一種阻濕阻氣的高阻隔彩色塑料制品的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種阻濕阻氣的高阻隔彩色塑料制品，該塑料制品由以下重量百分比的物質制備而成：聚烯烴70~90%，高阻隔性材料7~20%，馬來酸酐-苯乙烯固體樹脂2~5%，顏料0.4~5%，填料0~3%，助劑0~2%。本發(fā)明采用馬來酸酐-苯乙烯固體樹脂不僅改善非極性的聚烯烴、極性的高阻隔性材料的相容性，而且使得顏料、填料等粉粒體具有良好的分散性能。本發(fā)明的塑料制品具有良好的均勻性和阻隔性；同時賦予了色澤均勻，表面光潔，印刷性能好等優(yōu)點，適用于飲料、食品及醫(yī)藥包裝。
【專利說明】—種阻濕阻氣的高阻隔彩色塑料制品
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種包裝用塑料制品，更具體地，涉及一種阻濕阻氣的高阻隔彩色塑料制品，可用于飲料、食品及醫(yī)藥的包裝。 【背景技術】
[0002]聚烯烴作為廣泛使用的包裝材料，其具有良好的阻濕性能，但是其阻氣性能較差。為彌補一般聚烯烴材料阻氣性較差的缺陷，主要采取的方法有多層復合和共混改性。多層復合是指在制造聚烯烴包裝材料(如，聚烯烴瓶等容器)時，將容器壁制成多層結構，在聚烯烴層中間復合一層由阻隔性更好的高分子材料阻隔層，但由于多層結構的材料制造工藝復雜，使得生產成本較高。共混改性是塑料改性的常用方法之一，該方法采用高阻隔性能的聚合物與聚烯烴共混生產改性聚烯烴。這種改性聚烯烴可從降低氣體和油脂等物質在材料表面的溶解系數，進而降低它們在材料本體中的擴散系數，提高材料的阻隔性能，該方法操作簡單、生產周期短、適用性強?，F有的聚烯烴產品中，由于需要賦予其多種色彩，因此需要在配方中加入顏料。而由于顏料的直接使用會帶來很多不便，因此，生產中一般先將顏料制成色母粒再使用。色母粒是經過機械加工，對顏料進行了細化處理，將顏料和樹脂載體、分散劑充分混煉，脫出顏料吸附的水分，從而提高了顏料的著色力、光澤度和分散均勻性。
[0003]色母粒的制備一般會加入聚烯烴蠟作為分散劑，分散劑用量過少會使顏料分散不均勻，過多會使加工成型困難，影響制品尺寸穩(wěn)定性并導致性能變差。分散劑的量又很難準確控制，因此，現有的聚烯烴類彩色塑料制品很難在透明度及顏色均勻方面達到要求。
[0004]制備塑料時加入一定量的填料，可提高高分子聚合物材料的力學強度，是一種廉價且高效的改性劑。填料對體系中的顏料粒子可起到阻隔的作用，減少了顏料的團聚，一定程度上改善了顏料的分散性，使得體系著色力提高。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種阻濕阻氣的高阻隔彩色塑料制品。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供所述阻隔彩色塑料制品的制備方法。
[0007]本發(fā)明的上述目的通過如下技術方案予以實現:
一種阻濕阻氣的高阻隔彩色塑料制品，由以下重量百分比的組分制造而成:聚烯烴70~90%，高阻隔性材料7~20%，馬來酸酐-苯乙烯固體樹脂(SMA) 2~5%，顏料0.4~5%’填料0~3%，助劑0~2%。
[0008]所述顏料先與包括馬來酸酐-苯乙烯固體樹脂、助劑共混制成色母粒，再與其它組分混合制備塑料制品。
[0009]發(fā)明人意外地發(fā)現，馬來酸酐-苯乙烯固體樹脂與非極性的聚烯烴、極性的高阻隔性材料均具有良好的相容性，其能顯著提高填料、顏料等粉粒體在塑料中的分散性能，使改性塑料具有良好的阻氣性以及色澤均勻，表面光潔，印刷性能好，并且其制備共混塑料時不需要外加增容劑或進行塑料改性。
[0010]優(yōu)選地，所述馬來酸酐-苯乙烯固體樹脂的玻璃化溫度為105~155°C，重均分子量為 5000~12000。
[0011]優(yōu)選地，所述聚烯烴為聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)中的一種或兩種的混合物。
