CN110982144A - 一种改善pe瓶盖耐高低温性能的方法 - Google Patents

一种改善pe瓶盖耐高低温性能的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种改善PE瓶盖耐高低温性能的方法，以热塑性弹性体/硅胶/聚乙烯树脂复合三元材料为原料经过热熔、注塑、冷却脱模，得到；本发明制备的一种改善PE瓶盖耐高低温性能的方法，具有良好的耐高低温性能和良好的密封性能。

Description

一种改善PE瓶盖耐高低温性能的方法
技术领域
本发明属于塑料瓶盖技术领域，具体涉及一种改善PE瓶盖耐高低温性能的方法。
背景技术
日常生活中的塑料瓶盖应用非常广泛，塑料瓶盖的主要原料为聚丙烯或聚乙烯，目前，塑料瓶盖广泛应用于饮料行业，塑料瓶盖与瓶子主体配合用于装载食品，在灌装食品的加工生产中，通常将食品灌装好后，需要进行高温灭菌，以使得饮料产品能够长时间保存而不变质。在对用瓶子灌装好后的食品进行高温灭菌的工序中，高温灭菌的温度通常为121℃，高温灭菌的时间通常为15-30min，然而，现有技术中的塑料瓶盖通常不耐高温，或者耐高温的效果不好，尤其是PE塑料生产的这类瓶盖在高温灭菌的工序中，容易发生变形，从而影响瓶盖的密封性能，造成食品的泄露，或长时间致使食品快速腐败。
发明内容
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种改善PE瓶盖耐高低温性能的方法，以热塑性弹性体/硅胶/聚乙烯树脂复合三元材料为原料经过热熔、注塑、冷却脱模，得到；
所述热塑性弹性体/硅胶/聚乙烯树脂复合三元材料中的热塑性弹性体与硅胶经过密炼工艺处理后，再与聚乙烯树脂混合，经过挤出机进行挤出造粒，得到；
所述热塑性弹性体与硅胶经过密炼工艺处理时，还添加有无机填料和加工助剂；
所述热塑性弹性体/硅胶/聚乙烯树脂复合三元材料中热塑性弹性体、硅胶、聚乙烯树脂质量占比为1:1-1.5：10。
优选的，所述热塑性弹性体与硅胶经过密炼工艺处理包括以下步骤：
（1）将热塑性弹性体、硅胶按1:1-1.5质量比例均匀混合 ，得到混合料；
（2）向混合料中添加无机填料和加工助剂，然后混合均匀后，再添加到密炼机中密炼处理12-15min，出料，即可。
优选的，所述热塑性弹性体为乙烯-辛烯热塑性弹性体。
优选的，所述无机填料为碳酸钙。
优选的，所述加工助剂为硬脂酸。
优选的，所述密炼温度为145-155℃。
优选的，所述无机填料添加量为热塑性弹性体质量的10-15%。
优选的，所述加工助剂为硅胶质量的3.5%。
优选的，所述热熔温度不低于190℃。
由以上的技术方案可知，本发明的有益效果是：
本发明制备的一种改善PE瓶盖耐高低温性能的方法，具有良好的耐高低温性能和良好的密封性能，本发明通过制备热塑性弹性体/硅胶/聚乙烯树脂复合三元材料，通过先对热塑性弹性体/硅胶进行密炼处理，形成相容的复杂结构，然后再与聚乙烯树脂进行熔融混合，从而，能够在大分子链之间形成大量的相互作用的弱键，这些弱键使得复合材料内部能够形成大量相较均匀的网络结构，通过这些大量弱键网络结构，能够在原有分子结构基础上做进一步的巩固作用，避免了大分子链之间轻易发生滑移的现象发生，提高了复合材料的抗剪切作用，同时，能够明显的提高了复合材料的耐高温性能，需要复合材料吸收更高的热量，才能够先破坏这些弱键作用，然后才是对大分子链的作用，因此，以此复合材料制备的瓶盖能够承受更高的温度。
具体实施方式
本发明提供了一种改善PE瓶盖耐高低温性能的方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本发明保护的范围。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
一种改善PE瓶盖耐高低温性能的方法，以热塑性弹性体/硅胶/聚乙烯树脂复合三元材料为原料经过热熔、注塑、冷却脱模，得到；
