CN103289190A - 可恢复形状的吸管及制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及快速消费领域的热塑产品，尤其涉及一种以聚丙烯为主要基材吸管制品及制备方法。括聚丙烯，热塑性形状记忆高分子，相容剂，润滑剂，抗氧剂；本发明提供的可恢复形状的吸管及制作方法，吸管变形温度主要有形状记忆高分子材料本身性质决定，聚苯乙烯型变形温度低，在人体温附近，适于用在常温或者低温饮料中；聚己内酯型变形温度高，可以用在热饮中。聚丙烯含量提高，形状记忆高分子材料含量降低，制品的变形温度提高。

Description

可恢复形状的吸管及制作方法
技术领域
本发明涉及快速消费领域的热塑产品，尤其涉及一种以聚丙烯为主要基材吸管制品及制备方法。
背景技术
石油基塑料，特别是聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯的广泛应用，给环境造成巨大压力。聚丙烯因为密度低，机械性能好，易加工等优点在快速消费品领域使用量巨大。
类似吸管状的产品，因为其中空，蓬松的产品外形，在包装上占用大量的包装材料，在运输上占用了大量的运输空间，造成坏境上和经济上的浪费。
通过热塑性形状记忆高分子和聚丙烯材料共混，生产一种可以恢复形状的吸管，加工时把它压成平面或其他形状，减少包装量，易于运输；使用时让它恢复成原有尺寸。
现有的技术中，也公开了便于携带的吸管，如公告号CN2742875Y 的实用新型专利披露了一种可折叠式吸管，该吸管在管体上轴向对称地设有可使管体叠合在一起的折叠槽，可以沿折叠槽将吸管进行压缩折叠，减小了体积，但该种吸管只是在轴向上将吸管压扁，其长度并无改变，在携带时仍然不够方便。
发明内容
本发明针对上述不足提供了一种可恢复形状的吸管及制作方法。
本发明采用如下技术方案：
本发明所述的可恢复形状的吸管，该吸管由聚丙烯材料制成，包括聚丙烯，热塑性形状记忆高分子，相容剂，润滑剂，抗氧剂；
其中聚丙烯含量为总质量的40-70%；
热塑性形状记忆高分子含量为总质量的20-50%；
相容剂含量为总质量的0-9%；
润滑剂含量为总质量的0.5-0.8% ；
抗氧剂含量为总质量的0.2-0.5%；
本发明所述的可恢复形状的吸管，所述的聚丙烯事均聚丙烯或共聚丙烯。
本发明所述的可恢复形状的吸管，所述的塑性形状记忆高分子材料事聚苯乙烯型热塑性形状记忆高分子材料或聚己内酯型热塑性形状记忆高分子材料。
本发明所述的可恢复形状的吸管，所述的相容剂事聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。
本发明所述的可恢复形状的吸管，所述的的润滑剂分为内润滑和外润滑的复合体系。
本发明所述的可恢复形状的吸管，所述的内润滑剂为硬脂酸钙或硬脂酸镁，外润滑剂为PE蜡或OP蜡。
本发明所述的可恢复形状的吸管，所述的抗氧剂为复合抗氧剂。
可恢复形状的吸管的制备方法，步骤如下：
a:按照配方称取原料，进入高混机混合均匀；
b: 将步骤a中混合好的原料投入单螺杆或双螺杆挤出机，经过熔融挤出，经过模具，真空定径套，水槽冷却，切割；
c:将步骤b中制作的吸管，加热到一定温度，该温度高于材料变形温度，低于融化温度，挤压折叠到所要形状，骤冷定型；
本发明所述的可恢复形状的吸管的制备方法，所述步骤C中温度设定为一区180-200度，二区200-240度，三区200-240度，四区200-240度，模具230度，压力10-15MPa,真空度0.5MPa。
有益效果
本发明提供的可恢复形状的吸管及制作方法，吸管变形温度主要有形状记忆高分子材料本身性质决定，聚苯乙烯型变形温度低，在人体温附近，适于用在常温或者低温饮料中；聚己内酯型变形温度高，可以用在热饮中。聚丙烯含量提高，形状记忆高分子材料含量降低，制品的变形温度提高。
 
