CN110628189A - 一种低成本钢卷防护包装用塑钢内护板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低成本钢卷防护包装用塑钢内护板,按重量份数计,其原料组成包括:再生PET聚酯100份,弹性体增韧剂3~10份,硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙0.5~3份,扩链剂0.1~2份,抗氧剂0.5~1.5份;此外,本发明还公开了一种制备上述内护板的方法,包括以下步骤:1)将硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙、弹性体增韧剂混合得到增韧混合料;2)将增韧混合料放出添加到双螺杆挤出机中熔融共混造粒得到增韧复合料;3)将再生PET聚酯烘干;4)将上述各原料组合混合得到混合料;5)将混合料经双螺杆挤出机熔融挤出成型。本发明所得的内护板机械力学性能好,制品有较好的刚性、良好的柔韧性和较低的成本,可满足钢卷包装内护板的使用要求。
Description
技术领域
本发明属于包装材料技术领域,特别是涉及一种低成本钢卷防护包装用塑钢内护板及其制备方法。
背景技术
冶金镀锡薄板、镀锌板、冷轧板、彩涂板、硅钢板等优质钢材钢卷的正面在运输过程中易受到撞击,从而使得钢材钢卷受到破坏,因此钢卷的正面防护尤为重要。采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET聚酯)为基材的钢卷正面防护包装用的高韧性塑钢内护板因具有拉伸强度高、弯曲强度大、刚性好、抗冲击性能好而得到了市场的青睐。但由于PET聚酯价格高,从而限制了PET聚酯在钢卷正面防护包装领域中的应用。
发明内容
本发明旨在克服上述现有技术存在的缺陷,提供了一种低成本钢卷防护包装用塑钢内护板,按重量份数计,其原料组成包括:
所述再生PET聚酯的特性粘度值为0.45~0.70dl/g,
进一步地,所述硬脂酸表面改性的纳米级碳酸钙中硬脂酸的含量为0.5%~2%。
进一步地,所述硬脂酸表面改性的纳米级碳酸钙中碳酸钙的平均粒径为30~100nm。
进一步地,所述扩链剂为均苯四甲酸酐。
进一步地,所述弹性体增韧剂为乙烯-正丁基丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)中的至少一种。
进一步地,所述乙烯-正丁基丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)中的甲基丙烯酸缩水甘油酯的接枝率为0.5%-2.0%。
进一步地,所述抗氧剂为双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二磷酸酯。
此外,本发明还公开了一种制备低成本钢卷防护包装用塑钢内护板的方法,包括以下步骤:
1)将所述硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙、弹性体增韧剂投入到高速混合机中混合3~7分钟至原料混合均匀,得到增韧混合料,所述高速混合机的转速为1000~5000转/分钟;
2)将所述增韧混合料放出添加到双螺杆挤出机的喂料槽中,经双螺杆挤出机熔融共混造粒,得到增韧复合料,螺杆各段温度如下:加料段60~70℃,输送段80~90℃,熔融段90~110℃,机头105℃~110℃;
3)将所述再生PET聚酯在烘箱中干燥至含水量低于0.05%;
4)将干燥后的所述再生PET聚酯、所述增韧复合料投入高速混合机中混合,再投入所述扩链剂,最后投入所述抗氧剂,在常温下低速搅拌5~7分钟至原料混合均匀,得到混合料;
5)将所述混合料放出添加到双螺杆挤出机的喂料槽中,在300~1000Pa的真空条件下经双螺杆挤出机熔融挤出成型,螺杆各段温度如下:加料段235~245℃,输送段250~255℃,熔融段260~275℃,机头255℃~270℃。
进一步地,所述步骤3)中的干燥温度为110~120℃,干燥时间为4~6小时。
进一步地,所述步骤4)中的低速搅拌的转速为60~90转/分钟。
本发明采用再生PET聚酯为基材,再生PET聚酯来源广泛、价格低廉;采用硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙与弹性体增韧剂协同增韧再生PET聚酯,不仅可提高内护板的抗冲击性能,还能降低弹性体增韧剂的用量,从而降低成本;扩链剂有助于提高内护板的力学性能;本发明所得的内护板机械力学性能好,其弯曲强度大于30MPa、简支梁缺口冲击强度大于20KJ/m2,制品有较好的刚性、良好的柔韧性和较低的成本,可满足钢卷包装内护板的使用要求,具有显著的经济效益和社会效益。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1:
