一種包裝用塑料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種包裝用塑料，按重量分數(shù)計，由如下組分的原料所制備：改性聚乙烯50?70份，聚乙酰胺15?25份，阻燃劑10?20份，抗靜電劑1?3份，抗菌劑3?6份，納米氮化碳10?15份，淀粉10?18份，過氧化二異丙苯5?8份，硅烷偶聯(lián)劑2?5份，分散劑1?1.5份，抗氧劑1?1.5份，光穩(wěn)定劑1?1.5份；本發(fā)明包裝用塑料有極好的透明度和光澤度，不吸塵、不帶靜電、印刷適應性好，較高的拉伸強度和伸長率，良好的耐磨性，極好的氣體阻隔性和保香性；阻燃效果優(yōu)異，阻燃級別達到UL94?0標準；抗菌性能極好，對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌的抗菌率均在99％以上；表面電阻達到1010?1011Ω·m，抗靜電能力十分優(yōu)異。
【專利說明】
一種包裝用塑料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種包裝材料及其制備方法，特別是涉及一種包裝用聚乙烯塑料及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在包裝行業(yè)中，高分子材料制備得到的薄膜材料應用非常廣泛，在包裝袋、包裝盒 中都有非常多的使用。薄膜材料的種類也非常多，不同材料制備得到的復合薄膜材料也具 有不同的功能和不同的形狀。
[0003] 聚乙烯由于質(zhì)輕、無毒，具有優(yōu)異的介電性能、化學穩(wěn)定性和抗腐蝕等優(yōu)點，且價 格低廉，成型加工容易，可廣泛應用于包裝行業(yè)。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，對于聚乙烯材 料的性能提出了更高的要求，希望其具有更加優(yōu)良的力學性能和耐熱耐老化性能。因此，對 于聚乙烯的改性是目前研究的熱點。CN 103881187 A公開了一種納米碳纖維改性聚乙烯材 料，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:聚乙烯50%-70%、納米碳纖維3%-15%、填料15 %-40 %、 相容劑2%-5%、分散劑0.1 %-2%、偶聯(lián)劑0.1 %-1 %、抗氧劑0.1 %-1 %、其它添加劑 0.1%-1%。該發(fā)明制的納米碳纖維改性聚乙烯材料，具有高強度、高彈性、高剛度和顯著提 高抗靜電能力。CN 1817954 A公開了一種聚烯烴/層狀硅酸鹽納米復合材料及其制備方法， 其復合材料的制備工藝步驟為:在反應器中通入氮氣，然后將聚烯烴、未改性層狀硅酸鹽、 第一單體、第二單體、第三單體、引發(fā)劑，浸泡溶脹，經(jīng)攪拌后將產(chǎn)物真空狀態(tài)下干燥得到改 性母料，將母料、聚烯烴混合均勻，混煉得到聚烯烴/層狀硅酸鹽納米復合材料。然而該材料 的力學性能并不是很好，此外其耐熱耐老化性能一般。
[0004]因此，制備具有優(yōu)異性能的聚乙烯材料，如良好的熱封性能、機械性能、氣密性、防 潮性、耐熱性、耐寒性、抗菌性、耐腐蝕性且制備成本適中的聚乙烯材料是市場對聚乙烯塑 料發(fā)展的必然要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是獲得一種包裝用堅固耐用、性能穩(wěn)定、兼具阻燃、抗 靜電和抗菌性能、耐熱耐水性好的可降解改性聚乙烯塑料及其制備方法。
[0006] 為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0007] -種包裝用塑料，按重量分數(shù)計，由如下組分的原料所制備:改性聚乙烯50-70份， 聚乙酰胺15-25份，阻燃劑10-20份，抗靜電劑1-3份，抗菌劑3-6份，納米氮化碳10-15份，淀 粉10-18份，過氧化二異丙苯5-8份，硅烷偶聯(lián)劑2-5份，分散劑1-1.5份，抗氧劑1-1.5份，光 穩(wěn)定劑1 -1.5份；
