂6.7‑8.5%、相容剂4.6‑5.7%、抗菌剂2.68‑2.97%、抗氧剂2.25‑3.25%、聚氨酯胶粘剂为余量；本发明还公开了一种耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶的制备方法，包括以下步骤：称量原料、干燥研磨、制作母料、制作辅料、制备成品软料和挤出成型；本发明能够使得聚乙烯复合树脂饮料瓶的耐热和耐高温性更好，耐火性更佳，能够加强饮料瓶的稳定性能，使其耐老化性更好；抗氧剂和抗菌剂的加入，使得饮料瓶具有一定的抗菌效果，能够保证食用者的人体健康；而且本发明的制备方法更加的简单，设备要求低，具有很好的推广效果。

Description

一种耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶及其制备方法
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，具体为一种耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶及其制备方法。
背景技术
由于塑料瓶重量轻、容易加工，并且制造成本较低，因此塑料瓶已经广泛用作食品饮料、日用品等领域的产品盛放容器，但是现有技术中的塑料瓶，其耐火性、耐热性不够理想，耐老化型不佳，稳定性较差；而且大多数塑料饮料瓶的抗菌效果较差，如果人们在实用产品时人体与饮料瓶接触，便容易感染细菌，从而威胁人体健康；为此，我们提出一种耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶及其制备方法，以解决背景技术提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶，包括以下成分（按质量百分比计）：聚乙烯树脂25-30%、聚碳酸树脂12-16%、聚乳酸颗粒5-10%、氢化松香甘油脂4.5-5.2%、纳米碳酸钙4.2-5.3%、硅微粉2.56-3.24%、硼酸酯2.12-2.86%、增塑剂6.7-8.5%、相容剂4.6-5.7%、抗菌剂2.68-2.97%、抗氧剂2.25-3.25%、聚氨酯胶粘剂为余量。
优选的，包括以下成分（按质量百分比计）：聚乙烯树脂30%、聚碳酸树脂12%、聚乳酸颗粒5%、氢化松香甘油脂4.5%、纳米碳酸钙4.2%、硅微粉2.56%、硼酸酯2.12%、增塑剂6.7%、相容剂4.6%、抗菌剂2.68%、抗氧剂2.25%、聚氨酯胶粘剂为余量。
优选的，包括以下成分（按质量百分比计）：聚乙烯树脂28%、聚碳酸树脂15%、聚乳酸颗粒8%、氢化松香甘油脂5%、纳米碳酸钙4.8%、硅微粉3.12%、硼酸酯2.65%、增塑剂8.2%、相容剂5.3%、抗菌剂2.88%、抗氧剂3%、聚氨酯胶粘剂为余量。
优选的，包括以下成分（按质量百分比计）：聚乙烯树脂26%、聚碳酸树脂13%、聚乳酸颗粒6%、氢化松香甘油脂4.8%、纳米碳酸钙4.5%、硅微粉2.85%、硼酸酯2.42%、增塑剂6.9%、相容剂5%、抗菌剂2.75%、抗氧剂2.75%、聚氨酯胶粘剂为余量。
优选的，包括以下成分（按质量百分比计）：聚乙烯树脂25%、聚碳酸树脂16%、聚乳酸颗粒10%、氢化松香甘油脂5.2%、纳米碳酸钙5.3%、硅微粉3.24%、硼酸酯2.86%、增塑剂8.5%、相容剂5.7%、抗菌剂2.97%、抗氧剂3.25%、聚氨酯胶粘剂为余量。
优选的，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯，所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂，所述抗菌剂为硝酸银、碘化银、氧化锌或纳米二氧化钛的任意一种，所述抗氧剂为酚类抗氧剂。
一种如上所述的耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称量原料：按上述成分组成准备材料；