一种低成本钢卷防护包装用塑钢内护板,按重量份数计,其原料组成包括:
所述PET聚酯的特性粘度值为0.65dl/g,
所述增韧剂为乙烯-正丁基丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物,所述乙烯-正丁基丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的甲基丙烯酸缩水甘油酯的接枝率为2.0%,
所述硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙中硬脂酸的含量为1%,
所述硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙中碳酸钙的平均粒径为50nm,
所述抗氧剂为双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二磷酸酯,
所述扩链剂为均苯四甲酸酐。
一种制备低成本钢卷防护包装用塑钢内护板的方法,包括以下步骤:
1)将所述硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙、弹性体增韧剂按配比投入到高速混合机中混合3分钟至原料混合均匀,得到增韧混合料,所述高速混合机的转速为5000转/分钟;
2)将所述的增韧混合料放出添加到双螺杆挤出机中的喂料槽中,经双螺杆挤出机熔融共混造粒,,得到增韧复合料备用,螺杆各段温度如下:加料段60℃,输送段80℃,熔融段90℃,机头110℃;
3)将所述再生PET聚酯在烘箱中干燥至含水量低于0.05%,干燥温度为110℃,干燥时间为6小时;
4)按本实施例所述配比选取再生PET聚酯、增韧复合料、扩链剂、抗氧剂配料总重量150kg备用;
5)将所述再生PET聚酯、所述增韧复合料投入高速混合机中混合,再投入所述扩链剂,最后投入所述抗氧剂,在常温下以70转/分钟的低速搅拌6分钟至原料混合均匀,得到混合料;
6)将所述混合料放出添加到双螺杆挤出机的喂料槽中,在500Pa的真空条件下经双螺杆挤出机熔融挤出成型,螺杆各段温度如下:加料段240℃,输送段250℃,熔融段265℃,机头255℃。
实施例2:
一种低成本钢卷防护包装用塑钢内护板,按重量份数计,其原料组成包括:
所述PET聚酯的特性粘度值为0.45dl/g,
所述弹性体增韧剂为乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA),所述乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)中的甲基丙烯酸缩水甘油酯的接枝率为0.5%,
所述硬脂酸表面改性的纳米级碳酸钙中硬脂酸的含量为2%,
所述硬脂酸表面改性的纳米级碳酸钙中碳酸钙的平均粒径为30nm,
所述抗氧剂为双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二磷酸酯,
所述扩链剂为均苯四甲酸酐。
一种制备低成本钢卷防护包装用塑钢内护板的方法,包括以下步骤:
1)将所述硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙、弹性体增韧剂按配比投入到高速混合机中混合5分钟至原料混合均匀,得到增韧混合料,所述高速混合机的转速为3000转/分钟;
2)将所述的增韧混合料放出添加到双螺杆挤出机中的喂料槽中,经双螺杆挤出机熔融共混造粒,得到增韧复合料备用,螺杆各段温度如下:加料段70℃,输送段90℃,熔融段95℃,机头105℃;
3)将所述再生PET聚酯在烘箱中干燥至含水量低于0.05%,干燥温度为120℃,干燥时间为5小时;
4)按本实施例所述配比选取再生PET聚酯、增韧复合料、扩链剂、抗氧剂配料总重量150kg备用;
5)将所述再生PET聚酯、所述增韧复合料投入高速混合机中混合,再投入所述扩链剂,最后投入所述抗氧剂,在常温下以90转/分钟的低速搅拌5分钟至原料混合均匀,得到混合料;
6)将所述混合料放出添加到双螺杆挤出机的喂料槽中,在300Pa的真空条件下经双螺杆挤出机熔融挤出成型,螺杆各段温度如下:加料段245℃,输送段255℃,熔融段265℃,机头265℃。
实施例3:
一种低成本钢卷防护包装用塑钢内护板,按重量份数计,其原料组成包括:
所述PET聚酯的特性粘度值为0.70dl/g,
所述弹性体增韧剂为乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA),所述乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)中的甲基丙烯酸缩水甘油酯的接枝率为1%,
所述硬脂酸表面改性的纳米级碳酸钙中硬脂酸的含量为1.5%,
