CN112175360A - 一种pet塑料瓶及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及塑料领域，具体公开了一种PET塑料瓶及其生产工艺。PET塑料瓶包括聚对苯二甲酸乙二酯树脂；巯基醋酸异辛酯；十二烷基三甲基氯化铵；其生产工艺为：步骤1，混合聚对苯二甲酸乙二酯树脂、巯基醋酸异辛酯和十二烷基三甲基氯化铵，获得预混合物；步骤2，将预混合物加入注塑射台中，注塑射台以90‑140Mpa的压力将预混合物注入模具中，成型后获得塑料瓶胚；步骤3，将塑料瓶胚边拉伸边预吹，然后高吹成型，冷却定型，排气之后二次冷却，获得PET塑料瓶。本申请的PET塑料瓶可用于化妆品的包装瓶，其具有优异的抗冲击性能的优点；另外，本申请的生产工艺具有使PET塑料瓶的抗冲击性能更好的优点。
Description
技术领域
本申请涉及塑料制品领域，更具体地说，它涉及一种PET塑料瓶及其生产工艺。
背景技术
目前，PET是一种具有较高熔融温度和玻璃化转变温度的线性热塑性聚合物，在较宽的温度范围内能够保持优良的耐疲劳性、耐摩擦性、耐老化性、电绝缘性等物理性能和力学性能，对大多数有机溶剂和无机酸稳定，而且生产能耗低，加工性良好被用于多个领域。
PET塑料瓶结合了玻璃瓶的质感却保持着塑料瓶的特质，可以做到玻璃瓶的外表，却有着质量轻、环保、好运输的优点，因此被用于包装饮品、化妆品以及食物包装中。
然而，由于PET分子链中的刚性共辄结构阻碍了分子链段的运动，降低了分子链段的运动活性，从而导致PET在加工过程中存在制品冲击强度差的缺点，影响PET作为工程塑料的推广及应用，因此，PET塑料瓶的冲击性能还有改善的空间。
发明内容
为了改善PET塑料瓶的冲击性能，本申请的目的之一是提供一种PET塑料瓶。
本申请的目的之二是提供一种PET塑料瓶的生产工艺。
第一方面，本申请提供一种PET塑料瓶，采用如下的技术方案：
一种PET塑料瓶，包括以下质量份数的组分：
聚对苯二甲酸乙二酯树脂85-105份；
巯基醋酸异辛酯0.25-0.45份；
十二烷基三甲基氯化铵0.2-0.4份；
所述聚对苯二甲酸乙二酯树脂的分子量为20000-30000。
通过采取上述技术方案,通过加入巯基醋酸异辛酯，巯基醋酸异辛酯常用于塑料中的热稳定剂，具有较好的相容性和加工适应性，使得PET塑料瓶在加工过程中的热稳定性能较好，使得高分子材料不易因受热分解，从而增加了加工过程中的稳定性。
通过加入十二烷基三甲基氯化铵，十二烷基三甲基氯化铵利用表面活性剂的特性，吸附空气中的水分，使自身产生极化，在材料的表面形成极薄的导电层，构成静电泄露通道，使得PET塑料瓶表面不易累计静电，从而减少了PET塑料瓶在运输和使用中的安全隐患。
通过在聚对苯二甲酸乙二酯树脂中加入以特定比例配合的巯基醋酸异辛酯和十二烷基三甲基氯化铵，使得PET塑料瓶的抗冲击强度得以大幅度提高，从而使得PET塑料瓶具有优异的抗冲击性能，使得PET塑料瓶在掉落或者运输过程中不易破裂。
优选的，所述PET塑料瓶还包括以下质量份数的组分：
抗氧化剂0.25-0.5份。
所述抗氧化剂为2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚和亚磷酸酯的复配。
通过采取上述技术方案，通过加入2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚，2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚聚合物氧化的过程中，有效地捕捉氧自由基，打断一系列的自由基反应，使聚合物相对稳定不易进一步氧化，从而使得PET塑料瓶的抗氧化性能好而不易老化，延长PET塑料瓶的使用寿命。
通过加入亚磷酸酯，亚磷酸酯除了具有杰出的分解氢过氧化物的能力，同时还有良好的色泽保护能力，能将2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚被氧化后的染色基团漂浅，使得PET塑料瓶的抗氧化性能好的同时保持较好的色泽。
通过2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚和亚磷酸酯的配合，使得PET塑料瓶之间的抗氧化性能更好，使得PET塑料瓶的使用寿命得以延长。
