一種耐低溫礦泉水瓶蓋的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種耐低溫礦泉水瓶蓋的制備方法，所述瓶蓋的主料為三元混合樹脂材料，其中的聚乙烯樹脂具備良好的耐低溫性能，通過在聚乙烯樹脂和聚丙烯樹脂中引入ABS樹脂，提升了改性塑料的力學性能，通過使用特定成分的相容劑，克服了ABS樹脂耐溶劑性能差的缺點。本發明專利技術采用壓塑加工制備瓶蓋，溫度較低，收縮量小，制蓋尺寸較為精確；壓塑每個模腔相對獨立，可以單獨更換。采用特定工藝制備的增塑劑，配合選用合適的耐候劑、增韌劑和防開裂劑，進一步提升改性塑料的韌性和耐候性，使得改性塑料適用的溫度方位大大提升。本發明專利技術添加經超聲處理的納米氧化錫銻一方面可以增強塑料的耐低溫性，又可以保持塑料瓶蓋的應有的壽命和功能。

Preparation method of low temperature resistant mineral water bottle cover

The invention discloses a low temperature resistant mineral water bottle cap preparation method, the cap of the ingredients for three mixed resin material, polyethylene resin which has good resistance to low temperature, through the introduction of ABS resin in polyethylene and polypropylene resin, improve the mechanical properties of modified plastic, the compatibilizer the use of specific components, overcoming ABS resin solvent poor performance. The invention adopts the preparation of pressure bottle plastic processing system, low temperature, little shrinkage, cap size accurately; plastic pressure for each cavity is relatively independent, can be replaced individually. The specific preparation process of plasticizer, with appropriate weathering agent, toughening agent and anti cracking agent, to further enhance the toughness of modified plastics and weatherability, which makes the change of temperature range of plastic application greatly enhanced. The invention adds nanometer tin oxide antimony by ultrasonic treatment, on the one hand, it can improve the low temperature resistance of the plastic, and can also maintain the proper life and function of the plastic bottle cap.

【技術實現步驟摘要】
一種耐低溫礦泉水瓶蓋的制備方法
本專利技術涉及瓶蓋制造領域，尤其涉及一種耐低溫礦泉水瓶蓋的制備方法。
技術介紹
礦泉水是當今具有巨大市場的快消產品。市售的礦泉水多用塑料瓶灌裝，并用塑料瓶蓋密封。從材質上講一般分為PP類和PE類。PP料類多用于氣體飲料瓶蓋墊片及瓶蓋使用，耐熱不變形，表面強度高，化學穩定性好，缺點是韌性差，低溫條件下易脆化，由于抗氧化性差，也不耐磨。這種材質的瓶蓋多用于果酒，碳酸飲料瓶蓋包裝。PE料類多用于熱灌裝瓶蓋及無菌冷灌裝瓶蓋，這種材質無毒，有較好的韌性和耐沖擊性，也易于成膜，耐高低溫，環境應力開裂性能較好，缺點是成型收縮大，變形厲害。一般來說，塑料瓶蓋的生產工藝大致分為兩種：壓塑蓋生產工藝與注塑蓋生產工藝。