一种食品接触用耐热聚丙烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种食品接触用耐热聚丙烯复合材料及其制备方法，复合材料由下述原料组成：聚丙烯、碳酸钙、滑石粉、沉淀硫酸钡、纯净水、抗氧剂、分散剂和色粉。本发明专利技术通过筛选不同等级的聚丙烯原料，严格控制碳酸钙添加量，选用高硅含量的滑石粉，无游离钡离子的沉淀硫酸钡，以及有效控制小分子助剂的含量，并通过注水及特定螺杆组合生产工艺制得能够满足多国食品卫生要求的聚丙烯复合材料。该复合材料一方面既能满足家用电器高光泽、高耐热的要求，另一方面又能够满足多国食品接触材料卫生安全要求，使得小家电产品在使用过程中既美观又安全健康。安全健康。

【技术实现步骤摘要】
一种食品接触用耐热聚丙烯复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及改性高分子
，具体是一种食品接触用耐热聚丙烯复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着现代科技的发展及人民生活水平的提高，越来越多的家用电器进入了我们的厨房，如电饭煲、电压力煲、豆浆机、榨汁机、咖啡机、塑料餐具等等。各种厨电产品的普遍使用给我们的日常生活带来了极大的便利，但其中与食品直接接触的材料却可能会带来安全隐患。产品中的食品接触材料，如塑料，橡胶，着色剂等可能会在产品的使用过程中释放出一定量的有毒害化学成分如重金属，有毒添加剂，这些化学成分会迁移至制品表面，从而接触到食品中，被人体摄入，危害人类健康。
[0003]聚丙烯材料是目前厨房电器中使用最多的塑料之一，大多数的电饭煲蒸笼，饭勺、内盖，蒸汽阀盖以及豆浆机的底座等都是可以直接接触到食品的聚丙烯材料。随着国家及人民群众食品安全及健康的重视程度越来越高，食品接触用聚丙烯材料的食品安全问题越来越受到关注。目前市场上很多食品接触产品并没有严格按照国标要求进行食品级测试，甚至不能够满足食品卫生要求。
[0004]本专利技术通过筛选不同等级的聚丙烯原料，严格控制碳酸钙添加量，选用高硅含量的滑石粉，无游离钡离子的沉淀硫酸钡，以及有效控制小分子助剂的含量，并通过注水及特定螺杆组合生产工艺制得能够满足多国食品卫生要求的聚丙烯复合材料。从原理上分析食品接触材料测试中各项关键指标如何有效控制，为后续食品接触材料的配方设计及生产提供了指导性建议。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种食品接触用耐热聚丙烯复合材料及其制备方法，
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种食品接触用耐热聚丙烯复合材料，复合材料按重量份计包括：60
‑
80份聚丙烯，0
‑
20份碳酸钙，0
‑
40份滑石粉，0
‑
30份硫酸钡，1
‑
5份纯净水，0.15
‑
0.2份抗氧剂，0.2
‑
0.3份分散剂和0.6
‑
1份色粉。
[0008]进一步的，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯中的至少一种。
[0009]进一步的，所述碳酸钙为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、活性钙中的至少一种。
[0010]进一步的，所述滑石粉为硅含量40％
‑
60％之间的滑石粉中的至少一种。
[0011]进一步的，所述硫酸钡为天然硫酸钡、高纯沉淀硫酸钡中的至少一种。
[0012]进一步的，所述抗氧剂为受阻酚类、硫代酯类、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
[0013]进一步的，所述分散剂为硬脂酸钙、N,N
‑
亚乙基双硬脂酰胺中的至少一种。
[0014]进一步的，所述色粉为无机钛白粉、炭黑、有机红粉中的至少一种。
[0015]一种食品接触用耐热聚丙烯复合材料的制备方法，制备方法包括以下步骤：
[0016]S1:食品级挤出机的清理：选用食品级专用挤出机台，将挤出机混料锅、螺杆、模头，真空阀、侧喂料、水槽、切粒机、均化罐及周边环境等严格按照GB31603
‑
2015食品安全国家标准食品接触材料及制品生产通用卫生规范中的相关要求进行清理。
[0017]S2:硫酸钡的预混处理：将硫酸钡与50％的分散剂加入到高速混合机中混合3
‑
5min，得混合物料A；
[0018]S3:将上述混合物料A与聚丙烯、碳酸钙、部分滑石粉及剩余50％分散剂，抗氧剂加到混料锅中，继续混合3
‑
6min，得到混合物B；
[0019]S4:将剩余部分滑石粉加入到带有计量秤的固体侧喂喂料锅中；
[0020]S5:将全部的纯净水加入到液体计量秤中；
[0021]S6:将S3中混合物B投入平行双螺杆挤出机中，同时通过调节固体计量秤的流量通过侧喂料螺杆将部分滑石粉投入双螺杆挤出机中，通过调节液体计量秤的流量将纯净水加入到二区螺杆内，经熔融、排气、双真空、挤出、造粒制得最终产物；其中，平行双螺杆挤出机的机筒温度为150
‑
230℃，螺杆转速为400
‑
550r/min，真空度为