所述硬脂酸表面改性的纳米级碳酸钙中碳酸钙的平均粒径为70nm,
所述抗氧剂为双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二磷酸酯,
所述扩链剂为均苯四甲酸酐。
1)将所述硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙、弹性体增韧剂按配比投入到高速混合机中混合7分钟至原料混合均匀,得到增韧混合料,所述高速混合机的转速为2000转/分钟;
2)将所述的增韧混合料放出添加到双螺杆挤出机中的喂料槽中,经双螺杆挤出机熔融共混造粒,得到增韧复合料备用,螺杆各段温度如下:加料段70℃,输送段80℃,熔融段110℃,机头110℃;
3)将所述再生PET聚酯在烘箱中干燥至含水量低于0.05%,干燥温度为110℃,干燥时间为6小时;
4)按本实施例所述配比选取再生PET聚酯、增韧复合料、扩链剂、抗氧剂配料总重量150kg备用;
5)将所述再生PET聚酯、所述增韧复合料投入高速混合机中混合,再投入所述扩链剂,最后投入所述抗氧剂,在常温下以80转/分钟的低速搅拌7分钟至原料混合均匀,得到混合料;
6)将所述混合料放出添加到双螺杆挤出机的喂料槽中,在400Pa的真空条件下经双螺杆挤出机熔融挤出成型,螺杆各段温度如下:加料段235℃,输送段255℃,熔融段275℃,机头265℃。
实施例4:
一种低成本钢卷防护包装用塑钢内护板,按重量份数计,其原料组成包括:
所述PET聚酯的特性粘度值为0.50dl/g,
所述增韧剂为乙烯-正丁基丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物,所述乙烯-正丁基丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的甲基丙烯酸缩水甘油酯的接枝率为1.5%,
所述硬脂酸表面改性的纳米级碳酸钙中硬脂酸的含量为0.5%,
所述硬脂酸表面改性的纳米级碳酸钙中碳酸钙的平均粒径为100nm,
所述抗氧剂为双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二磷酸酯,
所述扩链剂为均苯四甲酸酐。
1)将所述硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙、弹性体增韧剂按配比投入到高速混合机中混合6分钟至原料混合均匀,得到增韧混合料,所述高速混合机的转速为1000转/分钟;
2)将所述的增韧混合料放出添加到双螺杆挤出机中的喂料槽中,经双螺杆挤出机熔融共混造粒,得到增韧复合料备用,螺杆各段温度如下:加料段60℃,输送段80℃,熔融段90℃,机头110℃,;
3)将所述再生PET聚酯在烘箱中干燥至含水量低于0.05%,干燥温度为120℃,干燥时间为4小时;
4)按本实施例所述配比选取再生PET聚酯、增韧复合料、扩链剂、抗氧剂配料总重量150kg备用;
5)将所述再生PET聚酯、所述增韧复合料投入高速混合机中混合,再投入所述扩链剂,最后投入所述抗氧剂,在常温下以60转/分钟的低速搅拌6分钟至原料混合均匀,得到混合料;
6)将所述混合料放出添加到双螺杆挤出机的喂料槽中,在800Pa的真空条件下经双螺杆挤出机熔融挤出成型,螺杆各段温度如下:加料段245℃,输送段250℃,熔融段265℃,机头265℃。
实施例5:
一种低成本钢卷防护包装用塑钢内护板,按重量份数计,其原料组成包括:
所述PET聚酯的特性粘度值为0.55dl/g,
所述弹性体增韧剂为乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA),所述乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)中的甲基丙烯酸缩水甘油酯的接枝率为2.0%,
所述硬脂酸表面改性的纳米级碳酸钙中硬脂酸的含量为1%,
所述硬脂酸表面改性的纳米级碳酸钙中碳酸钙的平均粒径为30nm,
所述抗氧剂为双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二磷酸酯,
所述扩链剂为均苯四甲酸酐。
1)将所述硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙、弹性体增韧剂按配比投入到高速混合机中混合5分钟至原料混合均匀,得到增韧混合料,所述高速混合机的转速为3000转/分钟;
2)将所述的增韧混合料放出添加到双螺杆挤出机中的喂料槽中,经双螺杆挤出机熔融共混造粒,,得到增韧复合料备用,螺杆各段温度如下:加料段70℃,输送段80℃,熔融段110℃,机头110℃;
3)将所述再生PET聚酯在烘箱中干燥至含水量低于0.05%,干燥温度为110℃,干燥时间为6小时;
