一种耐腐蚀集装袋及其制备工艺的制作方法

本技术涉及包装材料，尤其是涉及一种耐腐蚀集装袋及其制备工艺。

背景技术：

1、集装袋作为一种常见的物流运输工具，在化工、食品、医药等行业中广泛应用。由于其能够有效保护内部物品免受外部环境的影响，同时具有较高的承载能力和便捷的装卸性能，因此被广泛认可和使用。然而，随着工业生产对集装袋的要求不断提高，特别是在化学腐蚀性较强的环境中，现有的集装袋材料和结构已经难以满足需求。

2、现有耐腐蚀集装袋的制造采用了多种技术手段。在主体材料的选择上，多以聚丙烯(pp)为基础，通过添加各类抗腐蚀添加剂对其进行改性，以增强对常见腐蚀性物质的耐受能力。结构设计方面，通常在袋体内部设置内衬层，常用的内衬材料有聚乙烯(pe)、聚氯乙烯(pvc)等塑料薄膜，对于高腐蚀性物质，会选用耐腐蚀性更强的聚四氟乙烯(ptfe)薄膜。

3、尽管上述方法在一定程度上提高了集装袋的耐腐蚀性能，但在实际应用中仍面临诸多挑战。特别是当集装袋在高腐蚀性环境下长期使用时，集装袋的现有材料体系难以完全抵御腐蚀作用，可能出现材料的微观腐蚀，进而影响集装袋的强度和密封性，故有待改善。

技术实现思路

1、为了提升集装袋的耐腐蚀性能，本技术提供一种耐腐蚀集装袋及其制备工艺。

2、本技术提供的一种耐腐蚀集装袋及其制备工艺采用如下的技术方案：

3、第一方面，本技术提供的一种耐腐蚀集装袋，采用如下的技术方案：

4、一种耐腐蚀集装袋，包括主体材料层和内衬层，所述内衬层的制备原料包括聚四氟乙烯，所述主体材料层的制备原料包括以下质量份数的组分：

5、再生粒料20-30份

6、耐腐蚀改性聚丙烯50-70份

7、改性硫酸钙晶须10-20份

8、增塑剂3-6份

9、抗氧剂0.5-1.5份

10、润滑剂1.5-2.5份。

11、聚四氟乙烯具有独特的分子结构，其主链由碳氟键构成，氟原子的电负性高且原子半径小，能紧密包裹碳原子形成高度稳定的结构，有效防止腐蚀性物质渗透并接触到袋内物料，提升集装袋的耐腐蚀性能；再生粒料经过合理筛选与处理后，能够为集装袋提供基础的结构支撑，节能环保；耐腐蚀改性聚丙烯通过改性处理，提高分子链的稳定性，提升主体材料层的耐腐蚀性能；改性硫酸钙晶须具有高长径比、高强度和高模量，经过改性处理后，与主体材料中的聚丙烯等组分具有良好的相容性和界面结合力，当集装袋受到外力拉伸时，改性硫酸钙晶须能够有效地传递应力，承担部分拉力，阻止裂纹的产生与扩展，与再生粒料、耐腐蚀改性聚丙烯等协同作用，提升主体材料层的抗拉强度。

12、优选的，所述再生粒料的制备原料包括废弃集装袋和乙烯-醋酸乙烯共聚物。

13、废弃集装袋的回收利用减少了资源浪费与环境污染，其本身的纤维结构与化学特性能够通过处理再次得到利用；乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯酯基团可以改变共聚物分子链的柔性与极性，提升再生粒料的相容性和材料间的相互作用，从而增强主体材料层的内部稳定性，进而提高集装袋的整体强度与耐用性，提升其耐腐蚀性能和抗拉强度。

14、优选的，所述再生粒料采用如下步骤制备：

15、将回收的集装袋分类挑选，去除杂质后切割破碎，得到集装袋碎片；将集装袋碎片清洗后脱水，烘干后得到干燥的集装袋碎片；将干燥的集装袋碎片挤出熔融，在挤出熔融的同时进行过滤，过滤后进行造粒成型，得到初步再生粒料；将初步再生粒料和乙烯-醋酸乙烯共聚物混合密炼，挤出造粒后得到再生粒料。