[0008] 其中，所述塑料的制備方法包括如下步驟：
[0009] (1)改性聚乙烯的制備:按重量份計，稱取聚乙烯30-50份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 三元共聚物12-16份、異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚8-12份、戊二醛2-5份、普魯蘭多糖3-6份和改 性淀粉10-15份加入到體積分數(shù)為15-25%的甘油水溶液中，其中甘油水溶液為35-45份;在 溫度為60°(：-80°(：，？!1為8.0-9.0的條件下攪拌均勻制得糊狀，將糊狀混合物加入高壓反應 釜中，在1.2-2.5MPa，110-150°C條件下反應60-90分鐘，反應結(jié)束后即可制得改性聚乙烯；
[0010] (2)塑料的制備：按重量配比稱取納米氮化碳和硅烷偶聯(lián)劑，加入高速混合器中混 合均勻，溫度為100°C-120°C，混合時間為10-30分鐘，得到表面處理好的納米氮化碳，然后 加入按重量配比稱取的改性聚乙烯、聚乙酰胺、阻燃劑、抗靜電劑、抗菌劑、淀粉、過氧化二 異丙苯、分散劑、抗氧劑和光穩(wěn)定劑，在10(rc-120°c溫度下繼續(xù)混合15-20分鐘;之后在雙 螺桿擠出機中混煉，所述雙螺桿擠出機螺桿區(qū)域的預熱溫度為200-300°C，螺桿轉(zhuǎn)速為250-400r/min，得到包裝用塑料。
[0011] 其中，所述阻燃劑由聚2,6_二溴亞苯基醚和三氧化二銻按重量比1:1組成。
[0012]所述抗靜電劑由聚氧乙烯脂肪酸脂和脂肪酸酞胺按重量比2:1組成。
[0013]所述抗菌劑為摻銀二氧化鈦與晶態(tài)ZnO按重量比3:1組成。
[0014]所述改性淀粉的制備方法為：將淀粉60-85重量份、丙三醇15-25重量份和水5-10 重量份加入高速混合機進行充分混合、濕潤，進行10-30分鐘改性即得。
[0015] 所述硅烷偶聯(lián)劑為γ -縮水甘油氧丙基三甲氧基硅氧烷。
[0016] 所述分散劑為聚乙烯蠟、EVA蠟、0Ρ蠟、TAS-2A分散劑、乙撐雙硬酯酰胺(EBS)中的 一種或多種。
[0017] 所述抗氧劑為丁基羥基茴香醚;所述光穩(wěn)定劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑。
[0018] 本發(fā)明制備的聚乙烯塑料作為包裝材料具備以下有益效果:極好的透明度和光澤 度，不吸塵、不帶靜電、印刷適應性好，較高的拉伸強度和伸長率，良好的耐磨性，極好的氣 體阻隔性和保香性;阻燃效果優(yōu)異，阻燃級別達到UL94-0標準;抗菌性能極好，對金黃色葡 萄球菌、大腸桿菌的抗菌率均在99%以上;表面電阻達到10 1<3-10ηΩ · m，抗靜電能力十分 優(yōu)異。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的闡述：
[0020] 實施例1
[0021] 一種包裝用塑料，按重量分數(shù)計，由如下組分的原料所制備：改性聚乙烯50份，聚 乙酰胺15份，阻燃劑10份，抗靜電劑1份，抗菌劑3份，納米氮化碳10份，淀粉10份，過氧化二 異丙苯5份，γ -縮水甘油氧丙基三甲氧基硅氧烷2份，乙撐雙硬酯酰胺1份，丁基羥基茴香醚 1份，受阻胺類光穩(wěn)定劑1-1.5份;其中，所述阻燃劑由聚2,6_二溴亞苯基醚和三氧化二銻按 重量比1:1組成，所述抗靜電劑由聚氧乙烯脂肪酸脂和脂肪酸酞胺按重量比2:1組成，所述 抗菌劑為摻銀二氧化鈦與晶態(tài)ZnO按重量比3:1組成；
[0022]其中，所述塑料的制備方法包括如下步驟：
[0023] (1)改性聚乙烯的制備：按重量份計，稱取聚乙烯30份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三 元共聚物12份、異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚8份、戊二醛2份、普魯蘭多糖3份和改性淀粉10份加 入到體積分數(shù)為15%的甘油水溶液中，其中甘油水溶液為35份;在溫度為60°C，pH為8.0的 條件下攪拌均勻制得糊狀，將糊狀混合物加入高壓反應釜中，在1.2MPa，110°C條件下反應 60分鐘，反應結(jié)束后即可制得改性聚乙烯；