步骤二：干燥研磨：取聚乳酸颗粒装入密封容器中并投入到热风干燥机中进行干燥，干燥温度控制在55-65摄氏度，干燥时间为60-180分钟，干燥后取出加入到超细研磨机中进行研磨，得到粒径为3-5μm的聚乳酸粉末；
步骤三：制作母料：将步骤二中得到的聚乳酸粉末加入到加热反应釜中，并将反应釜中温度调制45-60℃，然后依次向反应釜中加入聚乙烯树脂、聚碳酸树脂、氢化松香甘油脂、50%增塑剂和50%的相容剂，将反应釜中温度升至85-100℃，将反应釜中搅拌器打开搅拌10-20分钟，搅拌速度为150-200r/min，搅拌结束后得到母料；
步骤四：制作辅料：将纳米碳酸钙、硅微粉、硼酸酯加入高速混合机中，并加入剩余50%增塑剂和50%的相容剂，加入10-20%的去离子水，升温至60-80摄氏度，混合搅拌均匀后得到辅料；
步骤五：制备成品软料：将母料取出放入高速混合机中与辅料加入混合搅拌均匀，搅拌过程中加入抗菌剂、抗氧剂和聚氨酯胶粘剂，混合均匀后将其投放到蒸汽炉中，设定蒸汽炉中的蒸汽压力为2-7MPa，设定温度为80-95℃，设定时间为10-20分钟，然后取出得到成品软料；
步骤六：将步骤五中得到的成品软料经过双螺杆挤出机挤出成型，即可得到聚乙烯复合树脂饮料瓶。
优选的，所述步骤六双螺杆挤出机的各区温度分别为 ：255℃、265℃、275℃、285℃、295℃，喂料时间为 3-6分钟，压力为 15-18MPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的配方更加的合理，通过以聚乙烯树脂为主要原料，加入聚碳酸树脂、聚乳酸颗粒和氢化松香甘油脂制备成复合树脂，配合加入氢化松香甘油脂、纳米碳酸钙、硅微粉和硼酸酯，能够使得聚乙烯复合树脂饮料瓶的耐热和耐高温性更好，耐火性更佳，配合加入的增塑剂、相容剂和聚氨酯胶粘剂，能够加强饮料瓶的稳定性能，使其耐老化性更好；抗氧剂和抗菌剂的加入，使得饮料瓶具有一定的抗菌效果，能够保证食用者的人体健康；而且本发明的制备方法更加的简单，设备要求低，具有很好的推广效果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶，包括以下成分（按质量百分比计）：聚乙烯树脂30%、聚碳酸树脂12%、聚乳酸颗粒5%、氢化松香甘油脂4.5%、纳米碳酸钙4.2%、硅微粉2.56%、硼酸酯2.12%、增塑剂6.7%、相容剂4.6%、抗菌剂2.68%、抗氧剂2.25%、聚氨酯胶粘剂为余量。
进一步地，增塑剂为柠檬酸三丁酯，相容剂为马来酸酐接枝相容剂，抗菌剂为硝酸银，抗氧剂为酚类抗氧剂。
一种如上的耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称量原料：按上述成分组成准备材料；
步骤二：干燥研磨：取聚乳酸颗粒装入密封容器中并投入到热风干燥机中进行干燥，干燥温度控制在55摄氏度，干燥时间为60分钟，干燥后取出加入到超细研磨机中进行研磨，得到粒径为3μm的聚乳酸粉末；
步骤三：制作母料：将步骤二中得到的聚乳酸粉末加入到加热反应釜中，并将反应釜中温度调制45℃，然后依次向反应釜中加入聚乙烯树脂、聚碳酸树脂、氢化松香甘油脂、50%增塑剂和50%的相容剂，将反应釜中温度升至85℃，将反应釜中搅拌器打开搅拌10分钟，搅拌速度为150r/min，搅拌结束后得到母料；
步骤四：制作辅料：将纳米碳酸钙、硅微粉、硼酸酯加入高速混合机中，并加入剩余50%增塑剂和50%的相容剂，加入10%的去离子水，升温至60摄氏度，混合搅拌均匀后得到辅料；
步骤五：制备成品软料：将母料取出放入高速混合机中与辅料加入混合搅拌均匀，搅拌过程中加入抗菌剂、抗氧剂和聚氨酯胶粘剂，混合均匀后将其投放到蒸汽炉中，设定蒸汽炉中的蒸汽压力为2-7MPa，设定温度为80℃，设定时间为10分钟，然后取出得到成品软料；