具体实施方式
下面对本发明进一步详细说明：
可恢复形状的吸管，该吸管由聚丙烯材料制成，包括聚丙烯，热塑性形状记忆高分子，相容剂，润滑剂，抗氧剂；
其中聚丙烯含量为总质量的40-70%；
热塑性形状记忆高分子含量为总质量的20-50%；
相容剂含量为总质量的0-9%；
润滑剂含量为总质量的0.5-0.8% ；
抗氧剂含量为总质量的0.2-0.5%；
热塑性形状记忆高分子（SMP）可以是聚苯乙烯型热塑性形状记忆高分子，也可以是聚己内酯型热塑性形状记忆高分子中的一种。
相容剂为SEBS，即以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物，在200度、5公斤测试条件下熔融指数大于10g/10min。润滑剂为内润滑和外润滑的复合体系，内润滑剂为硬脂酸钙或硬脂酸镁，外润滑剂为PE蜡或OP蜡。抗氧剂为复合抗氧剂，主抗氧剂为四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，辅抗氧剂为亚磷酸三（2,4-二叔丁基苯酯）。
可恢复形状的吸管的制备方法，步骤如下：
a:按照配方称取原料，进入高混机混合均匀；
b: 将步骤a中混合好的原料投入单螺杆或双螺杆挤出机，经过熔融挤出，经过模具，真空定径套，水槽冷却，切割；
c:将步骤b中制作的吸管，加热到一定温度，该温度高于材料变形温度，低于融化温度，挤压折叠到所要形状，骤冷定型；
步骤C中温度设定为一区180-200度，二区200-240度，三区200-240度，四区200-240度，模具230度，压力10-15MPa,真空度0.5MPa。
 
 在下列实施例的材料配方中，所用聚丙烯为延炼T30s, 聚苯乙烯型热塑性形状记忆高分子材料为CRG公司Essemplex系列热塑树脂Essemplex AB34，聚己内酯型热塑性形状记忆高分子为柏斯托集团 CAPA 6500,SEBS为科腾公司 FG1924。主抗氧剂为四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，牌号为Irganox1010辅抗氧剂为亚磷酸三（2,4-二叔丁基苯酯）, 牌号为Irganox168。所述润滑剂为内润滑和外润滑的复合体系，内润滑剂为硬脂酸钙或硬脂酸镁，外润滑剂为PE蜡或OP蜡。
实施例1
将聚丙烯T30s 50%（以下均为重量百分比），SMP AB34 40%，SEBS FG1924 9%,润滑剂0.8%，抗氧剂0.2%混合。将混合好的物料计入单螺杆挤出机，经熔融共混，挤出成型，切割。其中一区180-200度，二区200-240度，三区200-240度，四区200-240度，模具230度，压力10-15MPa,真空度0.5MPa。
实施例2
将聚丙烯T30s 55%（以下均为重量百分比），SMP AB34 35%，SEBS FG1924 9%,润滑剂0.8%，抗氧剂0.2%混合。将混合好的物料计入单螺杆挤出机，经熔融共混，挤出成型，切割。其中一区180-200度，二区200-240度，三区200-240度，四区200-240度，模具230度，压力10-15MPa,真空度0.5MPa。
实施例3
将聚丙烯T30s 50%（以下均为重量百分比），SMP CAPA 6500 40%，SEBS FG1924 9%,润滑剂0.8%，抗氧剂0.2%混合。将混合好的物料计入单螺杆挤出机，经熔融共混，挤出成型，切割。其中一区180-200度，二区200-240度，三区200-240度，四区200-240度，模具230度，压力10-15MPa,真空度0.5MPa。
实施例4
将聚丙烯T30s 55%（以下均为重量百分比），SMP CAPA 6500 35%，SEBS FG1924 9%,润滑剂0.8%，抗氧剂0.2%混合。将混合好的物料计入单螺杆挤出机，经熔融共混，挤出成型，切割。其中一区180-200度，二区200-240度，三区200-240度，四区200-240度，模具230度，压力10-15MPa,真空度0.5MPa。
对比例1
将聚丙烯T30s 90%（以下均为重量百分比），SEBS FG1924 9%,润滑剂0.8%，抗氧剂0.2%混合。将混合好的物料计入单螺杆挤出机，经熔融共混，挤出成型，切割。其中一区180-200度，二区200-240度，三区200-240度，四区200-240度，模具230度，压力10-15MPa,真空度0.5MPa。
将按以上配方制作的吸管，在加热炉中加热，实施例1和实施例2的吸管加热到50度，实施例3和实施例4的吸管加热到80度，对比例的吸管加热到100度，压扁，对折后置入冰水中骤冷。
实施例及对比例配方及形状恢复引发温度见下表：
组成 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例
聚丙烯(%) 50 55 50 55 90
SMP(%) 40 35 40 35 ——
SEBS(%) 9 9 9 9 9
润滑剂（%） 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
主抗氧剂（%） 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
辅抗氧剂（%） 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
形状恢复温度 ℃ 36 40 70 75 不恢复
由上表可以看出：
1.吸管变形温度主要有形状记忆高分子材料本身性质决定，聚苯乙烯型变形温度低，在人体温附近，适于用在常温或者低温饮料中；聚己内酯型变形温度高，所以可以用在热饮中。
2.形状记忆高分子材料含量对变形温度也有影响，聚丙烯含量提高，形状记忆高分子材料含量降低，制品的变形温度提高。

