一种聚乳酸油瓶密封盖及其制备方法与流程

文档序号:12029496阅读:629来源:国知局
本发明涉及高分子材料领域,具体涉及一种聚乳酸油瓶密封盖及其制备方法。
背景技术
:聚乳酸是一种可生物降解树脂,它是以乳酸为单体,由乳酸缩聚或由乳酸的二聚体-丙交酯开环聚合而成,聚乳酸具有良好的生物分解性、在堆肥条件下100天即可降解80%以上。传统高分子材料大量使用不可再生的石油资源,而且废弃物对环境严重污染。聚乳酸(简称pla)是一种具有优良的生物相容性和可生物降解性的聚合物,其来源于可再生资源农作物,其最突出的优点是生物可降解性,可被自然界微生物完全分解,最终生成二氧化碳和水,不污染环境。但pla却有不可忽视的缺点,材料脆性较大,极大地限制了聚乳酸作为包装材料的应用。虽然针对聚乳酸增韧、增塑的文献很多,但是在达到增塑、增韧的同时,尤其在聚乳酸油瓶密封盖在拉环开启过程中,由于产品之间分子链缠结牢固,界面融合较好;并且在放置一段时间后,由于冷结晶,拉环连接处出现结晶诱导所致的不易分离,导致拉环开启强度增加,不易撕开,限制了作为油瓶密封盖的使用。技术实现要素:本发明提供一种聚乳酸油瓶密封盖及其制备方法,以解决聚乳酸瓶盖抗冲击强度低,密封盖拉环不易开启的问题。本发明采取技术方案是:由以下重量份的原料制成:聚乳酸20~80份,增韧剂14.5~71.5份,增塑剂1~3份,扩链剂0.4~1份,抗氧剂0.2~4份,开口剂1~2.5份。所述的聚乳酸为混合型聚乳酸,聚乳酸数均分子量10~20万,其中聚左旋乳酸占98.6%,聚右旋乳酸1.4%;或聚左旋乳酸占95.75%,聚右旋乳酸4.25%。所述的增韧剂为单硬脂酸甘油酯(gms)、聚已二酸对苯二甲酸丁二醇酯(pbat)、聚丁二酸丁二酯(pbs)、聚碳酸亚丙酯(ppc)、聚己内酯(pcl)中两种。所述的增塑剂为柠檬酸三丁酯、甘油、环氧大豆油中的一种。所述的扩链剂为异氰酸酯、环氧基聚乙烯蜡、苯乙烯-丙烯酸缩水甘油酯中的一种。所述的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯其中的一种。所述的开口剂为油酸酰胺、乙撑双硬脂酰胺、芥酸酰胺其中的一种。一种聚乳酸油瓶密封盖的制备方法,包括下列步骤:聚乳酸20~80份,增韧剂14.5~71.5份,增塑剂1~3份,扩链剂0.4~1份,抗氧剂0.2~4份,开口剂1~2.5份,采用计量称重系统称重、双螺杆挤出机造粒,干燥后经注塑机注塑,得到成品。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比是52:1,熔融共混温度为170~195℃。本发明具有以下有益效果:1)本发明使用聚乳酸等生物降解塑料生产聚乳酸油瓶密封盖,尤其密封盖拉环开启力能够达到聚乙烯材料制成的密封盖撕裂强度,扩展了聚乳酸作为包装产品应用领域,绿色、环保,提高市场竞争力。2)本发明综合考虑了密封盖密封性能和拉环开启性能,使多种助剂发挥了协同效应,并且采用长径比大的双螺杆挤出加工,强化反应共混效果,最主要是在单硬脂酸甘油酯(gms)加入的同时,改变分子之间粘结力强等严重的性能缺陷,解决了产品的拉环开启性能,保证了产品在油瓶配套瓶盖的使用要求。尤其在容器配套包装领域,可替代pe、pp等,市场前景广阔。聚乳酸的产业化有利于能源和材料资源长远发展的需要,推动农产品深加工,减少对石油的依赖,解决白色污染,推动新型环保材料产业的发展,具有重大的经济和社会意义。具体实施方式实施例1称取以下份数的原料:干燥后50份聚乳酸,natureworks4032d,混合型聚乳酸,聚左旋乳酸占98.6%,聚右旋乳酸1.4%,聚乳酸数均分子量10~20万;27份聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(pbat);16份单硬脂酸甘油酯(gms)1.0份柠檬酸三丁酯;0.4份异氰酸酯;0.2份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯;1.0份乙撑双硬脂酰胺;将聚乳酸和pbat、柠檬酸三丁酯先混合,然后加入其它原料混合均匀,得到混合后的物料;将混合后的物料加入至双螺杆挤出机中熔融共混,设备各区温度依次为170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃、190℃,然后拉条、切粒,得到颗粒状的混合树脂;将颗粒状的混合树脂进行除水干燥处理,得到瓶盖聚乳酸专用树脂,干燥后经注塑机注塑得到产品,模温机设定温度为45℃~60℃之间,选用的双螺杆挤出机的螺杆长径比为52:1,为便于产品在模具上脱模,调整模具脱模斜度增加1°,得到成品。