[0024] (2)塑料的制備：按重量配比稱取納米氮化碳和硅烷偶聯(lián)劑，加入高速混合器中混 合均勻，溫度為100°c，混合時間為10分鐘，得到表面處理好的納米氮化碳，然后加入按重量 配比稱取的改性聚乙烯、聚乙酰胺、阻燃劑、抗靜電劑、抗菌劑、淀粉、過氧化二異丙苯、分散 劑、抗氧劑和光穩(wěn)定劑，在100°c溫度下繼續(xù)混合15分鐘;之后在雙螺桿擠出機中混煉，所述 雙螺桿擠出機螺桿區(qū)域的預熱溫度為200°c，螺桿轉(zhuǎn)速為250r/min，得到包裝用塑料。
[0025] 實施例2
[0026] 一種包裝用塑料，按重量分數(shù)計，由如下組分的原料所制備：改性聚乙烯70份，聚 乙酰胺25份，阻燃劑20份，抗靜電劑3份，抗菌劑6份，納米氮化碳15份，淀粉18份，過氧化二 異丙苯8份，γ -縮水甘油氧丙基三甲氧基硅氧烷5份，TAS-2A分散劑1.5份，丁基羥基茴香醚 1.5份，受阻胺類光穩(wěn)定劑1.5份;其中，所述阻燃劑由聚2,6_二溴亞苯基醚和三氧化二銻按 重量比1:1組成，所述抗靜電劑由聚氧乙烯脂肪酸脂和脂肪酸酞胺按重量比2:1組成，所述 抗菌劑為摻銀二氧化鈦與晶態(tài)ΖηΟ按重量比3:1組成；
[0027]其中，所述塑料的制備方法包括如下步驟：
[0028] (1)改性聚乙烯的制備：按重量份計，稱取聚乙烯50份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三 元共聚物16份、異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚12份、戊二醛5份、普魯蘭多糖6份和改性淀粉15份加 入到體積分數(shù)為25 %的甘油水溶液中，其中甘油水溶液為45份;在溫度為80 °C，pH為9.0的 條件下攪拌均勻制得糊狀，將糊狀混合物加入高壓反應釜中，在2.5MPa，150°C條件下反應 90分鐘，反應結(jié)束后即可制得改性聚乙烯；
[0029] (2)塑料的制備：按重量配比稱取納米氮化碳和硅烷偶聯(lián)劑，加入高速混合器中混 合均勻，溫度為120°C，混合時間為30分鐘，得到表面處理好的納米氮化碳，然后加入按重量 配比稱取的改性聚乙烯、聚乙酰胺、阻燃劑、抗靜電劑、抗菌劑、淀粉、過氧化二異丙苯、分散 劑、抗氧劑和光穩(wěn)定劑，在120 °C溫度下繼續(xù)混合20分鐘;之后在雙螺桿擠出機中混煉，所述 雙螺桿擠出機螺桿區(qū)域的預熱溫度為300°C，螺桿轉(zhuǎn)速為400r/min，得到包裝用塑料。
[0030] 實施例3
[0031] 一種包裝用塑料，按重量分數(shù)計，由如下組分的原料所制備：改性聚乙烯60份，聚 乙酰胺20份，阻燃劑15份，抗靜電劑2份，抗菌劑5份，納米氮化碳12份，淀粉15份，過氧化二 異丙苯7份，γ -縮水甘油氧丙基三甲氧基硅氧烷3份，0P蠟1.2份，丁基羥基茴香醚1.3份，受 阻胺類光穩(wěn)定劑1.5份;其中，所述阻燃劑由聚2,6_二溴亞苯基醚和三氧化二銻按重量比1: 1組成，所述抗靜電劑由聚氧乙烯脂肪酸脂和脂肪酸酞胺按重量比2:1組成，所述抗菌劑為 摻銀二氧化鈦與晶態(tài)ΖηΟ按重量比3:1組成。
[0032]其中，所述塑料的制備方法包括如下步驟：
[0033] (1)改性聚乙烯的制備：按重量份計，稱取聚乙烯40份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三 元共聚物15份、異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚10份、戊二醛3份、普魯蘭多糖4份和改性淀粉12份加 入到體積分數(shù)為20 %的甘油水溶液中，其中甘油水溶液為40份;在溫度為70 °C，pH為8.5的 條件下攪拌均勻制得糊狀，將糊狀混合物加入高壓反應釜中，在2.0MPa，130°C條件下反應 80分鐘，反應結(jié)束后即可制得改性聚乙烯；