壓塑蓋的生產工藝：吸料機將混合好的材料吸進壓塑機炮筒，在炮筒內加熱到半熔融塑化狀態后，定量擠出到模具型腔內，上下模具合模、壓塑并冷卻定型、脫模，再經過切環、加墊，完成壓塑蓋生產。注塑蓋的生產工藝：吸料機將混合好的材料吸進注塑機炮筒，在炮筒內加熱到熔融塑化狀態后，注射到模具型腔，在型腔內冷卻定型、脫模，再經過切環、加墊，完成注塑蓋生產。壓塑成型是近10年才出現的新工藝，但它對具有百年傳統的注塑工藝發出了強有力的挑戰，并取得了壓倒性優勢。目前所使用的礦泉水塑料瓶蓋的材質及其制造方式，使得其使用溫度范圍比較窄，在冷藏或冷凍的狀態下，變得很硬很脆。特別是PP瓶蓋，在低溫下脆性增加，當瓶蓋儲存庫房溫度低于18℃時，使用前須將瓶蓋放置在溫度高于18℃的環境中24小時，極大影響了其使用范圍和便利性。聚乙烯(PE)是五大合成樹脂之一，聚乙烯依聚合方法、分子量高低、鏈結構之不同，分高密度聚乙烯、低密度聚乙烯及線性低密度聚乙烯。在工業上，也包括乙烯與少量α-烯烴的共聚物。聚乙烯無臭，無毒，手感似蠟，具有優良的耐低溫性能(最低使用溫度可達-100～-70℃)，化學穩定性好，能耐大多數酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質的酸)。改性塑料是指在通用塑料和工程塑料的基礎上，經過填充、共混、增強等方法加工，提高了強度、抗沖擊性、韌性等方面的性能的塑料制品。現有技術中的耐低溫塑料有采用聚乙烯作為主要原料改性而成，但現有技術中的耐低溫改性塑料的沖擊韌性和熱穩定性會顯著下降，同時成型加工性能受到影響，特別是在成型瓶蓋類的薄壁制件時，容易出現缺膠、分解氣痕、制件脆裂等一系列的問題。
技術實現思路
本專利技術提供了一種耐低溫礦泉水瓶蓋的制備方法，解決了現有塑料礦泉水瓶蓋的不足，本專利技術得到的礦泉水瓶蓋在及時在冷凍的狀態下使用，仍然具有較高的韌性、耐磨性能、以及抗沖擊性能。為解決上述技術問題，本專利技術提供了一種耐低溫礦泉水瓶蓋的制備方法，包括如下步驟：(1)制備樹脂材料共混物將聚乙烯樹脂、ABS樹脂、聚丙烯樹脂按照質量比(6-8)：(4-7)：(2-5)均勻混合后得到混合物，添加混合物質量的2.5％-4％的相容劑，在215-230℃下熔融共混然后擠出造粒，得到樹脂材料共混物；所述ABS樹脂為本體聚合法制備所得的粘均分子量為90000-130000的ABS樹脂，該ABS樹脂中丁二烯形成的橡膠的含量為5-10wt.％，丙烯腈形成的鏈段含量為18-35wt.％，其余為苯乙烯形成的鏈段，且該ABS樹脂中丁二烯形成的橡膠的數均粒徑為150-200nm；(2)按照如下重量份配料：(3)將上述所有配料在高速混合機充分混合20-40min，得到預混料；將預混料經過精密計量的送料裝置輸送到雙螺桿擠出機中，所述混合物料在雙螺桿擠出機中各段的溫度分別為：一區150-160℃、二區170-180℃、三區190-200℃、四區210-220℃、五區200-210℃、六區205-215℃、七區190-200℃、八區210-220℃、九區220-230℃、十區200-210℃，雙螺桿擠出機的長徑比為20-35：1，螺桿轉速為300-400r/min，在螺桿的剪切、混煉及輸送下，物料得以充分熔化、復合，再經過擠出造粒、干燥，得到耐低溫改性塑料；(4)吸料機將上述耐低溫改性塑料材料吸進壓塑機炮筒，在炮筒內加熱到半熔融塑化狀態后，定量擠出到模具型腔內，上下模具合模、壓塑并冷卻定型、脫模，再經過切環、加墊，得到礦泉水瓶蓋。優選的，所述增塑劑由以下成分制成：脂肪酸甲酯7-9、碳銨0.1-0.3、檸檬酸三乙酯2-5、雙氧水0.2-0.4、植物甾醇0.2-0.5；所述環保增塑劑的制備方法為：將碳銨、檸檬酸三乙酯、植物甾醇添加到反應釜中，攪拌均勻后，加熱至35-45℃，保溫5-10分鐘；將脂肪酸甲酯添加到反應釜中，與之前添加的物料攪拌均勻后，加熱至36-48℃，保溫5-8分鐘；將雙氧水添加到反應釜中，加熱至55-65℃，壓力調節至2-3.5MPa，以100-150r/min轉速進行攪拌20-35分鐘后，保溫保壓，靜置1-3小時后，即得。優選的，所述納米氧化錫銻使用前，按照以下工藝進行處理：將納米氧化錫銻，置于40-50KHz的超聲清洗儀中，利用無水乙醇超聲30-50min；超聲完畢后，用無水乙醇洗滌4-6次，70-80℃干燥至恒重。優選的，所述相容劑為苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、苯乙烯接枝馬來酸酐聚合物和聚丙烯酸酯-烯丙氧基甘油酯梳形聚合物的一種。優選的，所述耐候劑為TINUVIN234(德國巴斯夫)，所述防開裂劑為氫化的苯乙烯與丁二烯的嵌段共聚物。