所述热塑性弹性体/硅胶/聚乙烯树脂复合三元材料中的热塑性弹性体与硅胶经过密炼工艺处理后，再与聚乙烯树脂混合，经过挤出机进行挤出造粒，得到，本发明通过制备热塑性弹性体/硅胶/聚乙烯树脂复合三元材料，通过先对热塑性弹性体/硅胶进行密炼处理，形成相容的复杂结构，然后再与聚乙烯树脂进行熔融混合，从而，能够在大分子链之间形成大量的相互作用的弱键，这些弱键使得复合材料内部能够形成大量相较均匀的网络结构，通过这些大量弱键网络结构，能够在原有分子结构基础上做进一步的巩固作用，避免了大分子链之间轻易发生滑移的现象发生，提高了复合材料的抗剪切作用，同时，能够明显的提高了复合材料的耐高温性能，需要复合材料吸收更高的热量，才能够先破坏这些弱键作用，然后才是对大分子链的作用，因此，依次复合材料制备的瓶盖能够承受更高的温度。
所述热塑性弹性体与硅胶经过密炼工艺处理时，还添加有无机填料和加工助剂；
所述热塑性弹性体/硅胶/聚乙烯树脂复合三元材料中热塑性弹性体、硅胶、聚乙烯树脂质量占比为1:1-1.5：10。
所述热塑性弹性体与硅胶经过密炼工艺处理包括以下步骤：
（1）将热塑性弹性体、硅胶按1:1-1.5质量比例均匀混合 ，得到混合料；
（2）向混合料中添加无机填料和加工助剂，然后混合均匀后，再添加到密炼机中密炼处理12-15min，出料，即可。
所述热塑性弹性体为乙烯-辛烯热塑性弹性体，牌号为8200，接枝率为0.8%，辛烯含量为24%，密度0.87g/cm³，熔融指数（MFR）为5.0g/10min。
所述无机填料为碳酸钙，400目，白度95%。
所述加工助剂为硬脂酸。
所述密炼温度为145-155℃。
所述无机填料添加量为热塑性弹性体质量的10-15%。
所述加工助剂为硅胶质量的3.5%。
所述热熔温度不低于190℃，优选190-200℃。
以下为具体实施例：
实施例1
一种改善PE瓶盖耐高低温性能的方法，以热塑性弹性体/硅胶/聚乙烯树脂复合三元材料为原料经过热熔、注塑成型，得到瓶盖胚体、当瓶盖冷却完成后，脱离模具，得到，热熔温度为190℃；热塑性弹性体/硅胶/聚乙烯树脂复合三元材料中的热塑性弹性体与硅胶经过密炼工艺处理后，再与聚乙烯树脂混合，经过挤出机进行挤出造粒，得到；热塑性弹性体/硅胶/聚乙烯树脂复合三元材料中热塑性弹性体、硅胶、聚乙烯树脂质量占比为1:1：10；热塑性弹性体与硅胶经过密炼工艺处理包括以下步骤：
（1）将热塑性弹性体、硅胶按1:1质量比例均匀混合 ，得到混合料；
（2）向混合料中添加碳酸钙和硬脂酸，碳酸钙添加量为热塑性弹性体质量的10-15%，硬脂酸为硅胶质量的3.5%，然后混合均匀后，再添加到密炼机中密炼处理12min，密炼温度为145℃，出料，即可。
所述热塑性弹性体为乙烯-辛烯热塑性弹性体，牌号为8200，接枝率为0.8%，辛烯含量为24%，密度0.87g/cm³，熔融指数（MFR）为5.0g/10min。
实施例2
一种改善PE瓶盖耐高低温性能的方法，以热塑性弹性体/硅胶/聚乙烯树脂复合三元材料为原料经过热熔、注塑成型，得到瓶盖胚体、当瓶盖冷却完成后，脱离模具，得到，热熔温度为200℃；热塑性弹性体/硅胶/聚乙烯树脂复合三元材料中的热塑性弹性体与硅胶经过密炼工艺处理后，再与聚乙烯树脂混合，经过挤出机进行挤出造粒，得到；热塑性弹性体/硅胶/聚乙烯树脂复合三元材料中热塑性弹性体、硅胶、聚乙烯树脂质量占比为1: 1.5：10；热塑性弹性体与硅胶经过密炼工艺处理包括以下步骤：
（1）将热塑性弹性体、硅胶按1: 1.5质量比例均匀混合 ，得到混合料；
（2）向混合料中添加碳酸钙和硬脂酸，碳酸钙添加量为热塑性弹性体质量的15%，硬脂酸为硅胶质量的3.5%，然后混合均匀后，再添加到密炼机中密炼处理15min，密炼温度为155℃，出料，即可。
所述热塑性弹性体为乙烯-辛烯热塑性弹性体，牌号为8200，接枝率为0.8%，辛烯含量为24%，密度0.87g/cm³，熔融指数（MFR）为5.0g/10min。
实施例3