[0034] (2)塑料的制備：按重量配比稱取納米氮化碳和硅烷偶聯(lián)劑，加入高速混合器中混 合均勻，溫度為ll〇°C，混合時間為20分鐘，得到表面處理好的納米氮化碳，然后加入按重量 配比稱取的改性聚乙烯、聚乙酰胺、阻燃劑、抗靜電劑、抗菌劑、淀粉、過氧化二異丙苯、分散 劑、抗氧劑和光穩(wěn)定劑，在ll〇°C溫度下繼續(xù)混合18分鐘;之后在雙螺桿擠出機中混煉，所述 雙螺桿擠出機螺桿區(qū)域的預熱溫度為250°C，螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min，得到包裝用塑料。
[0035] 實施例4
[0036] 一種包裝用塑料，按重量分數(shù)計，由如下組分的原料所制備：改性聚乙烯65份，聚 乙酰胺20份，阻燃劑15份，抗靜電劑2份，抗菌劑5份，納米氮化碳12份，淀粉15份，過氧化二 異丙苯7份，γ -縮水甘油氧丙基三甲氧基硅氧烷4份，EVA蠟1.2份，丁基羥基茴香醚1.5份， 受阻胺類光穩(wěn)定劑1份;其中，所述阻燃劑由聚2,6_二溴亞苯基醚和三氧化二銻按重量比1: 1組成，所述抗靜電劑由聚氧乙烯脂肪酸脂和脂肪酸酞胺按重量比2:1組成，所述抗菌劑為 摻銀二氧化鈦與晶態(tài)ZnO按重量比3:1組成。
[0037]其中，所述塑料的制備方法包括如下步驟：
[0038] (1)改性聚乙烯的制備：按重量份計，稱取聚乙烯50份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三 元共聚物12份、異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚12份、戊二醛2份、普魯蘭多糖3份和改性淀粉12份加 入到體積分數(shù)為25 %的甘油水溶液中，其中甘油水溶液為35份;在溫度為60 °C，pH為8.0的 條件下攪拌均勻制得糊狀，將糊狀混合物加入高壓反應釜中，在2MPa，120°C條件下反應70 分鐘，反應結(jié)束后即可制得改性聚乙烯；
[0039 ] (2)塑料的制備：按重量配比稱取納米氮化碳和硅烷偶聯(lián)劑，加入高速混合器中混 合均勻，溫度為ll〇°C，混合時間為20分鐘，得到表面處理好的納米氮化碳，然后加入按重量 配比稱取的改性聚乙烯、聚乙酰胺、阻燃劑、抗靜電劑、抗菌劑、淀粉、過氧化二異丙苯、分散 劑、抗氧劑和光穩(wěn)定劑，在ll〇°C溫度下繼續(xù)混合18分鐘;之后在雙螺桿擠出機中混煉，所述 雙螺桿擠出機螺桿區(qū)域的預熱溫度為240°C，螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min，得到包裝用塑料。
[0040] 將上述實施例1-4制備得到的聚乙烯塑料進行檢測，檢測溫度為80°C，其中，降解 率的檢測是采用堆肥法，彎曲強度的測試標準為GB9341，拉伸強度的測試標準為GB11040， 熱變形溫度的測試標準為GB1634。具體結(jié)果如表1所示：
[0041]
[0042] 由表1可以看出，本發(fā)明制備的可降解改性聚乙烯塑料的拉伸強度可高達198-222MPa，彎曲強度高達220-231MPa，具有良好的機械性能，并且其熱變形溫度高達189-203 Γ，具有優(yōu)良的耐熱性能，另外，其耐水性和可降解性能也十分優(yōu)異。
[0043] 以上對本發(fā)明創(chuàng)造實施所提供的一種包裝塑料及其制備方法進行了詳細的介紹， 對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明創(chuàng)造實施例的思想，在【具體實施方式】及應用范圍 上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本發(fā)明創(chuàng)造的限制。
【主權(quán)項】