[0012]所述高阻隔性材料為本領域常用的高阻隔性材料，優(yōu)選地，所述高阻隔性材料為乙烯-乙烯醇共聚物(EV0H)、聚酰胺(PA)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、三苯甲烷共聚酯(Tri tan )中的一種或幾種的混合物。
[0013]所述顏料可以是有機顏料或無機顏料。優(yōu)選地,所述有機顏料為雜環(huán)顏料；所述無機顏料包括氧化鐵系顏料、二氧化鈦和炭黑。
[0014]優(yōu)選地，所述填料為納米碳酸鈣、納米硫酸鋇、納米滑石粉中的一種或幾種的混合物。填料的作用是一定程度上增加塑料制品的機械性能。但填料的使用對塑料制品的透明性能有影響。優(yōu)選地，當使用有機顏料制備透明塑料制品時，為提高透明度，一般不添加填料。
[0015]優(yōu)選地，所述助劑包括成核劑、偶聯劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、抗氧劑、塑化劑、抗靜電劑、阻燃劑、防霧劑中的一種或幾種的混合物。
[0016]優(yōu)選地，所述偶聯劑為聚醚鈦酸酯偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑。
[0017]所述阻濕阻氣的高阻隔彩色塑料制品的制造方法，包括如下步驟:` 51.按配方將顏料、填料與占塑料制品總量不多于3%的聚烯烴、馬來酸酐-苯乙烯固體樹脂、助劑在高速攪拌機充分混合，然后將混合物料在單螺桿或雙螺桿擠出機中進行塑化混合，使得樹脂塑化流動并包裹顏料和填料，經造粒得色母粒，塑化溫度為16(T230°C ；
52.將S1.中所述色母粒與剩余聚烯烴、高阻隔性材料、助劑在高速攪拌機中混合均勻，然后于單螺桿或雙螺桿擠出機中熔融塑化，通過加工工藝制備成所述塑料制品，塑化溫度為160~230°C。
[0018]步驟S2.中，所述加工工藝為擠出-吹塑、注射-吹塑或注射-拉伸-吹塑。
[0019]在制備過程中，物料的共混溫度為常溫；塑化溫度可根據基體塑料的熔融溫度而定，應該在既保證基體塑料完全熔融又不會使塑料分解的范圍內選擇。
[0020]優(yōu)選地，步驟S2.中所述加工工藝優(yōu)選為注射-拉伸-吹塑。在這種工藝條件下，注塑型胚被加熱到高彈態(tài)，在吹塑模具中被拉伸成型，注塑型胚受到單軸和雙軸拉伸，可加強材料分子分散相的層化，使得在高阻隔性材料添加量不大的情況下依然能保持產品的高阻隔特性。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述塑料制品為塑料瓶。
[0022]與現有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
1.本發(fā)明使用的馬來酸酐-苯乙烯固體樹脂與非極性的聚烯烴、極性的高阻隔性材料均有良好的相容性，混合時不需要外加增容劑或進行塑料改性，提高了所制備塑料的均勻性和穩(wěn)定性。
[0023]2.本發(fā)明使用的馬來酸酐-苯乙烯固體樹脂能顯著提高填料、顏料等粉粒體在塑料中的分散性能，使改性塑料具有較好的阻氣性，以及色澤均勻，表面光潔，印刷性能好等優(yōu)點。
[0024]3.所述的阻濕阻氣的高阻隔彩色塑料制品的采用制造方法相比現有高阻隔塑料制品的多層復合技術，具有操作簡單，成本低，成品率高等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為實施例3和對比例3制備的塑料瓶的效果示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面通過具體的實施例對本發(fā)明作進一步的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0027]在實施例中各指標的測試方法如下所述。