优选的，所述抗氧化剂还包括以下质量份数的组分：
2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚0.15-0.3份；
亚磷酸酯0.1-0.2份。
通过采取上述技术方案，通过2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚、亚磷酸酯以特定比例配合，使得聚合物的分子链不易发生降解或交联，延缓PET塑料瓶的氧化过程，从而使得PET塑料瓶的使用寿命更长。
优选的，所述PET塑料瓶还包括以下质量份数的组分：
PET色母2-4份。
通过采用上述技术方案，通过加入PET色母,PET色母是颜料的浓缩载体,从而制得不同的颜色的塑料瓶,同时PET色母与聚对苯二甲酸乙二酯树脂之间的相容性较好,使得塑料瓶各方面的性能不受影响。
优选的，所述PET塑料瓶还包括以下质量份数的组分：
润滑剂0.12-0.26份。
所述润滑剂为硬脂酸正丁酯和聚乙烯蜡的复配；
通过采取上述技术方案，通过加入硬脂酸正丁酯，硬脂酸正丁酯能降低大分子之间的作用力，在聚合物变形时，分子链间能够相互滑移和旋转，使得聚合物大分子间的摩擦减小，流动性增加，同时润滑剂与聚合物有一定的相容性，使得PET塑料瓶的其他性能保持不变，从而使得PET塑料瓶的加工效率更高。
通过加入聚乙烯蜡，聚乙烯蜡能减少聚合物与加工机械之间的摩擦力，在搅拌和出料过程中，流动性更好，从而使得PET塑料瓶的加工效率更高。
通过硬脂酸正丁酯和聚乙烯蜡之间的配合，使得PET塑料瓶在加工过程中各个材料与加工机械之间的摩擦力以及大分子之间的作用力均减小，从而提高了PET塑料瓶的加工效率。
优选的，所述润滑剂还包括以下质量份数的组分：
硬脂酸正丁酯0.12-0.26份；
聚乙烯蜡0.2-0.4份。
通过采取上述技术方案，通过硬脂酸正丁酯和聚乙烯蜡以特定比例混合，使得PET塑料瓶在加工过程中各个材料与加工机械之间的摩擦力以及大分子之间的作用力均减小，从而使得PET塑料瓶的加工效率更高。
优选的，所述PET塑料瓶还包括以下质量份数的组分：
抗菌剂0.12-0.26份。
通过采取上述技术方案，通过加入抗菌剂，抗菌剂通过化学接枝的方法,将抗菌功能团组装到聚对苯二甲酸乙二酯树脂的分子链上,利用抗菌功能团的正电性与细菌的带负电蛋白质的异性相吸原理，将微生物细胞吸附，并影响细胞的正常呼吸和代谢功能，使得细胞壁的破裂，达到抗菌的目的，从而使得PET塑料瓶的抗菌性能较好。
优选的，所述PET塑料瓶还包括以下质量份数的组分：
硫醇甲基锡0.12-0.26份。
通过采取上述技术方案，通过加入硫醇甲基锡，使得PET塑料瓶的热稳定性进一步提高，同时通过硫醇甲基锡与巯基醋酸异辛酯、十二烷基三甲基氯化铵以特定比例配合，使得PET塑料瓶的抗冲击强度得以大幅度提高，从而使得PET塑料瓶具有优异的抗冲击性能，使得PET塑料瓶在掉落或者运输过程中不易破裂。
第二方面，本申请提供一种PET塑料瓶的生产工艺，采用如下的技术方案：
一种PET塑料瓶的生产工艺，包括以下步骤：
步骤1)，将聚对苯二甲酸乙二酯树脂在160-180℃的温度下烘烤3-4.5小时后加入巯基醋酸异辛酯和十二烷基三甲基氯化铵，转速700-900r/min，搅拌2-5分钟，获得预混合物；
步骤2)，将注塑射台加温至275-280℃，将预混合物加入注塑射台中，注塑射台以90-140Mpa的压力将预混合物注入模具中，所述模具包括主流道和分流道，所述主流道的温度保持在240-255℃，所述分流道的温度保持在110-135℃，成型后获得塑料瓶胚；
步骤3)，将生产出的塑料瓶胚预热至60-80℃后边拉伸边预吹，然后高吹成型后冷却定型，排气之后二次冷却，获得PET塑料瓶。
通过采用上述技术方案，通过聚对苯二甲酸乙二酯树脂在160-180℃的温度下烘烤3-4.5h，使得聚对苯二甲酸乙二酯树脂的透明度较好，也使得聚对苯二甲酸乙二酯树脂的分子链不易断裂，使得聚对苯二甲酸乙二酯树脂在烘烤过程中缓慢熔融，达到充分熔融的状态，从而使得塑料瓶的透明度和物理性能较好。
通过加入巯基醋酸异辛酯和十二烷基三甲基氯化铵后搅拌，使得各材料混合均匀，使得PET塑料瓶各个部分的物料均匀，从而使得PET塑料瓶的性能较好。
通过注塑射台加温至275-280℃，使得预混合物在保持流体状态的同时分子链不易断裂，使得各个材料保持原有的性能，从而使得PET塑料瓶的性能较好。