16、按照上述步骤制备的再生粒料具有良好的体系相容性，制备得到的集装袋具有良好的耐腐蚀性能和高抗拉强度。

17、优选的，所述耐腐蚀改性聚丙烯的制备原料包括聚丙烯本体、顺丁烯二酸酐和三氟丙基甲基环三硅氧烷。

18、顺丁烯二酸酐发挥桥接作用，其分子中的碳-碳双键在引发剂作用下与聚丙烯分子链发生自由基接枝反应，引入的酸酐基团一方面增强了聚丙烯分子链间的相互作用，提升对极性腐蚀介质的耐受性，另一方面为后续与三氟丙基甲基环三硅氧烷的反应创造条件；三氟丙基甲基环三硅氧烷借助与酸酐基团的反应连接到聚丙烯分子链上，硅氧烷中的硅氧键赋予聚丙烯良好的耐热性和耐候性，氟原子以其强电负性构建起稳定的防护层；三者协同作用，优化了聚丙烯的分子结构与性能，增强分子间作用力，提升集装袋主体材料层的耐腐蚀性能和抗拉强度。

19、优选的，所述聚丙烯本体、顺丁烯二酸酐和三氟丙基甲基环三硅氧烷的质量比为1：0.03：(0.15-0.25)。

20、按照上述质量比制备的耐腐蚀改性聚丙烯具有良好的耐腐蚀性能和抗拉强度。

21、优选的，所述改性硫酸钙晶须的制备原料包括预处理硫酸钙晶须、稀土掺杂石墨烯和苯胺。

22、预处理硫酸钙晶须具有高强度和刚性；稀土掺杂石墨烯通过稀土元素的掺杂改变了石墨烯的电子结构和物理化学性质，使其具有更好的导电性、导热性以及与其他材料的协同效应，石墨烯的片层结构能够在硫酸钙晶须表面均匀分散，形成增强网络，有效提高晶须的整体强度和韧性；苯胺通过聚合反应在晶须表面形成聚合物涂层，增强了晶须与主体材料层中其他组分的相容性，同时其聚合物结构可以进一步填充晶须之间的空隙，增加晶须间的相互作用；三者协同作用，使改性硫酸钙晶须在集装袋主体材料层中能更好地承担外力，有效阻止裂纹的产生与扩展，提升主体材料层的整体强度，从而提高集装袋的抗拉强度，其增韧补强作用可以减少分子间的缺陷，有助于提升集装袋的耐腐蚀性能。

23、优选的，所述稀土掺杂石墨烯的制备原料包括氧化石墨烯、硝酸镧、硝酸铈和硝酸钇。

24、镧元素掺杂入氧化石墨烯后，其电子结构特性可促进石墨烯的π-π共轭体系优化，增强石墨烯的平面内化学键合力，使其在与预处理硫酸钙晶须结合构建增强网络时，能高效传递应力，显著提升改性硫酸钙晶须的强度，进而提高集装袋的抗拉强度，同时，这种结构优化赋予了石墨烯更好的化学惰性，在面对腐蚀性介质时，能有效阻挡侵蚀，提升集装袋整体的耐腐蚀性能；铈元素由于其变价特性，在石墨烯晶格中掺杂时，可形成特殊的电子转移通道，既增强了石墨烯的导电性，有利于分散局部应力，提升改性硫酸钙晶须及集装袋的抗拉强度，又能在氧化还原反应中快速消耗自由基等腐蚀性物质，提升耐腐蚀性能；钇元素的高电荷密度特性可极化周围的化学键，强化石墨烯的晶体结构，使改性硫酸钙晶须更稳固，增强集装袋的抗拉强度，同时也提高了石墨烯对腐蚀性物质的物理阻隔能力以及与其他组分的协同抗腐蚀能力，提升集装袋的耐腐蚀性能；三种稀土元素协同作用，有效提升稀土掺杂石墨烯的综合性能，增强集装袋主体材料层的强度与稳定性，从而提高集装袋的抗拉强度和耐腐蚀性能。

25、优选的，所述稀土掺杂石墨烯采用如下步骤制备：

26、将氧化石墨烯分散至水中，超声后得到石墨烯分散液；将硝酸镧、硝酸铈和硝酸钇溶解至水中，得到稀土混合液；在搅拌的条件下，将稀土混合液加入至石墨烯分散液中，得到混合分散液；向混合分散液中加入抗坏血酸，升温搅拌反应，待冷却后，离心得到沉淀，将沉淀用水和乙醇分别洗涤三次，将洗涤后的沉淀真空干燥，将干燥后的沉淀研磨，得到稀土掺杂石墨烯。

