CN106432891A - 一种母乳仿真聚乙烯复合材料 - Google Patents

一种母乳仿真聚乙烯复合材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种母乳仿真聚乙烯复合材料，由以下重量份数的组分组成：聚乙烯100‑150份、聚丙烯12‑17份、瓜尔胶8‑15份、氯化铁水溶液7‑10份、3，3'‑氧化吲哚0.6‑1.2份、2，4‑二氟苯甲酸0.1‑0.4份；本发明还公布了其复合制备的方法并将其应用作为婴儿安抚奶嘴或者奶嘴材料。本发明制备得到的复合材料与母亲***的质感仿真度高，并具有良好的抗撕裂、抗拉伸和回弹性、软度适宜，是一种硅胶或者橡胶的良好替代品，具有较为广阔的市场推广潜力。

Description

一种母乳仿真聚乙烯复合材料
技术领域：
本发明涉及复合材料加工领域，具体的涉及一种母乳仿真聚乙烯复合材料。
背景技术：
制作婴儿奶嘴的材料，历史上采用过天然乳胶。天然乳胶是一种极具弹性且柔软的物料，弹力非常好，容易回复原状，对环境亦无害。但天然乳胶婴儿奶嘴的缺点是容易老化，使用期限较短。随后又出现了包括采用高温热硫化硅橡胶混炼胶和加成型液体硅橡胶的硅橡胶奶嘴。硅橡胶奶嘴具有耐高温的特性，可经反复煮沸，不易老化，使用期限得到延长。采用高温热硫化硅橡胶混炼胶制成的奶嘴也有一些问题：混炼胶的配方调整困难，容易出现黄变，影响到奶嘴的外观和透明性；制品需二次硫化，以消除残存硫化剂高温分解产生的异味。
采用加成型液体硅橡胶(LSR)注射成型的方法制作的奶嘴较好的克服了上述缺点。但是，为了同时保证奶嘴的抗撕裂、抗拉伸和回弹性等指标满足实际使用，奶嘴制品的硬度大多在(邵氏A)40～50度，与母亲***的质感差别较大。
发明内容：
本发明针对现有技术的不足，提供一种母乳仿真聚乙烯复合材料，与母亲***的质感仿真度高，并具有良好的抗撕裂、抗拉伸和回弹性、软度适宜，是一种硅胶或者橡胶的良好替代品。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种母乳仿真聚乙烯复合材料，由以下重量份数的组分组成：
聚乙烯100-150份、聚丙烯12-17份、瓜尔胶8-15份、氯化铁水溶液7-10份、3，3'-氧化吲哚0.6-1.2份、2，4-二氟苯甲酸0.1-0.4份。
优选的，由以下重量份数的组分组成：
聚乙烯110-130份、聚丙烯13-15份、瓜尔胶9-12份、氯化铁水溶液7-9份、3，3'-氧化吲哚0.8-1.0份、2，4-二氟苯甲酸0.2-0.4份。
优选的，其制备方法包括以下步骤：
第一步：按照质量份数称取原料；
第二步：将聚乙烯、聚丙烯、瓜尔胶置于石墨模具中，放入高温炉，抽真空升温，加压；
第三步：利用填料杆将，3'-氧化吲哚、2，4-二氟苯甲酸置于石墨模具中，搅拌均匀，保温；
第四步：将氯化铁水溶液浇至混合物料表面后冷却至室温，即得。
优选的呢，所述第二步中抽真空至1×10-2-1×10-4Pa，以30-50℃/min的升温速率升温至1800-2300℃，充入氩气，加压至1×107-3×107Pa。
优选的，所述第三步中保温时间为12-15分钟。
优选的，所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯或者低密度聚乙烯。
优选的，所述聚丙烯为等规聚丙烯。
优选的，所述氯化铁水溶液的质量浓度为20-22％。
将上述复合材料应用作为婴儿安抚奶嘴或者奶嘴材料。
聚乙烯，简称PE英文名称：Polyethylene，是五大合成树脂之一，是我国合成树脂中产能最大、进口量最多的品种。耐腐蚀性，电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良，可以氯化，辐照改性，可用玻璃纤维增强，低压聚乙烯的熔点，刚性，硬度和强度较高，吸水性小，有良好的电性能和耐辐射性；高压聚乙烯的柔软性，伸长率，冲击强度和渗透性较好；超高分子量聚乙烯冲击强度高，耐疲劳，耐磨、低压聚乙烯适于制作耐腐蚀零件和绝缘零件；高压聚乙烯适于制作薄膜等；超高分子量聚乙烯适于制作减震，耐磨及传动零件。