实施例2称取以下份数的原料:干燥后80份聚乳酸,natureworks4032d,混合型聚乳酸,聚左旋乳酸占98.6%,聚右旋乳酸1.4%,聚乳酸数均分子量10~20万;13份二氧化碳共聚物(ppc);1.5份单硬脂酸甘油酯(gms)2.0份甘油;0.7份环氧基聚乙烯蜡;2份2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚;1.8份油酸酰胺;将聚乳酸和ppc、甘油先混合,然后加入其它原料混合均匀,得到混合后的物料;将混合后的物料加入至双螺杆挤出机中熔融共混,设备各区温度依次为170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃、190℃,然后拉条、切粒,得到颗粒状的混合树脂;将颗粒状的混合树脂进行除水干燥处理,得到瓶盖聚乳酸专用树脂,干燥后经注塑机注塑得到产品,模温机设定温度为45℃,选用的双螺杆挤出机的螺杆长径比为52:1。实施例3称取以下份数的原料:干燥后65份聚乳酸,natureworks2003d,混合型聚乳酸,聚左旋乳酸95.75%,聚右旋乳酸4.25%,聚乳酸数均分子量10~20万;26.5份聚丁二酸丁二酯pbs;1.5份单硬脂酸甘油酯(gms);3.0份环氧大豆油;1.0份苯乙烯-丙烯酸缩水甘油酯;4份三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯;2.5份芥酸酰胺;将聚乳酸和pbs、环氧大豆油先混合,然后加入其它原料混合均匀,得到混合后的物料;将混合后的物料加入至双螺杆挤出机中熔融共混,设备各区温度依次为170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃、190℃,然后拉条、切粒,得到颗粒状的混合树脂;将颗粒状的混合树脂进行除水干燥处理,得到瓶盖聚乳酸专用树脂,干燥后经注塑机注塑得到产品,模温机设定温度为45℃,选用的双螺杆挤出机的螺杆长径比为52:1。实施例4称取以下份数的原料:干燥后20份聚乳酸,natureworks2003d,混合型聚乳酸,聚左旋乳酸95.75%,聚右旋乳酸4.25%,聚乳酸数均分子量10~20万;71.5份聚己内酯(pcl)1.5份单硬脂酸甘油酯(gms);3.0份柠檬酸三丁酯;1.0份苯乙烯-丙烯酸缩水甘油酯;0.5份β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯;2.5份乙撑双硬脂酰胺;将聚乳酸和pcl、poe先混合,然后加入其它原料混合均匀,得到混合后的物料;将混合后的物料加入至双螺杆挤出机中熔融共混,设备各区温度依次为170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃、190℃,然后拉条、切粒,得到颗粒状的混合树脂;将颗粒状的混合树脂进行除水干燥处理,得到瓶盖聚乳酸专用树脂,干燥后经注塑机注塑得到产品,模温机设定温度为45℃,选用的双螺杆挤出机的螺杆长径比为52:1。实施例5称取以下份数的原料:100份聚乙烯(pe),将pe经注塑机注塑得到产品。将实施例1~5得到油瓶密封盖,使用拉力机进行撕裂测试,其测试结果如表1所示。表1测试指标实施例1实施例2实施例3实施例4对比例5拉环开启力/n69.171.570.271.270.8从表1可以看出利用本发明生产的密封盖拉环开启力与pe材料生产的密封盖开启性能相当,拉环开启性能较好。当前第1页12
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