CN117586616A - 一种高强度的环保包装盒材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高强度的环保包装盒材料及其制备方法，制备方法包括以下步骤：步骤1，二硼化钛表面处理；步骤2，反应物准备；步骤3，改性二硼化钛的制备；步骤4，改性聚乳酸的制备：将聚乳酸、改性二硼化钛、增塑剂和抗氧剂混合，在设备内充分搅拌混合至均匀，然后经过熔融共混挤出，得到改性聚乳酸，即包装盒材料。本发明制备了一种包装盒材料，采用改性聚乳酸材料制备得到，相比于市场上的聚乳酸制品，除了具有环保的特性外，还具有高强度、高韧性的优点，此外抗氧性和耐热性也有一定幅度的增强。
Description
技术领域
本发明涉及包装盒领域，具体涉及一种高强度的环保包装盒材料的制备方法。
背景技术
随着社会经济的快速发展，互联网的广泛运用，使得物流行业也得到了飞速的发展，从而包装行业也得到了高速的发展。同时也随着人们生活水平的提高，对于产品包装的要求也越来越高，不仅仅从视觉上有了更高的要求，对于其安全性的要求更是极为严格，一方面是保证运输的安全性，同时也保证物品的安全性，减少不必要的损失。塑料包装盒被广泛的应用于包装行业中，其具有密度小、质量轻，易于成型和适合大批量生产；同时还具有包装效果好，品种多，易于印刷及着色，宣传效果极佳，可轻易的更换包装盒型号，展现出最佳的包装效果。然而，传统的塑料包装盒的组成配方较单一，产品的性能总体不佳，例如抗冲击性、抗压性、耐老化、抗折性等，无法满足消费者长期的应用需求；同时很多的塑料盒因存在不可降解、污染环境等不环保的缺点而被逐渐限制使用，因此迫切需要提供一种高强度并且环保的塑料包装盒材料。而聚乳酸具有良好的生物相容性、安全性和可生物降解性，非常适合作为新型的环保材料使用，但是其柔韧性较差，冲击强度、断裂伸长率和耐热性能均低于常用塑料，因此很难广泛应用于对强度要求比较高的包装盒材料中。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种高强度的环保包装盒材料的制备方法。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
第一方面，本发明提供一种高强度的环保包装盒材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，二硼化钛表面处理：
将二硼化钛颗粒在去离子水内超声处理均匀后，滴加羧基硅烷偶联剂，升温搅拌，反应结束后，经过洗涤、过滤和干燥，得到表面处理的二硼化钛；
步骤2，反应物准备：
将表面处理的二硼化钛加入二氯亚砜内，通入氮气替换出空气,升温回流搅拌，反应结束后，蒸馏除去溶剂，得到混合物A；称取NH2-PEG-PLA并加入至N-甲基吡咯烷酮内，升温搅拌直至溶解均匀，得到混合液B；
步骤3，改性二硼化钛的制备：
将混合物A逐渐加入混合液B内，加入催化剂，然后升温反应，反应结束后，得到改性二硼化钛；
步骤4，改性聚乳酸的制备：
将聚乳酸、改性二硼化钛、增塑剂和抗氧剂混合，在设备内充分搅拌混合至均匀，然后经过熔融共混挤出，得到改性聚乳酸，即包装盒材料。
优选地，所述步骤1中，二硼化钛颗粒的粒径是80-100μm，超声处理的时间是10min。
优选地，所述步骤1中，羧基硅烷偶联剂为3-[3-羧基烯丙酰胺基]丙基三乙氧基硅烷，二硼化钛颗粒、羧基硅烷偶联剂和去离子水的质量比是1:0.2-0.5:10-20。
优选地，所述步骤1中，反应温度是70-80℃，反应时间是2-5h。
优选地，所述步骤1中，洗涤、过滤和干燥的过程为：使用蒸馏水洗涤至少三次，在80℃烘箱内干燥。
优选地，所述步骤2中，混合物A的制备过程中，表面处理的二硼化钛和二氯亚砜的质量比是1:5-10，反应温度是70-80℃，反应时间是2-6h。
优选地，所述步骤2中，混合液B的制备过程中，NH2-PEG-PLA为氨基-聚乙二醇-聚丙交酯，分子量为10000-20000，其中PEG的分子量为2000-3000，NH2-PEG-PLA和N-甲基吡咯烷酮的质量比是1:4-10，溶解温度是70-80℃。
优选地，所述步骤3中，混合物A和混合物B的质量比是1:10-20。
优选地，所述步骤3中，催化剂为三乙胺，催化剂加入量是混合物A质量的0.5％-2.5％。
优选地，所述步骤3中，反应温度是50-60℃，反应时间是18-36h，反应结束后过滤出固体物，醇洗至少三次，然后真空干燥。
优选地，所述步骤4中，增塑剂为环保型增塑剂，具体包括柠檬酸三丁酯、对苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油中的一种。
优选地，所述步骤4中，抗氧剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸中的一种或多种组合。