聚乙烯材料摸起来有蜡质感，与同等塑料相比质量比较轻，有一定的透明性，燃烧时火焰呈蓝色，但是将其加工应用作为***仿真材料还需要进行较为全面的改性处理，本发明采用低密度聚乙烯或者低密度聚乙烯与等规聚丙烯复合，添加3'-氧化吲哚、2，4-二氟苯甲酸这两种高分子中间体，利用其特殊的活性基团，将聚合物中高结晶分散，将其结构打乱，降低其力学性能，使其拉伸强度大幅度降低，提高复合材料的柔软性，同时氯化铁溶液对的添加，对于聚乙烯才来的耐磨性起到一定的改善作用，提高其耐磨和抗静电能力。
阳离子瓜尔胶是一种水溶性高分子聚合物，其化学名称为瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵。其利用天然瓜尔胶为原料，去除表皮及胚芽后所剩的胚乳部分，主要含有半乳糖和甘露糖，高温高压及存在氩气的条件下，瓜尔胶与聚乙烯和聚丙烯之间发生交联，提高复合材料的柔然性，降低聚乙烯和聚丙烯的韧性和硬度，聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能。聚丙烯力学性能的绝对值高于聚乙烯，但在塑料材料中仍属于偏低的品种，其拉伸强度仅可达到30MPa或稍高的水平，等规指数较大的聚丙烯具有较高的拉伸强度，但随等规指数的提高，材料的冲击强度有所下降，通过瓜尔胶的加入，对于复合材料的抗弯曲疲劳性极大的改善与提高，室温下折弯10000次无损害同时对于复合材料的抗冲击强度也有较高的改善。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明采用低密度聚乙烯或者低密度聚乙烯与等规聚丙烯复合，添加3'-氧化吲哚、2，4-二氟苯甲酸这两种高分子中间体，利用其特殊的活性基团，将聚合物中高结晶分散并将其结构打乱，降低其力学性能，使其拉伸强度大幅度降低，提高复合材料的柔软性，同时氯化铁溶液对的添加，对于聚乙烯才来的耐磨性起到一定的改善作用，提高其耐磨和抗静电能力。
(2)瓜尔胶与聚乙烯和聚丙烯之间发生交联，提高复合材料的柔软性，降低聚乙烯和聚丙烯的韧性和硬度，聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能。聚丙烯力学性能的绝对值高于聚乙烯，但在塑料材料中仍属于偏低的品种，其拉伸强度仅可达到30MPa或稍高的水平，等规指数较大的聚丙烯具有较高的拉伸强度，但随等规指数的提高，材料的冲击强度有所下降，通过瓜尔胶的加入，对于复合材料的抗弯曲疲劳性极大的改善与提高，室温下折弯10000次无损害同时对于复合材料的抗冲击强度也有较高的改善。
(3)本发明复合材料与母亲***的质感仿真度高，并具有良好的抗撕裂、抗拉伸和回弹性、软度适宜，具有母乳仿真的特点，是一种硅胶或者橡胶的良好替代品，具有较为广阔的市场推广潜力。
(4)本发明制备方法简便，原料易得，制备成本低，利于工业化生产，具有较高的经济效益。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种母乳仿真聚乙烯复合材料，由以下重量份数的组分组成：
线性低密度聚乙烯100份、等规聚丙烯12份、瓜尔胶8份、氯化铁水溶液(质量浓度为20％)7份、3，3'-氧化吲哚0.6份、2，4-二氟苯甲酸0.1份。
其制备方法包括以下步骤：
第一步：按照质量份数称取原料；
第二步：将聚乙烯、聚丙烯、瓜尔胶置于石墨模具中，放入高温炉，抽真空至1×10- 2Pa，以30℃/min的升温速率升温至1800℃，充入氩气，加压至1×107Pa；