4)按本实施例所述配比选取再生PET聚酯、增韧复合料、扩链剂、抗氧剂配料总重量150kg备用;
5)将所述再生PET聚酯、所述增韧复合料投入高速混合机中混合,再投入所述扩链剂,最后投入所述抗氧剂,在常温下以80转/分钟的低速搅拌6分钟至原料混合均匀,得到混合料;
6)将所述混合料放出添加到双螺杆挤出机的喂料槽中,在1000Pa的真空条件下经双螺杆挤出机熔融挤出成型,螺杆各段温度如下:加料段240℃,输送段250℃,熔融段260℃,机头270℃。
将上述实施例1至5所制备的内护板进行力学性能测试,测试结果如下表所示:
从表中可知,弯曲强度、断裂伸长率、简支梁缺口强度比较高,说明本发明的内护板有有较好的刚性和良好的柔韧性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨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,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种低成本钢卷防护包装用塑钢内护板,其特征在于,按重量份数计,其原料组成包括:
所述再生PET聚酯的特性粘度值为0.45~0.70dl/g。
2.根据权利要求1所述的低成本钢卷防护包装用塑钢内护板,其特征在于,所述硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙中硬脂酸的含量为0.5%~2%。
3.根据权利要求1所述的低成本钢卷防护包装用塑钢内护板,其特征在于,所述硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙中碳酸钙的平均粒径为30~100nm。
4.根据权利要求1所述的低成本钢卷防护包装用塑钢内护板,其特征在于,所述扩链剂为均苯四甲酸酐。
5.根据权利要求1所述的低成本钢卷防护包装用塑钢内护板,其特征在于,所述弹性体增韧剂为乙烯-正丁基丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的低成本钢卷防护包装用塑钢内护板,其特征在于,所述乙烯-正丁基丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)中的甲基丙烯酸缩水甘油酯的接枝率为0.5%-2.0%。
7.根据权利要求1所述的低成本钢卷防护包装用塑钢内护板,其特征在于,所述抗氧剂为双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二磷酸酯。
8.一种制备权利要求1至4任一所述的低成本钢卷防护包装用塑钢内护板的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将所述硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙、弹性体增韧剂投入到高速混合机中混合3~7分钟至原料混合均匀,得到增韧混合料,所述高速混合机的转速为1000~5000转/分钟;
2)将所述增韧混合料放出添加到双螺杆挤出机的喂料槽中,经双螺杆挤出机熔融共混造粒,得到增韧复合料,螺杆各段温度如下:加料段60~70℃,输送段80~90℃,熔融段90~110℃,机头105℃~110℃;
3)将所述再生PET聚酯在烘箱中干燥至含水量低于0.05%;
4)将干燥后的所述再生PET聚酯、所述增韧复合料投入高速混合机中混合,再投入所述扩链剂,最后投入所述抗氧剂,在常温下低速搅拌5~7分钟至原料混合均匀,得到混合料;
5)将所述混合料放出添加到双螺杆挤出机的喂料槽中,在300~1000Pa的真空条件下经双螺杆挤出机熔融挤出成型,螺杆各段温度如下:加料段235~245℃,输送段250~255℃,熔融段260~275℃,机头255℃~270℃。
9.根据权利要求8所述的制备低成本钢卷防护包装用塑钢内护板的方法,其特征在于,所述步骤3)中的干燥温度为110~120℃,干燥时间为4~6小时。
10.根据权利要求8所述的制备低成本钢卷防护包装用塑钢内护板的方法,其特征在于,所述步骤4)中的低速搅拌的转速为60~90转/分钟。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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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 |
Application publication date: 20191231 |
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