[0028]按照GB/T 3682-2000測量塑料的熔體流動速率；將自制塑料粒制成塑料片，按照GB/T 1038-2000測試塑料薄片的氣體透過性，GB 1037-88測試塑料片材的透水蒸氣性；使用SANS CMT6103型微機控制電子萬能試驗機，按GB/T 1040.1-2006規(guī)定測試塑料的拉伸強度和斷裂伸長率。
[0029]實施例中，用到的原料均為可以從市面購買得到。其中，所用到的馬來酸酐-苯乙烯固體樹脂(SM)購自克雷威利化工有限公司。
[0030]SMA 1000:玻璃化溫度為155°C，重均分子量為5500 ；
SMA 3000:玻璃化溫度為125°C，重均分子量為9500 ；
SMA EF40:玻璃化溫度為115°C，重均分子量為10500 ；
SMA EF60:玻璃化溫度為106°C，重均分子量為11500。
[0031]取制備的塑料制品于自然光線明亮處，正視目測外觀。取塑料制品加水至標示容量，從規(guī)定高度(表1)自然跌落至水平剛性光滑表面，不得破裂。實施例中，制備的塑料制品均為塑料瓶。
[0032]表1跌落高度
【權利要求】
1.一種阻濕阻氣的高阻隔彩色塑料制品，其特征在于，所述的塑料制品由以下重量百分比的物質制備而成:聚烯烴70~90% ； 高阻隔性材料7~20% ； 馬來酸酐-苯乙烯固體樹脂2~5% ；顏料0.4~5% ；填料0~3% ；助劑0~2% ； 所述顏料先與包括馬來酸酐-苯乙烯固體樹脂、助劑共混制成色母粒，再與其它組分混合制備塑料制品。
2.根據權利要求1所述阻濕阻氣的高阻隔彩色塑料制品，其特征在于，所述馬來酸酐-苯乙烯固體樹脂的玻璃化溫度為105~155°C，重均分子量為500(Tl2000。
3.根據權利要求1所述阻濕阻氣的高阻隔彩色塑料制品，其特征在于，所述顏料為雜環(huán)顏料、氧化鐵系顏料、鈦白粉或炭黑。
4.根據權利要求1所述阻濕阻氣的高阻隔彩色塑料制品，其特征在于，所述聚烯烴為聚乙烯、聚丙烯中的一種或兩種的混合物。
5.根據權利要求1所述阻濕阻氣的高阻隔彩色塑料制品，其特征在于，所述高阻隔性材料為乙烯-乙烯醇共聚物、聚酰胺、聚偏二氯乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、三苯甲烷共聚酯中的一種或多種的混合物。
6.根據權利要求1所述阻濕阻氣的高阻隔彩色塑料制品，其特征在于，所述填料為納米碳酸鈣、納米硫酸鋇、納米滑石粉中的一種或多種的混合物。
7.根據權利要求1所述阻濕阻氣的高阻隔彩色塑料制品，其特征在于，所述助劑為成核劑、偶聯劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、抗氧劑、塑化劑、抗靜電劑、阻燃劑、防霧劑中的一種或幾種的混合物。
8.根據權利要求7所述阻濕阻氣的高阻隔彩色塑料制品，其特征在于，所述偶聯劑為聚醚鈦酸酯偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑。
9.權利要求1至7任意一項權利要求所述阻濕阻氣的高阻隔彩色塑料制品的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: S1.按配方將顏料、填料與占塑料制品總量不多于3%的聚烯烴、馬來酸酐-苯乙烯固體樹脂、助劑在高速攪拌機充分混合，然后將混合物料在單螺桿或雙螺桿擠出機中進行塑化混合，使得樹脂塑化流動并包裹 顏料和填料，經造粒得色母粒，塑化溫度為16(T230°C ； S2.將S1.中所述色母粒與剩余聚烯烴、高阻隔性材料、助劑在高速攪拌機中混合均勻，然后于單螺桿或雙螺桿擠出機中熔融塑化，通過加工工藝制備成所述塑料制品，塑化溫度為160~230°C。
10.根據權利要求9所述阻濕阻氣的高阻隔彩色塑料制品的制備方法，其特征在于，所述加工工藝為注射-拉伸-吹塑。
【文檔編號】C08K3/22GK103756095SQ201410019011
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權日:2014年1月15日
【發(fā)明者】伍雪芬, 劉長來, 王小妹, 蔡軍杰, 張桂祥 申請人:佛山市南方包裝有限公司, 中山大學