一种注塑发泡聚丙烯材料及其制备方法和在轻量化高性能瓶盖中的应用技术

本发明专利技术涉及于聚丙烯复合材料技术领域，且公开了一种注塑发泡聚丙烯材料及其制备方法和在轻量化高性能瓶盖中的应用

【技术实现步骤摘要】
一种注塑发泡聚丙烯材料及其制备方法和在轻量化高性能瓶盖中的应用


[0001]本专利技术涉及于聚丙烯复合材料
，具体涉及一种注塑发泡聚丙烯材料及其制备方法和在轻量化高性能瓶盖中的应用
。

技术介绍

[0002]聚丙烯是一种热塑性轻质通用塑料，具有耐化学性
、
耐热性
、
电绝缘性
、
高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等，这使得聚丙烯在众多领域得到广泛的开发应用
。
聚丙烯发泡材料是在聚丙烯注塑过程中通入一定量气体，将制品的密度降低，从而达到减重的目的，既保证了制品的性能，又保持了外观的美观性
。
开发轻量化高性能的聚丙烯发泡材料及其构件在食品包装等领域具有重要意义
。
[0003]微发泡注塑成型是制备轻量化高性能聚丙烯构件的一种理想途径，这种工艺具有高效率
、
工艺适应性强
、
可直接成型复杂形状塑件等优势
。
但目前运用微发泡注塑成型工艺生产的聚丙烯材料具有产品外观不良
、
力学性能差
、
减重有限等诸多局限，限制了其在注塑成型领域的广泛应用
。
同时，由于聚丙烯的发泡工艺窗口较小，给发泡材料的制备带来了难度
。
[0004]现有技术如中国专利申请
CN103910935A
公开了一种注塑级物理发泡聚丙烯材料及其制备方法，通过在聚丙烯中加入了一定量的高熔体强度聚乙烯对聚丙烯进行改性，提高了材料的低温性能，增强聚丙烯材料的流动性，且加入了主
、
辅助氧化剂使得聚丙烯材料在挤出及注塑过程中避免因长期加热而老化
。
但由于其制备的聚丙烯材料中高熔体强度聚乙烯无法与聚丙烯材料原位纤维化，所制备的聚丙烯材料力学性能略低，且缺乏二氧化碳位点，本身不具有抗菌性，限制了聚丙烯材料在轻量化高性能瓶盖中的应用发展
。
[0005]现有技术如中国专利申请
CN109836702A
公开了一种
β
成核剂选择性分布的聚丙烯基原位微纤发泡材料及其制备方法，通过将
β
成核剂选择性分布于聚丙烯基原位微纤复合材料的微纤中，从而提高聚丙烯的发泡性能，制备得到的聚丙烯基发泡材料表观密度低
、
发泡倍率高
、
泡孔密度大，具有优异的力学性能
。
但由于其制备的聚丙烯材料中缺乏二氧化碳位点，且本身不具有抗菌性，限制了聚丙烯材料在轻量化高性能瓶盖中的应用发展
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种注塑发泡聚丙烯材料的制备方法，制得的聚丙烯材料具有优异的发泡性能和优良的力学性能
、
抗菌性能，在轻量化高性能瓶盖中具有广泛的应用前景
。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种注塑发泡聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：步骤（1）
、
将聚六亚甲基二胺基盐酸胍与环氧氯丙烷
、N,N
‑
二甲基甲酰胺混合溶解后，加入三氟化硼乙醚，反应，反应结束后，加入乙醇钠，继续反应，反应结束后，过滤，旋蒸，
得到抗菌剂；步骤（2）
、
将二硬脂酰氧基硅酸乙酯与乙酸乙酯混合溶解后，加入沸石分子筛与去离子水，反应，反应结束后，抽滤，洗涤，干燥，得到改性沸石分子筛；将聚对苯二甲酸乙二醇酯与抗菌剂熔融共混反应，反应结束后，加入改性沸石分子筛熔融挤出，造粒，得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯；步骤（3）
、
将邻苯二甲酸酐与纳米氧化锌混合，得到纳米氧化锌
/
邻苯二甲酸酐混合物；将羟丙基
‑
β
‑
环糊精溶液滴加至等规聚丙烯溶液中，滴加完毕后，反应，反应结束后，过滤，洗涤，干燥，得到羟丙基
‑
β
‑
环糊精包合物；将纳米氧化锌
/
邻苯二甲酸酐混合物与羟丙基
‑
β
‑
环糊精包合物混合，得到复合成核剂；将等规聚丙烯
、
复合成核剂
、
丙烯基弹性体
、
抗氧剂混合，熔融挤出，造粒，得到改性聚丙烯；将改性聚丙烯与改性聚对苯二甲酸乙二醇酯加入同向双螺杆挤出机中，熔融挤出，拉伸
、
淬冷
、
切粒，得到注塑发泡聚丙烯材料
。
[0008]优选地，所述步骤（1）中：聚六亚甲基二胺基盐酸胍
、
环氧氯丙烷
、N,N
‑
二甲基甲酰胺
、
三氟化硼乙醚
、