步骤六：将步骤五中得到的成品软料经过双螺杆挤出机挤出成型，即可得到聚乙烯复合树脂饮料瓶。
进一步地，步骤六双螺杆挤出机的各区温度分别为 ：255℃、265℃、275℃、285℃、295℃，喂料时间为 3分钟，压力为 15MPa。
实施例二：
一种耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶，包括以下成分（按质量百分比计）：聚乙烯树脂28%、聚碳酸树脂15%、聚乳酸颗粒8%、氢化松香甘油脂5%、纳米碳酸钙4.8%、硅微粉3.12%、硼酸酯2.65%、增塑剂8.2%、相容剂5.3%、抗菌剂2.88%、抗氧剂3%、聚氨酯胶粘剂为余量。
进一步地，增塑剂为柠檬酸三丁酯，相容剂为马来酸酐接枝相容剂，抗菌剂为碘化银，抗氧剂为酚类抗氧剂。
一种如上的耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称量原料：按上述成分组成准备材料；
步骤二：干燥研磨：取聚乳酸颗粒装入密封容器中并投入到热风干燥机中进行干燥，干燥温度控制在58摄氏度，干燥时间为120分钟，干燥后取出加入到超细研磨机中进行研磨，得到粒径为3.5μm的聚乳酸粉末；
步骤三：制作母料：将步骤二中得到的聚乳酸粉末加入到加热反应釜中，并将反应釜中温度调制50℃，然后依次向反应釜中加入聚乙烯树脂、聚碳酸树脂、氢化松香甘油脂、50%增塑剂和50%的相容剂，将反应釜中温度升至90℃，将反应釜中搅拌器打开搅拌13分钟，搅拌速度为170r/min，搅拌结束后得到母料；
步骤四：制作辅料：将纳米碳酸钙、硅微粉、硼酸酯加入高速混合机中，并加入剩余50%增塑剂和50%的相容剂，加入12%的去离子水，升温至65摄氏度，混合搅拌均匀后得到辅料；
步骤五：制备成品软料：将母料取出放入高速混合机中与辅料加入混合搅拌均匀，搅拌过程中加入抗菌剂、抗氧剂和聚氨酯胶粘剂，混合均匀后将其投放到蒸汽炉中，设定蒸汽炉中的蒸汽压力为4MPa，设定温度为85℃，设定时间为13分钟，然后取出得到成品软料；
步骤六：将步骤五中得到的成品软料经过双螺杆挤出机挤出成型，即可得到聚乙烯复合树脂饮料瓶。
进一步地，步骤六双螺杆挤出机的各区温度分别为 ：255℃、265℃、275℃、285℃、295℃，喂料时间为 4分钟，压力为16MPa。
实施例三：
一种耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶，包括以下成分（按质量百分比计）：聚乙烯树脂26%、聚碳酸树脂13%、聚乳酸颗粒6%、氢化松香甘油脂4.8%、纳米碳酸钙4.5%、硅微粉2.85%、硼酸酯2.42%、增塑剂6.9%、相容剂5%、抗菌剂2.75%、抗氧剂2.75%、聚氨酯胶粘剂为余量。
进一步地，增塑剂为柠檬酸三丁酯，相容剂为马来酸酐接枝相容剂，抗菌剂为氧化锌，抗氧剂为酚类抗氧剂。
一种如上的耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称量原料：按上述成分组成准备材料；
步骤二：干燥研磨：取聚乳酸颗粒装入密封容器中并投入到热风干燥机中进行干燥，干燥温度控制在62摄氏度，干燥时间为150分钟，干燥后取出加入到超细研磨机中进行研磨，得到粒径为4.5μm的聚乳酸粉末；
步骤三：制作母料：将步骤二中得到的聚乳酸粉末加入到加热反应釜中，并将反应釜中温度调制55℃，然后依次向反应釜中加入聚乙烯树脂、聚碳酸树脂、氢化松香甘油脂、50%增塑剂和50%的相容剂，将反应釜中温度升至95℃，将反应釜中搅拌器打开搅拌17分钟，搅拌速度为180r/min，搅拌结束后得到母料；
步骤四：制作辅料：将纳米碳酸钙、硅微粉、硼酸酯加入高速混合机中，并加入剩余50%增塑剂和50%的相容剂，加入10-20%的去离子水，升温至75摄氏度，混合搅拌均匀后得到辅料；