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0.04－
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0.08Mpa。
[0022]本专利技术的有益效果：
[0023]1、本专利技术制备方法中采用注水工艺生产，一方面水为纯净可食用物质，价廉，环保且无其他小分子带入，另一方面通过特定的螺杆组合及注水位置，使得水与聚丙烯在半熔融状态下相结合，能够让水与聚合物熔体充分熔融，经双螺杆挤出机单方向剪切，防止水蒸气因过度翻转回流，真空口前设置90度剪切块，使得大部分的水及低分子量小分子经真空后被抽出，已达到去除聚丙烯熔体中小分子的目的；
[0024]2、本专利技术复合材料选用的聚丙烯为均聚聚丙烯为主，严格控制嵌段共聚聚丙烯及无规聚丙烯的含量；均聚聚丙烯由丙烯单体直接聚合而成，相对较为纯净，嵌段聚丙烯及无规聚丙烯中有不同程度的乙烯，而乙烯单体在合成的过程中容易发生链转移、链终止而形成低碳的小分子；
[0025]3、本专利技术复合材料控制碳酸钙的含量，国标食品接触材料的总迁移量的测试中关于食品模拟物4％乙酸迁移量与配方中碳酸钙的含量有很大关系，碳酸钙呈碱性，在4％的乙酸溶液中会和乙酸产生反应，而生成沉淀物，导致迁移量超标，从而无法满足食品卫生要求；
[0026]4、本专利技术复合材料选用高硅含量的滑石粉作为食品添加材料，不纯净的滑石粉中含有钙，会导致4％乙酸迁移超标；
[0027]5、本专利技术复合材料选用高纯沉淀硫酸钡作为食品添加材料，天然钡的纯度较低，会掺杂一些钙或者重金属且可能存在游离的钡离子，会导致钡离子超标，无法满足GB 9685食品安全国家标准食品接触材料及制品添加剂使用要求中重金属特定迁移量；
[0028]6、本专利技术复合材料选用无机钛白、炭黑等无机颜料作为色粉，一方面避免有机色粉被食品模拟油脂迁移出来，另一方面防止高锰酸钾的强氧化性氧化二消耗过多的高锰酸钾，导致高锰酸钾消耗量超标，而无法满足食品卫生要求；
[0029]7、本专利技术复合材料严格控制抗氧剂及分散剂等有机小分子的添加量。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]一种食品接触用耐热聚丙烯复合材料,复合材料按重量份计包括：60
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80份聚丙烯，0
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20份碳酸钙，0
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40份滑石粉，0
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30份硫酸钡，1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种食品接触用耐热聚丙烯复合材料，其特征在于,复合材料按重量份计包括：60
‑
80份聚丙烯，0
‑
20份碳酸钙，0
‑
40份滑石粉，0
‑
30份硫酸钡，1
‑
5份纯净水，0.15
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0.2份抗氧剂，0.2
‑
0.3份分散剂和0.6
‑
1份色粉。2.根据权利要求1所述的一种食品接触用耐热聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种食品接触用耐热聚丙烯复合材料，其特征在于，所述碳酸钙为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、活性钙中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种食品接触用耐热聚丙烯复合材料，其特征在于，所述滑石粉为硅含量40％
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60％之间的滑石粉中的至少一种。5.根据权利要求1所述的一种食品接触用耐热聚丙烯复合材料，其特征在于，所述硫酸钡为天然硫酸钡、高纯沉淀硫酸钡中的至少一种。6.根据权利要求1所述的一种食品接触用耐热聚丙烯复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类、硫代酯类、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。7.根据权利要求1所述的一种食品接触用耐热聚丙烯复合材料，其特征在于，所述分散剂为硬脂酸钙、N,N
‑
亚乙基双硬脂酰胺中的至少一种。8.根据权利要求1所述的一种食品接触用...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐元元，邢纪普，王雷，韩春春，
申请(专利权)人：会通新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：