一种改善PE瓶盖耐高低温性能的方法，以热塑性弹性体/硅胶/聚乙烯树脂复合三元材料为原料经过热熔、注塑成型，得到瓶盖胚体、当瓶盖冷却完成后，脱离模具，得到，热熔温度为195℃；热塑性弹性体/硅胶/聚乙烯树脂复合三元材料中的热塑性弹性体与硅胶经过密炼工艺处理后，再与聚乙烯树脂混合，经过挤出机进行挤出造粒，得到；热塑性弹性体/硅胶/聚乙烯树脂复合三元材料中热塑性弹性体、硅胶、聚乙烯树脂质量占比为1:1.2：10；热塑性弹性体与硅胶经过密炼工艺处理包括以下步骤：
（1）将热塑性弹性体、硅胶按1:1.2质量比例均匀混合 ，得到混合料；
（2）向混合料中添加碳酸钙和硬脂酸，碳酸钙添加量为热塑性弹性体质量的12%，硬脂酸为硅胶质量的3.5%，然后混合均匀后，再添加到密炼机中密炼处理14min，密炼温度为150℃，出料，即可。
所述热塑性弹性体为乙烯-辛烯热塑性弹性体，牌号为8200，接枝率为0.8%，辛烯含量为24%，密度0.87g/cm³，熔融指数（MFR）为5.0g/10min。
密封性能、耐温性能检测：
采用旋盖工具将实施例每组各随机抽选20个，与相应规格的玻璃瓶配合，瓶盖旋到位，气密性仪器常温下进行第一次气密性，然后分别置于121℃蒸汽熏蒸处理50min，然后自然冷却后，再进行第二次气密性检测：
检测标准：高酸产品、水≥40psi，低酸产品≥110psi，一分钟不漏气、不脱盖；
表1
第一次气密性 第二次气密性
实施例1 合格 合格
实施例2 合格 合格
实施例3 合格 合格
由表1可以看出，本发明方法制备的瓶盖具有优异的气密性和耐高温性能。
耐低温性能
向瓶子注满水，在（2±1）℃下横向放置48h，然后倒置，观察瓶盖是否爆裂、是否变形、是否漏液；
表2
爆裂 变形 漏液
实施例1 否 否 否
实施例2 否 否 否
实施例3 否 否 否
由表2可以看出，本发明方法制备的瓶盖具有良好的耐低温性能。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改变、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种改善PE瓶盖耐高低温性能的方法，其特征在于，以热塑性弹性体/硅胶/聚乙烯树脂复合三元材料为原料经过热熔、注塑、冷却脱模，得到；
所述热塑性弹性体/硅胶/聚乙烯树脂复合三元材料中的热塑性弹性体与硅胶经过密炼工艺处理后，再与聚乙烯树脂混合，经过挤出机进行挤出造粒，得到；
所述热塑性弹性体与硅胶经过密炼工艺处理时，还添加有无机填料和加工助剂；
所述热塑性弹性体/硅胶/聚乙烯树脂复合三元材料中热塑性弹性体、硅胶、聚乙烯树脂质量占比为1:1-1.5：10。
2.如权利要求1所述的一种改善PE瓶盖耐高低温性能的方法，其特征在于，所述热塑性弹性体与硅胶经过密炼工艺处理包括以下步骤：
（1）将热塑性弹性体、硅胶按1:1-1.5质量比例均匀混合 ，得到混合料；
（2）向混合料中添加无机填料和加工助剂，然后混合均匀后，再添加到密炼机中密炼处理12-15min，出料，即可。
3.根据权利要求1或2所述的一种改善PE瓶盖耐高低温性能的方法，其特征在于，所述热塑性弹性体为乙烯-辛烯热塑性弹性体。
4.根据权利要求1或2所述的一种改善PE瓶盖耐高低温性能的方法，其特征在于，所述无机填料为碳酸钙。
5.根据权利要求1或2所述的一种改善PE瓶盖耐高低温性能的方法，其特征在于，所述加工助剂为硬脂酸。
6.根据权利要求2所述的一种改善PE瓶盖耐高低温性能的方法，其特征在于，所述密炼温度为145-155℃。
7.根据权利要求2所述的一种改善PE瓶盖耐高低温性能的方法，其特征在于，所述无机填料添加量为热塑性弹性体质量的10-15%。
8.根据权利要求2所述的一种改善PE瓶盖耐高低温性能的方法，其特征在于，所述加工助剂为硅胶质量的3.5%。
9.根据权利要求1所述的一种改善PE瓶盖耐高低温性能的方法，其特征在于，所述热熔温度不低于190℃。
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