优选地，所述步骤4中，聚乳酸为PLLA、PDLA、D,L-PLA中的任意一种；具体地，选用PLLA，分子量是40万，熔体流动速率(MFR)为12g/10min(190℃,2.16kg)。
优选地，所述步骤4中，聚乳酸、改性二硼化钛、增塑剂和抗氧剂的质量比是100:10-30:5-10:1-3。
优选地，所述步骤4中，熔融共混挤出的温度区间依次为135-145℃、155-165℃、165-175℃、175-185℃，螺杆转速是20-30r/min。
第二方面，本发明提供一种高强度的环保包装盒材料，采用上述制备方法制备得到。
本发明的有益效果为：
1、本发明制备了一种包装盒材料，采用改性聚乳酸材料制备得到，相比于市场上的聚乳酸制品，除了具有环保的特性外，还具有高强度、高韧性的优点，此外抗氧性和耐热性也有一定幅度的增强。
2、本发明制备的改性聚乳酸材料中，除了聚乳酸作为主料外，还加入了增强剂改性二硼化钛，大幅度地增强了聚乳酸的强度，以及加入了少量的增塑剂和抗氧剂，用于提升聚乳酸的韧性和抗氧性。
3、增强剂改性二硼化钛的制备是以高强度的二硼化钛为基础材料，在其表面羧基硅烷改性后，与氨基封端的嵌段聚合物NH2-PEG-PLA进行缩合结合反应，得到包裹有PEG-PLA的改性二硼化钛，不仅与聚乳酸相容性好，而且对于聚乳酸性能也有较好的提升。
4、本发明基于聚乳酸的强度低、韧性差的缺陷，加入改性二硼化钛作为改性增强剂使用，经过检测发现，不仅强度和韧性有较大程度的增加，在抗氧化和耐热性方面也有较好的提升。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的技术方案。应理解，本发明提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤；还应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
为了更好的理解上述技术方案，下面更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
下面结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种高强度的环保包装盒材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，二硼化钛表面处理：
将粒径是80-100μm的二硼化钛颗粒投入盛有去离子水的容器内，然后将容器放在超声处理器内，超声处理10min后，将容器放在水浴锅内，滴加3-[3-羧基烯丙酰胺基]丙基三乙氧基硅烷，升温至75℃，保温搅拌3h，自然冷却后，过滤出颗粒物质，使用蒸馏水洗涤至少三次，在80℃烘箱内干燥，得到表面处理的二硼化钛；二硼化钛颗粒、3-[3-羧基烯丙酰胺基]丙基三乙氧基硅烷和去离子水的质量比是1:0.3:15。
步骤2，反应物准备：
将表面处理的二硼化钛加入二氯亚砜内，表面处理的二硼化钛和二氯亚砜的质量比是1:8，通入氮气替换出空气,升温至75℃，回流搅拌4h后，蒸馏除去溶剂，得到混合物A；称取NH2-PEG-PLA并加入至N-甲基吡咯烷酮内，NH2-PEG-PLA为氨基-聚乙二醇-聚丙交酯，分子量为15000，其中PEG的分子量为2500，NH2-PEG-PLA和N-甲基吡咯烷酮的质量比是1:8，升温至75℃，搅拌直至溶解均匀，得到混合液B；
步骤3，改性二硼化钛的制备：
将混合物A逐渐加入混合液B内，混合物A和混合物B的质量比是1:16，再加入三乙胺，加入量是混合物A质量的1.5％，然后升温至55℃，保温搅拌反应24h，反应结束后，过滤出固体物，醇洗至少三次，然后真空干燥后，得到改性二硼化钛；
步骤4，改性聚乳酸的制备：
将PLLA、改性二硼化钛、柠檬酸三丁酯和2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚混合，PLLA分子量是40万，熔体流动速率(MFR)为12g/10min(190℃,2.16kg)，PLLA、改性二硼化钛、柠檬酸三丁酯和2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚的质量比是100:20:8:2，在设备内充分搅拌混合至均匀，然后经过熔融共混挤出，温度区间依次为140℃、160℃、170℃、180℃，螺杆转速是25r/min，得到改性聚乳酸，即包装盒材料。
实施例2
一种高强度的环保包装盒材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，二硼化钛表面处理：
将粒径是80-100μm的二硼化钛颗粒投入盛有去离子水的容器内，然后将容器放在超声处理器内，超声处理10min后，将容器放在水浴锅内，滴加3-[3-羧基烯丙酰胺基]丙基三乙氧基硅烷，升温至70℃，保温搅拌2h，自然冷却后，过滤出颗粒物质，使用蒸馏水洗涤至少三次，在80℃烘箱内干燥，得到表面处理的二硼化钛；二硼化钛颗粒、3-[3-羧基烯丙酰胺基]丙基三乙氧基硅烷和去离子水的质量比是1:0.2:10。