步骤五：制备成品软料：将母料取出放入高速混合机中与辅料加入混合搅拌均匀，搅拌过程中加入抗菌剂、抗氧剂和聚氨酯胶粘剂，混合均匀后将其投放到蒸汽炉中，设定蒸汽炉中的蒸汽压力为6MPa，设定温度为90℃，设定时间为17分钟，然后取出得到成品软料；
步骤六：将步骤五中得到的成品软料经过双螺杆挤出机挤出成型，即可得到聚乙烯复合树脂饮料瓶。
进一步地，步骤六双螺杆挤出机的各区温度分别为 ：255℃、265℃、275℃、285℃、295℃，喂料时间为 5分钟，压力为 17MPa。
实施例四：
一种耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶，包括以下成分（按质量百分比计）：聚乙烯树脂25%、聚碳酸树脂16%、聚乳酸颗粒10%、氢化松香甘油脂5.2%、纳米碳酸钙5.3%、硅微粉3.24%、硼酸酯2.86%、增塑剂8.5%、相容剂5.7%、抗菌剂2.97%、抗氧剂3.25%、聚氨酯胶粘剂为余量。
进一步地，增塑剂为柠檬酸三丁酯，相容剂为马来酸酐接枝相容剂，抗菌剂为纳米二氧化钛，抗氧剂为酚类抗氧剂。
一种如上的耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称量原料：按上述成分组成准备材料；
步骤二：干燥研磨：取聚乳酸颗粒装入密封容器中并投入到热风干燥机中进行干燥，干燥温度控制在65摄氏度，干燥时间为180分钟，干燥后取出加入到超细研磨机中进行研磨，得到粒径为5μm的聚乳酸粉末；
步骤三：制作母料：将步骤二中得到的聚乳酸粉末加入到加热反应釜中，并将反应釜中温度调制60℃，然后依次向反应釜中加入聚乙烯树脂、聚碳酸树脂、氢化松香甘油脂、50%增塑剂和50%的相容剂，将反应釜中温度升至100℃，将反应釜中搅拌器打开搅拌20分钟，搅拌速度为200r/min，搅拌结束后得到母料；
步骤四：制作辅料：将纳米碳酸钙、硅微粉、硼酸酯加入高速混合机中，并加入剩余50%增塑剂和50%的相容剂，加入20%的去离子水，升温至80摄氏度，混合搅拌均匀后得到辅料；
步骤五：制备成品软料：将母料取出放入高速混合机中与辅料加入混合搅拌均匀，搅拌过程中加入抗菌剂、抗氧剂和聚氨酯胶粘剂，混合均匀后将其投放到蒸汽炉中，设定蒸汽炉中的蒸汽压力为7MPa，设定温度为95℃，设定时间为20分钟，然后取出得到成品软料；
步骤六：将步骤五中得到的成品软料经过双螺杆挤出机挤出成型，即可得到聚乙烯复合树脂饮料瓶。
进一步地，步骤六双螺杆挤出机的各区温度分别为 ：255℃、265℃、275℃、285℃、295℃，喂料时间为 6分钟，压力为 18MPa。
以上四组实施例均可制得复合树脂饮料瓶，并且本发明的配方更加的合理，通过以聚乙烯树脂为主要原料，加入聚碳酸树脂、聚乳酸颗粒和氢化松香甘油脂制备成复合树脂，配合加入氢化松香甘油脂、纳米碳酸钙、硅微粉和硼酸酯，能够使得聚乙烯复合树脂饮料瓶的耐热和耐高温性更好，耐火性更佳，配合加入的增塑剂、相容剂和聚氨酯胶粘剂，能够加强饮料瓶的稳定性能，使其耐老化性更好；抗氧剂和抗菌剂的加入，使得饮料瓶具有一定的抗菌效果，能够保证食用者的人体健康；而且本发明的制备方法更加的简单，设备要求低，具有很好的推广效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶，其特征在于：包括以下成分（按质量百分比计）：聚乙烯树脂25-30%、聚碳酸树脂12-16%、聚乳酸颗粒5-10%、氢化松香甘油脂4.5-5.2%、纳米碳酸钙4.2-5.3%、硅微粉2.56-3.24%、硼酸酯2.12-2.86%、增塑剂6.7-8.5%、相容剂4.6-5.7%、抗菌剂2.68-2.97%、抗氧剂2.25-3.25%、聚氨酯胶粘剂为余量。