Claims (9)

1.可恢复形状的吸管，该吸管由聚丙烯材料制成，其特征在于：包括聚丙烯，热塑性形状记忆高分子，相容剂，润滑剂，抗氧剂；
其中聚丙烯含量为总质量的40-70%；
热塑性形状记忆高分子含量为总质量的20-50%；
相容剂含量为总质量的0-9%；
润滑剂含量为总质量的0.5-0.8% ；
抗氧剂含量为总质量的0.2-0.5%。
2.根据权利要求1所述的可恢复形状的吸管，其特征在于：所述的聚丙烯事均聚丙烯或共聚丙烯。
3.根据权利要求1所述的可恢复形状的吸管，其特征在于：所述的塑性形状记忆高分子材料事聚苯乙烯型热塑性形状记忆高分子材料或聚己内酯型热塑性形状记忆高分子材料。
4.根据权利要求1所述的可恢复形状的吸管，其特征在于：所述的相容剂事聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。
5.根据权利要求1所述的可恢复形状的吸管，其特征在于：所述的的润滑剂分为内润滑和外润滑的复合体系。
6.根据权利要求5所述的可恢复形状的吸管，其特征在于：所述的
内润滑剂为硬脂酸钙或硬脂酸镁，外润滑剂为PE蜡或OP蜡。
7.根据权利要求1所述的可恢复形状的吸管，其特征在于：所述的抗氧剂为复合抗氧剂。
8.利用上述权利要求所述的可恢复形状的吸管的制备方法，其特征在于：步骤如下：
a:按照配方称取原料，进入高混机混合均匀；
b: 将步骤a中混合好的原料投入单螺杆或双螺杆挤出机，经过熔融挤出，经过模具，真空定径套，水槽冷却，切割；
c:将步骤b中制作的吸管，加热到一定温度，该温度高于材料变形温度，低于融化温度，挤压折叠到所要形状，骤冷定型。
9.根据权利要求8所述的可恢复形状的吸管的制备方法，其特征在于：所述步骤C中温度设定为一区180-200度，二区200-240度，三区200-240度，四区200-240度，模具230度，压力10-15MPa,真空度0.5MPa。
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