步骤2，反应物准备：
将表面处理的二硼化钛加入二氯亚砜内，表面处理的二硼化钛和二氯亚砜的质量比是1:5，通入氮气替换出空气,升温至70℃，回流搅拌2h后，蒸馏除去溶剂，得到混合物A；称取NH2-PEG-PLA并加入至N-甲基吡咯烷酮内，NH2-PEG-PLA为氨基-聚乙二醇-聚丙交酯，分子量为10000，其中PEG的分子量为2000，NH2-PEG-PLA和N-甲基吡咯烷酮的质量比是1:4，升温至70℃，搅拌直至溶解均匀，得到混合液B；
步骤3，改性二硼化钛的制备：
将混合物A逐渐加入混合液B内，混合物A和混合物B的质量比是1:10，再加入三乙胺，加入量是混合物A质量的0.5％，然后升温至50℃，保温搅拌反应18h，反应结束后，过滤出固体物，醇洗至少三次，然后真空干燥后，得到改性二硼化钛；
步骤4，改性聚乳酸的制备：
将PLLA、改性二硼化钛、对苯二甲酸二辛酯和双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯混合，PLLA分子量是40万，熔体流动速率(MFR)为12g/10min(190℃,2.16kg)，PDLA、改性二硼化钛、对苯二甲酸二辛酯和双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯的质量比是100:10:5:1，在设备内充分搅拌混合至均匀，然后经过熔融共混挤出，温度区间依次为135℃、155℃、165℃、175℃，螺杆转速是20r/min，得到改性聚乳酸，即包装盒材料。
实施例3
一种高强度的环保包装盒材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，二硼化钛表面处理：
将粒径是80-100μm的二硼化钛颗粒投入盛有去离子水的容器内，然后将容器放在超声处理器内，超声处理10min后，将容器放在水浴锅内，滴加3-[3-羧基烯丙酰胺基]丙基三乙氧基硅烷，升温至80℃，保温搅拌5h，自然冷却后，过滤出颗粒物质，使用蒸馏水洗涤至少三次，在80℃烘箱内干燥，得到表面处理的二硼化钛；二硼化钛颗粒、3-[3-羧基烯丙酰胺基]丙基三乙氧基硅烷和去离子水的质量比是1:0.5:20。
步骤2，反应物准备：
将表面处理的二硼化钛加入二氯亚砜内，表面处理的二硼化钛和二氯亚砜的质量比是1:10，通入氮气替换出空气,升温至80℃，回流搅拌6h后，蒸馏除去溶剂，得到混合物A；称取NH2-PEG-PLA并加入至N-甲基吡咯烷酮内，NH2-PEG-PLA为氨基-聚乙二醇-聚丙交酯，分子量为20000，其中PEG的分子量为3000，NH2-PEG-PLA和N-甲基吡咯烷酮的质量比是1:10，升温至80℃，搅拌直至溶解均匀，得到混合液B；
步骤3，改性二硼化钛的制备：
将混合物A逐渐加入混合液B内，混合物A和混合物B的质量比是1:20，再加入三乙胺，加入量是混合物A质量的2.5％，然后升温至60℃，保温搅拌反应36h，反应结束后，过滤出固体物，醇洗至少三次，然后真空干燥后，得到改性二硼化钛；
步骤4，改性聚乳酸的制备：
将PLLA、改性二硼化钛、环氧大豆油和1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸混合，PLLA分子量是40万，熔体流动速率(MFR)为12g/10min(190℃,2.16kg)，PLLA、改性二硼化钛、环氧大豆油和1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸的质量比是100:30:10:3，在设备内充分搅拌混合至均匀，然后经过熔融共混挤出，温度区间依次为145℃、165℃、175℃、185℃，螺杆转速是30r/min，得到改性聚乳酸，即包装盒材料。
对比例1
一种包装盒材料的制备方法，与实施例1的区别是，未添加改性二硼化钛。
对比例2
一种包装盒材料的制备方法，与实施例1的区别是，改性二硼化钛替换成二硼化钛颗粒。
对比例3
一种包装盒材料的制备方法，与实施例1的区别是，改性二硼化钛替换成二硼化钛颗粒和NH2-PEG-PLA的混合物，二硼化钛颗粒和NH2-PEG-PLA的质量比是1:2。
将实施例1、对比例1-3得到的包装盒材料进行性能的检测比较，结果见表1。
表1
