CN107337874A - 一种pvc/ldpe药品包装材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于包装材料领域，涉及一种包装材料及其制备方法，特别是涉及一种PVC/LDPE药品包装材料及其制备方法。该包装材料由PVC树脂60‑80份，LDPE树脂20‑40份，改性增强材料8‑12份，增塑剂15‑25份，抗氧剂0.5‑2份，增容剂1‑5份，钙/锌热稳定剂1‑3份，增韧剂3‑8份，加工助剂5‑10份组成。本发明中的一种PVC/LDPE药品包装材料具有良好的韧性和冲击强度，断裂伸长率高、生物相容性好和高透氧性，尤其适用于医疗领域，制备方法简单、生产效率高，易于实现工业化规模生产。

Description

一种PVC/LDPE药品包装材料及其制备方法
技术领域
本发明属于包装材料领域，涉及一种包装材料及其制备方法，特别是涉及一种PVC/LDPE药品包装材料及其制备方法。
背景技术
包装材料的选择对于维持无菌物品的无菌状态起着至关重要的作用，也是灭菌技术的重要环节，因此，正确选择包装材料是保证灭菌质量、降低成本、减少耗材费用、减轻工作负担、提高工作效率的前提。药品包装是药品生产中不可缺少的一个重要环节。一个好的药品包装不仅能起到美观的作用，而且还具有维持药品安全性、稳定性、有效性的作用。医用包装材料在医疗领域有较广的用途，医用包装材料必须允许所选择灭菌剂的有效穿透，以及适用于其他灭菌方法的相关条件。医用包装材料还要保证在包装被打开之前内含物品的无菌性。医药包装材料还应该便于其使用者打开包装时的无菌操作，而不能因此污染内含的物品。另外医用无菌包装材料内的物品必须在使用时也保持无菌性。
PVC树脂优异的性能使得其广泛应用于婴幼儿食品及耗材包装、医疗器材、儿童玩具等领域。在所有应用于医疗器械或者医疗制品的高分子材料中(其中包括PP，PVC，PC等)，PVC占据了将近2/5的市场份额。并且由于其较好的生物相容性，优良的生物惰性、抗菌能力以及高透明性和良好的力学性能，加上其低廉的成本，聚氯乙烯树脂材料才能占据医用材料市场如此大的市场份额。然而由于PVC树脂的结构缺陷，其分子结构中的Cl原子容易受到外界条件的影响，在高温以及光照下等条件下极易脱除HCl分子，从而形成了双键结构，并且脱除的HCl分子反过来会催化PVC的热分解作用，加剧形成双键结构，而双键结构的存在，导致材料的性能下降、变色等问题。加之上面提到的聚氯乙烯分子由于较高含量的氯原子存在，使得其具有一定的极性，分子结构在常温下呈现刚性状态，不易活动，从而表现出脆硬、韧性差的特点。这些缺陷限制了聚氯乙烯的应用。由于上述的缺陷，使得在日常生产中，PVC无法单独进行加工使用，而是需要加入各种助剂，扬长避短，才能避免缺陷，发挥出它的优异性能。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种PVC/LDPE药品包装材料及其制备方法，制备的材料具有良好的韧性和冲击强度，断裂伸长率高、生物相容性好和高透氧性。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种PVC/LDPE药品包装材料，PVC树脂和LDPE树脂之和为100份，原料组成的重量份数为：PVC树脂60-80份，LDPE树脂20-40份，改性增强材料8-12份，增塑剂15-25份，抗氧剂0.5-2份，增容剂1-5份，钙/锌热稳定剂1-3份，增韧剂3-8份，加工助剂5-10份。
进一步，上述所述的PVC树脂为悬浮法制得的高聚合物的PVC树脂，聚合度为800-1200，树脂的氯乙烯残留量≤0.5μg/g。
进一步，上述所述的改性增强材料由质量比为5：(2-3)的改性玻璃纤维和改性纳米二氧化硅组成，其中改性玻璃纤维由玻璃纤维与其重量10-20％的表面活性剂KH560混合而成，改性纳米二氧化硅为纳米二氧化硅与其重量5-8％的表面活性剂KH550和与其重量0.5-1％的苯酚混合而成。
