一种具有高阻隔性能的PET材料、制备方法及包装瓶技术

本发明专利技术属于包装用高分子材料技术领域，提出了一种具有高阻隔性能的PET材料，按质量份数计，包括如下原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯70

【技术实现步骤摘要】
一种具有高阻隔性能的PET材料、制备方法及包装瓶


[0001]本专利技术属于包装用高分子材料
，具体涉及一种具有高阻隔性能的PET材料、制备方法及包装瓶。

技术介绍

[0002]PET，是聚对苯二甲酸乙二醇酯的简称，除了具有优良的耐磨性，耐化学药品性能外，还具有良好的透明度、光泽度、无毒无味、低成本、易于成型加工及可回收性等特点，被广泛应用于日常生活中，PET通过快速冷却可方便地得到基本处于非晶态、高透明、易拉伸的PET制品，PET中空容器，尤其是拉伸吹塑瓶，充分发挥了PET性能，对内容物有良好的展示效果。如PET瓶(各种饮料尤其是碳酸饮料的包装)、PET薄膜(常用作蒸煮包装的外层材料)、PET袋和PET包装罐等。尽管PET的气体阻隔性远高于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等塑料，但其阻水性却相对较差，容易影响产品的品质。提高阻隔性的方法包括制备多层复合的聚酯瓶或在聚酯瓶的内层或外层涂覆阻隔层，如CN 106366588 A公开的方法，但这种方法存在透明性差、工艺复杂、设备要求特殊等现象。
[0003]基于此，人们对包装用PET瓶的阻隔性能提出了更高的要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种具有高阻隔性能的PET材料、制备方法及包装瓶，解决了现有技术中PET包装材料阻隔性能不理想的问题。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：技术主题一一种具有高阻隔性能的PET材料，按质量份数计，包括如下原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯70
‑
80份，聚乳酸20
‑
30份，纳米二氧化钛1
‑
5份，抗氧剂3
‑
5份，纳米碳酸钙1
‑
2份，硅烷偶联剂1
‑
1.5份；所述硅烷偶联剂选自十二烷基三甲氧基硅烷、γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种或两种。
[0006]作为本专利技术的优选实施方案，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘数为0.5
‑
0.7dL/g。
[0007]作为本专利技术的优选实施方案，所述抗氧剂选自四[β
‑
(3.5
‑
二叔丁基,4
‑
羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇、二丁基羟基甲苯和β
‑
(3.5
‑
二叔丁基,4
‑
羟基苯基)丙酸十八碳醇酯中的一种或两种。
[0008]作为本专利技术的优选实施方案，所述原料还包括氧化石墨烯复合物0.1
‑
0.5份；所述氧化石墨烯复合物的制备方法包括如下步骤：将质量比为0.2
‑
0.3：0.5
‑
0.6：1的特丁基对苯二酚、2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
甲基苯酚与氧化石墨烯加入溶剂中，控制温度80
‑
95℃，反应4
‑
5h，然后洗涤，干燥，得到氧化石墨烯复合物。
[0009]作为本专利技术的优选实施方案，所述溶剂的用量为氧化石墨烯的2
‑
3倍，溶剂为质量比为4
‑
5:1的乙醇和水。
[0010]作为本专利技术的优选实施方案，所述硅烷偶联剂为质量比1：1的十二烷基三甲氧基硅烷和γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
[0011]作为本专利技术的优选实施方案，所述纳米碳酸钙的粒径为40
‑
80nm；纳米二氧化钛的粒径为15
‑
30nm。
[0012]技术主题二本专利技术提供了一种具有高阻隔性能的PET材料的制备方法，包括如下步骤：首先将原料混合搅拌，得到混合物料；然后将混合物料置于双螺杆挤出机中挤出造粒，注塑，拉伸吹塑，制备得到PET材料。
[0013]作为本专利技术的优选实施方案，所述搅拌工艺具体条件：1300
‑
1500转/分，搅拌5
‑
10分钟；挤出造粒的具体条件：熔体温度270
‑
290℃，机头温度250
‑
260℃，停留时间3
‑
5min，压力3
‑ꢀ
6MPa，螺杆转速为200