上表1中，拉伸强度参考GB/T1040.1-2018的标准，弯曲强度参考GB/T9341-2008的标准，能够看出，实施例1的两种强度均高于对比例1-3，说明其强度和韧性都表现优异。热变形温度也是高于对比例1-3，说明其耐热性得到提升。氧化诱导时间参考LY/T2881-2017的标准，从表中数据能够看出，实施例1的氧化诱导时间明显高于其他对比例，说明其抗氧化性有所增强。因此，能够表面本发明实施例1制备的包装盒材料除了具有高强度、高韧性的优点，此外抗氧性和耐热性也有一定幅度的增强。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种高强度的环保包装盒材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，二硼化钛表面处理：
将二硼化钛颗粒在去离子水内超声处理均匀后，滴加羧基硅烷偶联剂，升温搅拌，反应结束后，经过洗涤、过滤和干燥，得到表面处理的二硼化钛；
步骤2，反应物准备：
将表面处理的二硼化钛加入二氯亚砜内，通入氮气替换出空气,升温回流搅拌，反应结束后，蒸馏除去溶剂，得到混合物A；称取NH2-PEG-PLA并加入至N-甲基吡咯烷酮内，升温搅拌直至溶解均匀，得到混合液B；
步骤3，改性二硼化钛的制备：
将混合物A逐渐加入混合液B内，然后升温反应，反应结束后，得到改性二硼化钛；
步骤4，改性聚乳酸的制备：
将聚乳酸、改性二硼化钛、增塑剂和抗氧剂混合，在设备内充分搅拌混合至均匀，然后经过熔融共混挤出，得到改性聚乳酸，即包装盒材料。
2.根据权利要求1所述的一种高强度的环保包装盒材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，羧基硅烷偶联剂为3-[3-羧基烯丙酰胺基]丙基三乙氧基硅烷，二硼化钛颗粒、羧基硅烷偶联剂和去离子水的质量比是1:0.2-0.5:10-20。
3.根据权利要求1所述的一种高强度的环保包装盒材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，反应温度是70-80℃，反应时间是2-5h。
4.根据权利要求1所述的一种高强度的环保包装盒材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，混合物A的制备过程中，表面处理的二硼化钛和二氯亚砜的质量比是1:5-10，反应温度是70-80℃，反应时间是2-6h。
5.根据权利要求1所述的一种高强度的环保包装盒材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，混合液B的制备过程中，NH2-PEG-PLA为氨基-聚乙二醇-聚丙交酯，分子量为10000-20000，其中PEG的分子量为2000-3000，NH2-PEG-PLA和N-甲基吡咯烷酮的质量比是1:4-10，溶解温度是70-80℃。
6.根据权利要求1所述的一种高强度的环保包装盒材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，反应温度是50-60℃，反应时间是18-36h，反应结束后过滤出固体物，醇洗至少三次，然后真空干燥；混合物A和混合物B的质量比是1:10-20，催化剂为三乙胺，催化剂加入量是混合物A质量的0.5％-2.5％。
7.根据权利要求1所述的一种高强度的环保包装盒材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，增塑剂为环保型增塑剂，具体包括柠檬酸三丁酯、对苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油中的一种；抗氧剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸中的一种或多种组合。
8.根据权利要求1所述的一种高强度的环保包装盒材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，聚乳酸、改性二硼化钛、增塑剂和抗氧剂的质量比是100:10-30:5-10:1-3。
9.根据权利要求1所述的一种高强度的环保包装盒材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，熔融共混挤出的温度区间依次为135-145℃、155-165℃、165-175℃、175-185℃，螺杆转速是20-30r/min。
10.一种高强度的环保包装盒材料，其特征在于，采用权利要求1所述的制备方法制备得到。
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| US11505646B1 (en) * | 2021-06-17 | 2022-11-22 | South China University Of Technology | Method for producing high-melt-strength polylactide resin |
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