27、按照上述步骤制备的稀土掺杂石墨烯能够有效的提高集装袋的耐腐蚀性能和抗拉强度。

28、优选的，所述预处理硫酸钙晶须、稀土掺杂石墨烯和苯胺的质量比为1：0.1：(0.6-0.8)。

29、按照上述质量比制备的改性硫酸钙晶须具有良好的体系相容性，能够增韧补强主体材料层，提升集装袋的耐腐蚀性能和抗拉强度。

30、第二方面，本技术提供一种耐腐蚀集装袋的制备工艺，采用如下技术方案：

31、一种耐腐蚀集装袋的制备工艺，包括以下步骤：

32、将再生粒料、耐腐蚀改性聚丙烯和改性硫酸钙晶须搅拌混合，加入增塑剂、抗氧剂和润滑剂，提升转速后搅拌混合，得到混合料；将混合料进行造粒，得到混合粒料；将混合粒料挤出成片材，在水中冷却，冷却后切割成扁丝，将扁丝进行拉伸定型和热定型处理，得到定型扁丝；将定型扁丝进行编织，得到主体材料层；

33、将胶黏剂涂覆至主体材料层和内衬层的贴合面上，挤压贴合后，加热固化，得到贴合料；将贴合料进行裁剪缝制，得到耐腐蚀集装袋。

34、按照上述步骤制备的耐腐蚀集装袋具有良好的耐腐蚀性能和高抗拉强度，能够长时间保持良好的工作性能。

35、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

36、1.聚四氟乙烯具有独特的分子结构，其主链由碳氟键构成，氟原子的电负性高且原子半径小，能紧密包裹碳原子形成高度稳定的结构，有效防止腐蚀性物质渗透并接触到袋内物料，提升集装袋的耐腐蚀性能；再生粒料经过合理筛选与处理后，能够为集装袋提供基础的结构支撑，节能环保；耐腐蚀改性聚丙烯通过改性处理，提高分子链的稳定性，提升主体材料层的耐腐蚀性能；改性硫酸钙晶须具有高长径比、高强度和高模量，经过改性处理后，与主体材料中的聚丙烯等组分具有良好的相容性和界面结合力，当集装袋受到外力拉伸时，改性硫酸钙晶须能够有效地传递应力，承担部分拉力，阻止裂纹的产生与扩展，与再生粒料、耐腐蚀改性聚丙烯等协同作用，提升主体材料层的抗拉强度。

37、2.顺丁烯二酸酐发挥桥接作用，其分子中的碳-碳双键在引发剂作用下与聚丙烯分子链发生自由基接枝反应，引入的酸酐基团一方面增强了聚丙烯分子链间的相互作用，提升对极性腐蚀介质的耐受性，另一方面为后续与三氟丙基甲基环三硅氧烷的反应创造条件；三氟丙基甲基环三硅氧烷借助与酸酐基团的反应连接到聚丙烯分子链上，硅氧烷中的硅氧键赋予聚丙烯良好的耐热性和耐候性，氟原子以其强电负性构建起稳定的防护层；三者协同作用，优化了聚丙烯的分子结构与性能，增强分子间作用力，提升集装袋主体材料层的耐腐蚀性能和抗拉强度。

38、3.预处理硫酸钙晶须具有高强度和刚性；稀土掺杂石墨烯通过稀土元素的掺杂改变了石墨烯的电子结构和物理化学性质，使其具有更好的导电性、导热性以及与其他材料的协同效应，石墨烯的片层结构能够在硫酸钙晶须表面均匀分散，形成增强网络，有效提高晶须的整体强度和韧性；苯胺通过聚合反应在晶须表面形成聚合物涂层，增强了晶须与主体材料层中其他组分的相容性，同时其聚合物结构可以进一步填充晶须之间的空隙，增加晶须间的相互作用；三者协同作用，使改性硫酸钙晶须在集装袋主体材料层中能更好地承担外力，有效阻止裂纹的产生与扩展，提升主体材料层的整体强度，从而提高集装袋的抗拉强度，其增韧补强作用可以减少分子间的缺陷，有助于提升集装袋的耐腐蚀性能。