通过主流道的温度保持在240-255℃，分流道的温度保持在110-135℃，通过温度差使得预混合物在模具中得以成型，同时使得各物料保持相互融合的状态，使得PET塑料瓶的性能稳定。
通过将生产出的塑料瓶胚预热至60-80℃，使得塑料瓶胚受热后韧性变好，更有利于预吹的速度和质量，从而使得PET塑料瓶的成品率高且性能较好。
优选的，所述步骤1)中，聚对苯二甲酸乙二酯树脂在烘烤后还加入有2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚、亚磷酸酯、PET色母、硬脂酸正丁酯、聚乙烯蜡、抗菌剂和硫醇甲基锡。
通过采用上述技术方案，通过聚对苯二甲酸乙二酯树脂的烘烤温度为160-180℃，使得PET同时具有抗氧化性、抗菌性能、在加工过程中具有较好的润滑性，提高加工效率，也使得PET塑料瓶的抗冲击能力更好。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、通过加入巯基醋酸异辛酯和十二烷基三甲基氯化铵，在加工PET塑料瓶在加工过程中在抗冲击强度方面产生了协同作用，使得PET塑料瓶的抗冲击强度得以大幅度提高，从而使得PET具有优异的抗冲击性能。
2、通过加入抗菌剂将微生物细胞吸附，并影响细胞的正常呼吸和代谢功能，使得细胞壁的破裂，达到抗菌的目的，从而使得PET的抗菌性能较好。
3、本申请的生产工艺，通过注塑射台加温至275-280℃，使得预混合物在保持流体状态的同时分子链不易断裂，使得各个材料保持原有的性能，从而使得PET塑料瓶的性能较好。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
以下实施例及比较例中各原料组分的来源信息详见表1
表1
实施例1-4：一种PET塑料瓶，由以下组分制成：
聚对苯二甲酸乙二酯树脂、巯基醋酸异辛酯、十二烷基三甲基氯化铵。
实施例1-4中，各组分的投入量(单位Kg)详见表2
表2
实施例1-4的PET塑料瓶的生产工艺括以下步骤：
步骤1)，将聚对苯二甲酸乙二酯树脂加入搅拌釜中，并放入烘箱中在170℃的温度下烘烤4小时，然后加入巯基醋酸异辛酯和十二烷基三甲基氯化铵，转速800r/min，搅拌3分钟，获得预混合物；
步骤2)，将注塑射台加温至277℃后加入预混合物，注塑射台以100Mpa的压力将预混合物注入模具中，模具包括主流道和分流道，主流道的温度保持在250℃，分流道的温度保持在120℃，成型后获得塑料瓶胚；
步骤3)，将生产出的塑料瓶胚在烘箱中预热至70℃后，在吹瓶机上边拉伸边预吹，然后高吹成型，冷却定型，排气之后二次冷却，获得PET塑料瓶。
聚对苯二甲酸乙二酯树脂的分子量为25000。
实施例5
与实施例2相比，区别仅在于：
步骤1)中，烘烤温度为160℃，烘烤时长3小时，转速700r/min，搅拌2min。
步骤2)中，注塑台加温275℃，注入压力90Mpa，主流道的温度保持在240℃，分道流的温度保持在110℃。
步骤3)中，将塑料瓶胚预热至60℃。
聚对苯二甲酸乙二酯树脂的分子量为20000。
实施例6
与实施例2相比，区别仅在于：
步骤1)中，烘烤温度为180℃，烘烤时长4.5小时，转速900r/min，搅拌5min。
步骤2)中，注塑台加温280℃，注入压力140Mpa，主流道的温度保持在255℃，分道流的温度保持在135℃。
步骤3)中，将塑料瓶胚预热至80℃。
聚对苯二甲酸乙二酯树脂的分子量为30000。
实施例7-10
与实施例2相比，区别仅在于：
PET塑料瓶还包括硫醇甲基锡。
实施例7-10中，各组分的投入量(单位Kg)详见表3
表3
硫醇甲基锡在步骤1)中与巯基醋酸异辛酯一起加入搅拌釜中。
实施例11-14
与实施例2相比，区别仅在于：
PET塑料瓶还包括抗氧化剂、PET色母、抗菌剂、润滑剂和硫醇甲基锡。
抗氧化剂为2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚和亚磷酸酯。
抗菌剂为纳米二氧化钛。
润滑剂为硬脂酸正丁酯和聚乙烯蜡。
实施例11-14中，各组分的投入量(单位Kg)详见表4
表4