1. 一種包裝用塑料，其特征在于，按重量分數(shù)計，由如下組分的原料所制備：改性聚乙 烯50-70份，聚乙酰胺15-25份，阻燃劑10-20份，抗靜電劑1-3份，抗菌劑3-6份，納米氮 化碳10-15份，淀粉10-18份，過氧化二異丙苯5-8份，硅烷偶聯(lián)劑2-5份，分散劑1-1.5 份，抗氧劑1-1.5份，光穩(wěn)定劑1-1.5份； 其中，所述塑料的制備方法包括如下步驟： (1)改性聚乙烯的制備：按重量份計，稱取聚乙烯30-50份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三 元共聚物12-16份、異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚8-12份、戊二醛2-5份、普魯蘭多糖3-6份和 改性淀粉10-15份加入到體積分數(shù)為15-25%的甘油水溶液中，其中甘油水溶液為35-45份； 在溫度為60°C-80°C，pH為8.0-9.0的條件下攪拌均勻制得糊狀，將糊狀混合物加入高壓反 應釜中，在1.2-2.5MPa，110-150°C條件下反應60-90分鐘，反應結(jié)束后即可制得改性聚乙 烯；（2)塑料的制備：按重量配比稱取納米氮化碳和硅烷偶聯(lián)劑，加入高速混合器中混合均 勻，溫度為100°C-120°C，混合時間為10-30分鐘，得到表面處理好的納米氮化碳，然后加入 按重量配比稱取的改性聚乙烯、聚乙酰胺、阻燃劑、抗靜電劑、抗菌劑、淀粉、過氧化二異丙 苯、分散劑、抗氧劑和光穩(wěn)定劑，在100 °C -120 °C溫度下繼續(xù)混合15-20分鐘;之后在雙螺桿 擠出機中混煉，所述雙螺桿擠出機螺桿區(qū)域的預熱溫度為200-300°C，螺桿轉(zhuǎn)速為250-400r/min，得到包裝用塑料。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝用塑料，其特征在于，所述阻燃劑由聚2,6_二溴亞苯基醚 和三氧化二銻按重量比1:1組成。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝用塑料，其特征在于，所述抗靜電劑由聚氧乙烯脂肪酸脂 和脂肪酸酞胺按重量比2:1組成。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝用塑料，其特征在于，所述抗菌劑為摻銀二氧化鈦與晶態(tài) ZnO按重量比3:1組成。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的包裝用塑料，其特征在于，所述改性淀粉的制備方法 為:將淀粉60-85重量份、丙三醇15-25重量份和水5-10重量份加入高速混合機進行充分混 合、濕潤，進行10-30分鐘改性即得。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的包裝用塑料，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑為γ-縮 水甘油氧丙基三甲氧基硅氧烷。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的包裝用塑料，其特征在于，所述分散劑為聚乙烯蠟、 EVA蠟、0Ρ蠟、TAS-2A分散劑、乙撐雙硬酯酰胺(EBS)中的一種或多種。8. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的包裝用塑料，其特征在于，所述抗氧劑為丁基羥基茴 香醚;所述光穩(wěn)定劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑。
【文檔編號】C08K3/22GK106009200SQ201610619057
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月31日
【發(fā)明人】尹航
【申請人】武漢市知富企業(yè)管理咨詢有限公司