優選的，所述增韌劑為乳液聚合物法制備所得的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，該甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物的粒徑為150-200nm，且其中丁二烯形成的橡膠的含量45-75wt.％。優選的，所述抗氧劑為雙亞水楊基二胺。本專利技術提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：(1)主料為三元混合樹脂材料，其中的聚乙烯樹脂具備良好的耐低溫性能，通過在聚乙烯樹脂和聚丙烯樹脂中引入ABS樹脂，提升了改性塑料的力學性能，通過使用特定成分的相容劑，克服了ABS樹脂耐溶劑性能差的缺點；(2)本專利技術采用壓塑加工制備瓶蓋，溫度較低，收縮量小，制蓋尺寸較為精確；壓塑每個模腔相對獨立，可以單獨更換；(3)采用特定工藝制備的增塑劑，配合選用合適的耐候劑、增韌劑和防開裂劑，進一步提升改性塑料的韌性和耐候性，使得改性塑料適用的溫度方位大大提升；(4)添加經超聲處理的納米氧化錫銻一方面可以增強塑料的耐低溫性，又可以保持塑料瓶蓋的應有的壽命和功能。具體實施方式實施例一將聚乙烯樹脂、ABS樹脂、聚丙烯樹脂按照質量比6∶4∶2均勻混合后得到混合物，添加混合物質量的2.5％的相容劑，在215℃下熔融共混然后擠出造粒，得到樹脂材料共混物。所述ABS樹脂為本體聚合法制備所得的粘均分子量為90000-130000的ABS樹脂，該ABS樹脂中丁二烯形成的橡膠的含量為5wt.％，丙烯腈形成的鏈段含量為18wt.％，其余為苯乙烯形成的鏈段，且該ABS樹脂中丁二烯形成的橡膠的數均粒徑為150-200nm。按照如下重量份配料：所述納米氧化錫銻使用前，按照以下工藝進行處理：將納米氧化錫銻，置于40KHz的超聲清洗儀中，利用無水乙醇超聲30min；超聲完畢后，用無水乙醇洗滌4次，70℃干燥至恒重。所述相容劑為苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物。所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種耐低溫礦泉水瓶蓋的制備方法，包括如下步驟：(1)制備樹脂材料共混物將聚乙烯樹脂、ABS樹脂、聚丙烯樹脂按照質量比(6?8)∶(4?7)∶(2?5)均勻混合后得到混合物，添加混合物質量的2.5％?4％的相容劑，在215?230℃下熔融共混然后擠出造粒，得到樹脂材料共混物；所述ABS樹脂為本體聚合法制備所得的粘均分子量為90000?130000的ABS樹脂，該ABS樹脂中丁二烯形成的橡膠的含量為5?10wt.％，丙烯腈形成的鏈段含量為18?35wt.％，其余為苯乙烯形成的鏈段，且該ABS樹脂中丁二烯形成的橡膠的數均粒徑為150?200nm；(2)按照如下重量份配料：

【技術特征摘要】
1.一種耐低溫礦泉水瓶蓋的制備方法，包括如下步驟：(1)制備樹脂材料共混物將聚乙烯樹脂、ABS樹脂、聚丙烯樹脂按照質量比(6-8)∶(4-7)∶(2-5)均勻混合后得到混合物，添加混合物質量的2.5％-4％的相容劑，在215-230℃下熔融共混然后擠出造粒，得到樹脂材料共混物；所述ABS樹脂為本體聚合法制備所得的粘均分子量為90000-130000的ABS樹脂，該ABS樹脂中丁二烯形成的橡膠的含量為5-10wt.％，丙烯腈形成的鏈段含量為18-35wt.％，其余為苯乙烯形成的鏈段，且該ABS樹脂中丁二烯形成的橡膠的數均粒徑為150-200nm；(2)按照如下重量份配料：(3)將上述所有配料在高速混合機充分混合20-40min，得到預混料；將預混料經過精密計量的送料裝置輸送到雙螺桿擠出機中，所述混合物料在雙螺桿擠出機中各段的溫度分別為：一區150-160℃、二區170-180℃、三區190-200℃、四區210-220℃、五區200-210℃、六區205-215℃、七區190-200℃、八區210-220℃、九區220-230℃、十區200-210℃，雙螺桿擠出機的長徑比為(20-35)∶1，螺桿轉速為300-400r/min，在螺桿的剪切、混煉及輸送下，物料得以充分熔化、復合，再經過擠出造粒、干燥，得到耐低溫改性塑料；(4)吸料機將上述耐低溫改性塑料材料吸進壓塑機炮筒，在炮筒內加熱到半熔融塑化狀態后，定量擠出到模具型腔內，上下模具合模、壓塑并冷卻定型、脫模，再經過切環、加墊，得到礦泉水瓶蓋。2.如權利要求1所述的方法，其特...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳金培，
申請(專利權)人：湖南金富包裝有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南,43