‑
400rpm；注塑工艺具体条件：射嘴温度260
‑
270℃，一段温度270
‑
280℃，二段温度280
‑
285℃，注射压力90
‑
100MPa。
[0014]技术主题三本专利技术提供了一种包含具有高阻隔性能的PET材料的应用，用于制备包装瓶。
[0015]本专利技术的工作原理及有益效果为：1、本专利技术通过将聚对苯二甲酸乙二醇酯（即PET）与聚乳酸、无机填料、硅烷偶联剂等添加剂进行共混改性，提高了PET材料的阻隔性能，使制备的PET瓶用于包装时具有良好的阻隔性，保证饮品的货架期稳定性。其中，本专利技术将氧化石墨烯复合物以填料的方式加入到 PET中，与碳酸钙和二氧化钛协同，提高了PET材料的阻隔性能和机械强度；同时在偶联剂的作用下，大分子链发生接枝，填料均匀分布在材料中，延长了水氧分子的渗透路径，提高了产品的阻隔性能。
[0016]2、本专利技术中纳米二氧化钛使得包装材料表面具有一定的抗菌活性，防止微生物进入包装着的食品内部。
[0017]3、本专利技术中硅烷偶联剂可以提高聚乳酸和聚对苯二甲酸乙二醇酯的相容性，从而提高PET材料的综合力学性能。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例，对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他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]下述实施例和对比例中，聚乳酸购买自东莞市卡达尔塑胶原料有限公司，牌号7001D。聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘数为0.5
‑
0.7dL/g。纳米碳酸钙为食品级，粒径为40
‑
80nm；纳米二氧化钛为食品级，粒径为15
‑
30nm。氧化石墨烯片层直径0.2
‑
10μm，纯度98%，氧含量51.6%，购买自深圳市图灵进化科技有限公司。
[0020]本专利技术具有高阻隔性能的PET材料的制备方法，包括如下步骤：A、按质量份数计，准备如下原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯70
‑
80份，聚乳酸20
‑
30
份，纳米二氧化钛1
‑
5份，抗氧剂3
‑
5份，纳米碳酸钙1
‑
2份，硅烷偶联剂1
‑
1.5份；首先将原料混合搅拌5
‑
10分钟，搅拌条件：1300
‑
1500转/分，得到混合物料；优选地，原料中还可以加入氧化石墨烯复合物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高阻隔性能的PET材料，其特征在于，按质量份数计，包括如下原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯70
‑
80份，聚乳酸20
‑
30份，纳米二氧化钛1
‑
5份，抗氧剂3
‑
5份，纳米碳酸钙1
‑
2份，硅烷偶联剂1
‑
1.5份；所述硅烷偶联剂选自十二烷基三甲氧基硅烷、γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种或两种。2.根据权利要求1所述的一种具有高阻隔性能的PET材料，其特征在于，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘数为0.5
‑
0.7dL/g。3.根据权利要求1所述的一种具有高阻隔性能的PET材料，其特征在于，所述抗氧剂选自四[β
‑
(3.5
‑
二叔丁基,4
‑
羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇、二丁基羟基甲苯和β
‑
(3.5
‑
二叔丁基,4
‑
羟基苯基)丙酸十八碳醇酯中的一种或两种。4.根据权利要求1所述的一种具有高阻隔性能的PET材料，其特征在于，所述原料还包括0.1
‑
0.5份氧化石墨烯复合物，氧化石墨烯复合物的制备方法包括如下步骤：将质量比为0.2
‑
0.3：0.5
‑
0.6：1的特丁基对苯二酚、2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
甲基苯酚与氧化石墨烯加入溶剂中，控制温度80
‑
95℃，反应4
‑
5h，然后洗涤，干...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广云，王瑜，董小辉，王世杰，薛玉玲，付翠霞，
申请(专利权)人：河北德容塑料包装制品股份有限公司，
类型：发明
国别省市：