2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚、亚磷酸酯、纳米二氧化钛、PET色母、聚乙烯蜡、硬脂酸正丁酯和硫醇甲基锡在步骤1)中与巯基醋酸异辛酯一起加入搅拌釜中。
对比例1
与实施例2相比，区别仅在于：
步骤1)中，采用聚对苯二甲酸乙二酯树脂等量代替巯基醋酸异辛酯和十二烷基三甲基氯化铵。
对比例2
与实施例2相比，区别仅在于：
步骤1)中，采用聚对苯二甲酸乙二酯树脂等量代替十二烷基三甲基氯化铵。
对比例3
与实施例2相比，区别仅在于：
步骤1)中，采用聚对苯二甲酸乙二酯树脂等量代替巯基醋酸异辛酯。
比较例4
与实施例8相比，区别仅在于：
步骤1)中，采用聚对苯二甲酸乙二酯树脂等量代替巯基醋酸异辛酯和十二烷基三甲基氯化铵。
实验1
根据国家标准GB/T 1843-2008/ISO180:2000检测标准，取各实施例和各比较例中的PET塑料瓶做成测试样品，共84个，测试样品尺寸：长80±2mm，宽10.0±0.2mm，厚4.0±0.2mm，测试样品分为无缺口、有缺口两组，每组3个测试样品，缺口的底部半径0.25±0.05mm，缺口的保留宽度8.0±0.2mm，缺口位于样品的中间位置，将测试样品放于悬臂梁冲击试验机的测试区域，检查试验机的支承块上的测试样品发生弯曲处的棱边倒成半径为0.2±0.1mm的倒角，确定悬臂梁冲击试验机的接触线与测试样品的长轴垂直，垂直度在±0.2°以内，而且满足距铅锯上表面22mm±0.2mm，悬臂梁冲击试验机的锤体的曲率半径0.8±0.2mm的圆柱形表面，接触线与测试样品的长轴垂直，垂直度在±2°以内，并且距钳具上表面22±0.2mm，按相同的速度335cm/s，摆锤高度60cm进行实验，无缺口的冲击强度a1(KJ/m2)＝E/(h×b1)×103，有缺口的冲击强度a2(KJ/m2)＝E/(h×b2)×103，E为已修正的测试样品断裂吸收能量，单位为J,h为试样厚度，单位为mm，b1为测试样品宽度，单位mm，b2为测试样品的剩余宽度，单位mm，计算结果用每组的平均值表示，检测数据如表5所示：
表5
| a1(KJ/m<sup>2</sup>) | a2(KJ/m<sup>2</sup>) | |
| 实施例1 | 57.1 | 29.3 |
| 实施例2 | 56.6 | 29.5 |
| 实施例3 | 57.2 | 28.6 |
| 实施例4 | 56.9 | 28.8 |
| 实施例5 | 57.4 | 29.1 |
| 实施例6 | 56.6 | 28.7 |
| 实施例7 | 68.3 | 35.1 |
| 实施例8 | 68.2 | 35.3 |
| 实施例9 | 67.7 | 34.6 |
| 实施例10 | 67.8 | 34.7 |
| 实施例11 | 68.3 | 35.3 |
| 实施例12 | 68.5 | 35.5 |
| 实施例13 | 67.6 | 34.7 |
| 实施例14 | 67.8 | 34.8 |
| 比较例1 | 39.7 | 15.8 |
| 比较例2 | 39.6 | 16.6 |
| 比较例3 | 38.9 | 15.9 |
| 比较例4 | 39.4 | 16.5 |
根据表5中比较例2与比较例1的数据对比可得，加入巯基醋酸异辛酯后，无缺口冲击强度和有缺口冲击强度均无明显变化，说明巯基醋酸异辛酯在使PET塑料瓶具有热稳定性的同时对PET塑料瓶的抗冲击强度无负面影响。
根据表5中比较例3与比较例1的数据对比可得，加入十二烷基三甲基氯化铵，无缺口冲击强度和有缺口冲击强度均无明显变化，说明十二烷基三甲基氯化铵使PET塑料瓶具有抗静电能力的同时对PET塑料瓶的抗冲击强度无负面影响。
根据表5中比较例4与比较例1的数据对比可得，加入硫醇甲基锡，无缺口冲击强度和有缺口冲击强度均无明显变化，说明硫醇甲基锡使PET塑料瓶具有热稳定性更好的同时对PET塑料瓶的抗冲击强度无负面影响。
根据表5中实施例2与比较例2、3的数据对比可得，加入巯基醋酸异辛酯、十二烷基三甲基氯化铵，无缺口冲击强度和有缺口冲击强度大幅度升高，说明巯基醋酸异辛酯和十二烷基三甲基氯化铵在加工过程中在抗冲击强度方面产生了协同作用，使得PET塑料瓶的抗冲击强度大幅度提高，从而使得PET塑料瓶在使用和运输过程中不易损坏。