第三步：利用填料杆将，3'-氧化吲哚、2，4-二氟苯甲酸置于石墨模具中，搅拌均匀，保温12分钟；
第四步：将氯化铁水溶液浇至混合物料表面后冷却至室温，即得。
实施例2
一种母乳仿真聚乙烯复合材料，由以下重量份数的组分组成：
低密度聚乙烯150份、等规聚丙烯17份、瓜尔胶15份、氯化铁水溶液(质量浓度为22％)10份、3，3'-氧化吲哚1.2份、2，4-二氟苯甲酸0.4份。
其制备方法包括以下步骤：
第一步：按照质量份数称取原料；
第二步：将聚乙烯、聚丙烯、瓜尔胶置于石墨模具中，放入高温炉，抽真空至1×10- 4Pa，以50℃/min的升温速率升温至2300℃，充入氩气，加压至3×107Pa；
第三步：利用填料杆将，3'-氧化吲哚、2，4-二氟苯甲酸置于石墨模具中，搅拌均匀，保温15分钟；
第四步：将氯化铁水溶液浇至混合物料表面后冷却至室温，即得。实施例3
一种母乳仿真聚乙烯复合材料，由以下重量份数的组分组成：
线性低密度聚乙烯110份、等规聚丙烯13份、瓜尔胶9份、氯化铁水溶液(质量浓度为20％)7份、3，3'-氧化吲哚0.8份、2，4-二氟苯甲酸0.2份。
其制备方法包括以下步骤：
第一步：按照质量份数称取原料；
第二步：将聚乙烯、聚丙烯、瓜尔胶置于石墨模具中，放入高温炉，抽真空至1×10- 2Pa，以30℃/min的升温速率升温至2300℃，充入氩气，加压至3×107Pa；
第三步：利用填料杆将，3'-氧化吲哚、2，4-二氟苯甲酸置于石墨模具中，搅拌均匀，保温12分钟；
第四步：将氯化铁水溶液浇至混合物料表面后冷却至室温，即得。实施例4
一种母乳仿真聚乙烯复合材料，由以下重量份数的组分组成：
线性低密度聚乙烯130份、等规聚丙烯15份、瓜尔胶12份、氯化铁水溶液(质量浓度为22％)9份、3，3'-氧化吲哚1.0份、2，4-二氟苯甲酸0.4份。
其制备方法包括以下步骤：
第一步：按照质量份数称取原料；
第二步：将聚乙烯、聚丙烯、瓜尔胶置于石墨模具中，放入高温炉，抽真空至1×10- 4Pa，以30℃/min的升温速率升温至2300℃，充入氩气，加压至1×107Pa；
第三步：利用填料杆将，3'-氧化吲哚、2，4-二氟苯甲酸置于石墨模具中，搅拌均匀，保温15分钟；
第四步：将氯化铁水溶液浇至混合物料表面后冷却至室温，即得。实施例5
一种母乳仿真聚乙烯复合材料，由以下重量份数的组分组成：
低密度聚乙烯110份、等规聚丙烯15份、瓜尔胶9份、氯化铁水溶液(质量浓度为22％)7份、3，3'-氧化吲哚1.0份、2，4-二氟苯甲酸0.2份。
其制备方法包括以下步骤：
第一步：按照质量份数称取原料；
第二步：将聚乙烯、聚丙烯、瓜尔胶置于石墨模具中，放入高温炉，抽真空至1×10- 4Pa，以50℃/min的升温速率升温至1800℃，充入氩气，加压至3×107Pa；
第三步：利用填料杆将，3'-氧化吲哚、2，4-二氟苯甲酸置于石墨模具中，搅拌均匀，保温13分钟；
第四步：将氯化铁水溶液浇至混合物料表面后冷却至室温，即得。实施例6
一种母乳仿真聚乙烯复合材料，由以下重量份数的组分组成：
低密度聚乙烯120份、等规聚丙烯14份、瓜尔胶10份、氯化铁水溶液(质量浓度为21％)8份、3，3'-氧化吲哚0.9份、2，4-二氟苯甲酸0.3份。
其制备方法包括以下步骤：
第一步：按照质量份数称取原料；
第二步：将聚乙烯、聚丙烯、瓜尔胶置于石墨模具中，放入高温炉，抽真空至1×10- 3Pa，以40℃/min的升温速率升温至2300℃，充入氩气，加压至2×107Pa；
第三步：利用填料杆将，3'-氧化吲哚、2，4-二氟苯甲酸置于石墨模具中，搅拌均匀，保温12分钟；
第四步：将氯化铁水溶液浇至混合物料表面后冷却至室温，即得。实施例7
一种母乳仿真聚乙烯复合材料，由以下重量份数的组分组成：
低密度聚乙烯120份、等规聚丙烯14份、瓜尔胶10份、氯化铁水溶液(质量浓度为21％)8份、3，3'-氧化吲哚0.9份、2，4-二氟苯甲酸0.3份。