2.根据权利要求1所述的一种耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶，其特征在于：包括以下成分（按质量百分比计）：聚乙烯树脂30%、聚碳酸树脂12%、聚乳酸颗粒5%、氢化松香甘油脂4.5%、纳米碳酸钙4.2%、硅微粉2.56%、硼酸酯2.12%、增塑剂6.7%、相容剂4.6%、抗菌剂2.68%、抗氧剂2.25%、聚氨酯胶粘剂为余量。
3.根据权利要求1所述的一种耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶，其特征在于：包括以下成分（按质量百分比计）：聚乙烯树脂28%、聚碳酸树脂15%、聚乳酸颗粒8%、氢化松香甘油脂5%、纳米碳酸钙4.8%、硅微粉3.12%、硼酸酯2.65%、增塑剂8.2%、相容剂5.3%、抗菌剂2.88%、抗氧剂3%、聚氨酯胶粘剂为余量。
4.根据权利要求1所述的一种耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶，其特征在于：包括以下成分（按质量百分比计）：聚乙烯树脂26%、聚碳酸树脂13%、聚乳酸颗粒6%、氢化松香甘油脂4.8%、纳米碳酸钙4.5%、硅微粉2.85%、硼酸酯2.42%、增塑剂6.9%、相容剂5%、抗菌剂2.75%、抗氧剂2.75%、聚氨酯胶粘剂为余量。
5.根据权利要求1所述的一种耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶，其特征在于：包括以下成分（按质量百分比计）：聚乙烯树脂25%、聚碳酸树脂16%、聚乳酸颗粒10%、氢化松香甘油脂5.2%、纳米碳酸钙5.3%、硅微粉3.24%、硼酸酯2.86%、增塑剂8.5%、相容剂5.7%、抗菌剂2.97%、抗氧剂3.25%、聚氨酯胶粘剂为余量。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶，其特征在于：所述增塑剂为柠檬酸三丁酯，所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂，所述抗菌剂为硝酸银、碘化银、氧化锌或纳米二氧化钛的任意一种，所述抗氧剂为酚类抗氧剂。
7.一种如权利要求1-5任意一项所述的耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：称量原料：按上述成分组成准备材料；
步骤二：干燥研磨：取聚乳酸颗粒装入密封容器中并投入到热风干燥机中进行干燥，干燥温度控制在55-65摄氏度，干燥时间为60-180分钟，干燥后取出加入到超细研磨机中进行研磨，得到粒径为3-5μm的聚乳酸粉末；
步骤三：制作母料：将步骤二中得到的聚乳酸粉末加入到加热反应釜中，并将反应釜中温度调制45-60℃，然后依次向反应釜中加入聚乙烯树脂、聚碳酸树脂、氢化松香甘油脂、50%增塑剂和50%的相容剂，将反应釜中温度升至85-100℃，将反应釜中搅拌器打开搅拌10-20分钟，搅拌速度为150-200r/min，搅拌结束后得到母料；
步骤四：制作辅料：将纳米碳酸钙、硅微粉、硼酸酯加入高速混合机中，并加入剩余50%增塑剂和50%的相容剂，加入10-20%的去离子水，升温至60-80摄氏度，混合搅拌均匀后得到辅料；
步骤五：制备成品软料：将母料取出放入高速混合机中与辅料加入混合搅拌均匀，搅拌过程中加入抗菌剂、抗氧剂和聚氨酯胶粘剂，混合均匀后将其投放到蒸汽炉中，设定蒸汽炉中的蒸汽压力为2-7MPa，设定温度为80-95℃，设定时间为10-20分钟，然后取出得到成品软料；
步骤六：将步骤五中得到的成品软料经过双螺杆挤出机挤出成型，即可得到聚乙烯复合树脂饮料瓶。
8.根据权利要求7所述的一种耐火性好的聚乙烯复合树脂饮料瓶的制备方法，其特征在于：所述步骤六双螺杆挤出机的各区温度分别为 ：255℃、265℃、275℃、285℃、295℃，喂料时间为 3-6分钟，压力为 15-18MPa。
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