根据表5中实施例8与比较例2、3、4的数据对比可得，加入硫醇甲基锡，硫醇甲基锡与巯基醋酸异辛酯、十二烷基三甲基氯化铵以特定比例配合，无缺口冲击强度和有缺口冲击强度进一步升高，说明硫醇甲基锡与巯基醋酸异辛酯、十二烷基三甲基氯化铵在抗冲击强度方面产生了协同作用，使得PET塑料瓶的抗冲击强度进一步提高，从而使得PET塑料瓶在使用和运输过程中不易损坏。
根据表5中实施例12与实施例8的数据对比可得，加入2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚、亚磷酸酯、纳米二氧化钛、硬脂酸正丁酯、聚乙烯蜡、PET色母，无缺口冲击强度和有缺口冲击强度均无明显变化，说明2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚、亚磷酸酯、纳米二氧化钛、硬脂酸正丁酯、聚乙烯蜡、PET色母使PET塑料瓶具有热稳定性、抗静电能力、抗菌性以及加工效率高的同时对PET塑料瓶的抗冲击强度无负面影响。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种PET塑料瓶，其特征在于：包括以下质量份数的组分：
聚对苯二甲酸乙二酯树脂85-105份；
巯基醋酸异辛酯0.25-0.45份；
十二烷基三甲基氯化铵0.2-0.4份；
所述聚对苯二甲酸乙二酯树脂的分子量为20000-30000。
2.根据权利要求1所述的PET塑料瓶，其特征在于：还包括以下质量份数的组分：
抗氧化剂0.25-0.5份；
所述抗氧化剂为2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚和亚磷酸酯的复配。
3.根据权利要求2所述的PET塑料瓶，其特征在于：所述抗氧化剂还包括以下质量份数的组份：
2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚0.15-0.3份；
亚磷酸酯0.1-0.2份。
4.根据权利要求1所述的PET塑料瓶，其特征在于：所述PET塑料瓶还包括以下质量份数的组分：
PET色母2-4份。
5.根据权利要求1所述的PET塑料瓶，其特征在于：还包括以下质量份数的组分：
润滑剂0.34-0.66份；
所述润滑剂为硬脂酸正丁酯和聚乙烯蜡的复配。
6.根据权利要求5所述的PET塑料瓶，其特征在于：所述润滑剂还包括以下质量份数的组分：
硬脂酸正丁酯0.12-0.26份；
聚乙烯蜡0.2-0.4份。
7.根据权利要求1所述的PET塑料瓶，其特征在于：所述PET塑料瓶还包括以下质量份数的组分：
抗菌剂0.12-0.26份。
8.根据权利要求1所述的PET塑料瓶，其特征在于：还包括以下质量份数的组分：
硫醇甲基锡0.12-0.26份。
9.根据权利要求1所述的PET塑料瓶的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1），将聚对苯二甲酸乙二酯树脂在160-180℃的温度下烘烤3-4.5小时后加入巯基醋酸异辛酯和十二烷基三甲基氯化铵，转速700-900r/min，搅拌2-5分钟，获得预混合物；
步骤2），将注塑射台加温至275-280℃，将预混合物加入注塑射台中，注塑射台以90-140Mpa的压力将预混合物注入模具中，所述模具包括主流道和分流道，所述主流道的温度保持在240-255℃，所述分流道的温度保持在110-135℃，成型后获得塑料瓶胚；
步骤3），将生产出的塑料瓶胚预热至60-80℃后边拉伸边预吹，然后高吹成型，冷却定型，排气之后二次冷却，获得PET塑料瓶。
10.根据权利要求9所述的PET塑料瓶的生产工艺，其特征在于：还包括以下步骤：
所述步骤1）中，聚对苯二甲酸乙二酯树脂在烘烤后还加入有阻燃剂、2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚、亚磷酸酯、PET色母、硬脂酸正丁酯、聚乙烯蜡、纳米二氧化钛和硫醇甲基锡。
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- 2020-10-13 CN CN202011089668.XA patent/CN112175360A/zh active Pending
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