乙醇钠的质量比为（
34
‑
40
）：（
30
‑
35
）：（
145
‑
150
）：（
0.45
‑
0.5
）：（
20.5
‑
21
）；反应的条件为：在
55
‑
60℃
温度下反应4‑
6h
；继续反应的条件为：在
25
‑
30℃
温度下反应7‑
8h。
[0009]优选地，所述步骤（2）中的二硬脂酰氧基硅酸乙酯包括以下步骤制备而成：将正硅酸乙酯与硬脂酸混合，反应，得到二硬脂酰氧基硅酸乙酯；正硅酸乙酯与硬脂酸的摩尔比为1：2；反应的条件为：在
90
‑
110℃
温度下反应3‑
4h。
[0010]优选地，所述步骤（2）中：二硬脂酰氧基硅酸乙酯与乙酸乙酯的质量比为1：（5‑8）；二硬脂酰氧基硅酸乙酯
、
沸石分子筛
、
去离子水的质量比为
10
：
50
：（
0.1
‑1）；反应的条件为：在
3500
‑
4000r/min
转速下
、50
‑
55℃
温度下搅拌反应
4h。
[0011]优选地，所述步骤（2）中：聚对苯二甲酸乙二醇酯
、
抗菌剂
、
改性沸石分子筛的质量比为（
980
‑
990
）：（5‑
10
）：（5‑
10
）；熔融共混反应的条件为：在
270℃
温度下熔融共混反应5‑
6min
；熔融挤出的条件为：挤出机进料段的温度为
270℃
，熔融段的温度为
275℃
，出料段的温度为
275℃
；螺杆转速为
60
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种注塑发泡聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤（1）
、
将聚六亚甲基二胺基盐酸胍与环氧氯丙烷
、N,N
‑
二甲基甲酰胺混合溶解后，加入三氟化硼乙醚，反应，反应结束后，加入乙醇钠，继续反应，反应结束后，过滤，旋蒸，得到抗菌剂；步骤（2）
、
将二硬脂酰氧基硅酸乙酯与乙酸乙酯混合溶解后，加入沸石分子筛与去离子水，反应，反应结束后，抽滤，洗涤，干燥，得到改性沸石分子筛；将聚对苯二甲酸乙二醇酯与抗菌剂熔融共混反应，反应结束后，加入改性沸石分子筛熔融挤出，造粒，得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯；步骤（3）
、
将邻苯二甲酸酐与纳米氧化锌混合，得到纳米氧化锌
/
邻苯二甲酸酐混合物；将羟丙基
‑
β
‑
环糊精溶液滴加至等规聚丙烯溶液中，滴加完毕后，反应，反应结束后，过滤，洗涤，干燥，得到羟丙基
‑
β
‑
环糊精包合物；将纳米氧化锌
/
邻苯二甲酸酐混合物与羟丙基
‑
β
‑
环糊精包合物混合，得到复合成核剂；将等规聚丙烯
、
复合成核剂
、
丙烯基弹性体
、
抗氧剂混合，熔融挤出，造粒，得到改性聚丙烯；将改性聚丙烯与改性聚对苯二甲酸乙二醇酯加入同向双螺杆挤出机中，熔融挤出，拉伸
、
淬冷
、
切粒，得到注塑发泡聚丙烯材料
。2.
根据权利要求1所述的一种注塑发泡聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中：聚六亚甲基二胺基盐酸胍
、
环氧氯丙烷
、N,N
‑
二甲基甲酰胺
、
三氟化硼乙醚
、
乙醇钠的质量比为（
34
‑
40
）：（
30
‑
35
）：（
145
‑
150
）：（
0.45
‑
0.5
）：（
20.5
‑
21
）；反应的条件为：在
55
‑
60℃
温度下反应4‑
6h
；继续反应的条件为：在
25
‑
30℃
温度下反应7‑
8h。3.
根据权利要求1所述的一种注塑发泡聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的二硬脂酰氧基硅酸乙酯包括以下步骤制备而成：将正硅酸乙酯与硬脂酸混合，反应，得到二硬脂酰氧基硅酸乙酯；正硅酸乙酯与硬脂酸的摩尔比为1：2；反应的条件为：在
90
‑
110℃
温度下反应3‑
4h。4.
根据权利要求1所述的一种注塑发泡聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中：二硬脂酰氧基硅酸乙酯与乙酸乙酯的质量比为1：（5‑8）；二硬脂酰氧基硅酸乙酯
、
沸石分子筛
、
去离子水的质量比为
10
：
50
：（
0.1
‑1）；反应的条件为：在
3500
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗仕泽，
申请(专利权)人：汕头市虹桥包装实业有限公司，
类型：发明
国别省市：