其制备方法包括以下步骤：
第一步：按照质量份数称取原料；
第二步：将聚乙烯、聚丙烯、瓜尔胶置于石墨模具中，放入高温炉，抽真空至1×10- 3Pa，以50℃/min的升温速率升温至2000℃，充入氩气，加压至3×107Pa；
第三步：利用填料杆将，3'-氧化吲哚、2，4-二氟苯甲酸置于石墨模具中，搅拌均匀，保温14分钟；
第四步：将氯化铁水溶液浇至混合物料表面后冷却至室温，即得。实施例8
一种母乳仿真聚乙烯复合材料，由以下重量份数的组分组成：
低密度聚乙烯120份、等规聚丙烯14份、瓜尔胶10份、氯化铁水溶液(质量浓度为21％)8份、3，3'-氧化吲哚0.9份、2，4-二氟苯甲酸0.3份。
其制备方法包括以下步骤：
第一步：按照质量份数称取原料；
第二步：将聚乙烯、聚丙烯、瓜尔胶置于石墨模具中，放入高温炉，抽真空至1×10-34Pa，以35℃/min的升温速率升温至2100℃，充入氩气，加压至2×107Pa；
第三步：利用填料杆将，3'-氧化吲哚、2，4-二氟苯甲酸置于石墨模具中，搅拌均匀，保温14分钟；
第四步：将氯化铁水溶液浇至混合物料表面后冷却至室温，即得。
将上述复合材料应用作为婴儿安抚奶嘴或者奶嘴材料。
将上述实施例复合材料制成标准试片，分别用哑铃和直角裁刀截取。测试物理机械性能指标，拉伸强度、伸长率：按GB/T 528-1998测试；撕裂强度：按GB/T 528-1999测试；硬度：按GB/T 531-1999测试，测试结果见表1：
表一：性能测试结果
本发明实施例制备得到的复合仿真材料与硅胶相比具有较为类似的性能测试结果，是一种硅胶的良好替代品，同时耐腐蚀、不易老化，具有较为明显的成本优势，具有较高的市场推广潜力和应用前景。

Claims (9)

1.一种母乳仿真聚乙烯复合材料，其特性在于，由以下重量份数的组分组成：聚乙烯100-150份、聚丙烯12-17份、瓜尔胶8-15份、氯化铁水溶液7-10份、3，3'-氧化吲哚0.6-1.2份、2，4-二氟苯甲酸0.1-0.4份。
2.根据权利要求1所述的一种母乳仿真聚乙烯复合材料，其特性在于，由以下重量份数的组分组成：聚乙烯110-130份、聚丙烯13-15份、瓜尔胶9-12份、氯化铁水溶液7-9份、3，3'-氧化吲哚0.8-1.0份、2，4-二氟苯甲酸0.2-0.4份。
3.根据权利要求1所述的一种母乳仿真聚乙烯复合材料，其特性在于，其制备方法包括以下步骤：
第一步：按照质量份数称取原料；
第二步：将聚乙烯、聚丙烯、瓜尔胶置于石墨模具中，放入高温炉，抽真空升温，加压；
第三步：利用填料杆将，3'-氧化吲哚、2，4-二氟苯甲酸置于石墨模具中，搅拌均匀，保温；
第四步：将氯化铁水溶液浇至混合物料表面后冷却至室温，即得。
4.根据权利要求3所述的一种母乳仿真聚乙烯复合材料，其特性在于：所述第二步中抽真空至1×10-2-1×10-4Pa，以30-50℃/min的升温速率升温至1800-2300℃，充入氩气，加压至1×107-3×107Pa。
5.根据权利要求3所述的一种母乳仿真聚乙烯复合材料，其特性在于：所述第三步中保温时间为12-15分钟。
6.根据权利要求1或2所述的一种母乳仿真聚乙烯复合材料，其特性在于：所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯或者低密度聚乙烯。
7.根据权利要求1或2所述的一种母乳仿真聚乙烯复合材料，其特性在于：所述聚丙烯为等规聚丙烯。
8.根据权利要求1或2所述的一种母乳仿真聚乙烯复合材料，其特性在于：所述氯化铁水溶液的质量浓度为20-22％。
9.权利要求1或2所述的一种母乳仿真聚乙烯复合材料应用作为婴儿安抚奶嘴或者奶嘴材料。
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