进一步，上述所述的增塑剂为柠檬酸酯与环氧大豆油的质量比为(1-5)：1；所述柠檬酸酯为乙酰柠檬酸三正丁酯、乙酰柠檬酸三(2-乙基己酯)、丁酰柠檬酸三正乙酯中的一种。
进一步，上述所述的抗氧剂为亚磷酸一苯二异辛酯、亚磷酸三壬基苯酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯中的一种。
进一步，上述所述的增容剂为乙烯-醋酸乙烯酯接枝马来酸酐、聚乙烯接枝马来酸酐中的一种。
进一步，上述所述钙/锌热稳定剂是由40-50％的硬脂酸钙，15-20％的环烷酸锌，5-10％的硬脂酸锌，20-30％的聚乙烯醇组成的复合物。
进一步，上述所述的增韧剂为乙烯-辛烯共聚物、丁腈橡胶、三元乙丙胶的一种。
进一步，上述所述的加工助剂是由下述重量份的原料组成：聚双环戊二烯20-30份、碳酸钙1-5份、聚乙二醇1-5份、甘油3-5份、甲基丙烯酸3-5份、乙酸纤维素2-6份、海藻酸钠3-5份、三聚磷酸钠0.3-0.6份、二甲苯磺酸钠0.8-3份、乳化石蜡1-5份；通过将上述聚双环戊二烯在200-220℃下加热20-30min，出料冷却，加入碳酸钙和乙酸纤维素，搅拌混合后球磨均匀，加入剩余各原料，100-200r/min搅拌分散3-5min，干燥，过80-120目筛，即得所述加工助剂。
进一步，一种PVC/LDPE药品包装材料的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将柠檬酸酯与环氧大豆油按比例加入混合容器中，在温度40-60℃下120-150r.p.m的转速混合均匀后备用；
(2)将PVC树脂和LDPE树脂投入高速混合机中，转速调至400r.p.m，然后加入改性增强材料，增塑剂，抗氧剂，钙/锌热稳定剂，增韧剂，加工助剂，继续搅拌至温度50-60℃，加入增塑剂后将转速升至1500-1800r.p.m，1-2h后再加增容剂继续高速混合至物料温度达到120-130℃，混合30-40min后放入冷却混合机，待物料温度至40-50℃出料；
(3)将经冷却的物料加入双螺杆挤出造粒机，机筒四区温度分别为：第一阶段为120-130℃，第二阶段为130-150℃，第三阶段为150-170℃，第四阶段为180-200℃，模头温度为180-190℃；
(4)物料经挤出塑化造粒后冷却至30-40℃后，包装待用。
本发明具有的有益效果：
(1)本发明的一种PVC/LDPE药品包装材料，选用马来酸酐接枝型增容剂，不但具有优异的粘性，而且能增加各材料在树脂中的相容性，与改性增强材料具有较好的协同作用，使得材料的抗冲和韧性得到很大的提升，具有更高的力学性能。
(2)本发明的一种PVC/LDPE药品包装材料，采用柠檬酸酯与环氧大豆油的复合增塑剂，具有增塑效率高、耐迁移性能好和相容性优异等特点；其链段中含有多羟基，可以提高PVC复合材料的加工性能，使其具有良好的弹性和较长的使用寿命，有利于满足医疗领域的包装需求。
(3)本发明中的一种PVC/LDPE药品包装材料具有良好的韧性和冲击强度，断裂伸长率高、生物相容性好和高透氧性，尤其适用于医疗领域，制备方法简单、生产效率高，易于实现工业化规模生产。
具体实施方式
实施例1
一种PVC/LDPE药品包装材料，原料组成的重量份数为：
PVC树脂80份
LDPE树脂20份
改性增强材料10份
增塑剂20份
亚磷酸三壬基苯酯1份
乙烯-醋酸乙烯酯接枝马来酸酐3份
钙/锌热稳定剂3份
乙烯-辛烯共聚物5份
加工助剂10份
所述的PVC树脂为悬浮法制得的高聚合物的PVC树脂，聚合度为1200，树脂的氯乙烯残留量≤0.5μg/g。
所述的改性增强材料由质量比为5：2的改性玻璃纤维和改性纳米二氧化硅组成，其中改性玻璃纤维由玻璃纤维与其重量20％的表面活性剂KH560混合而成，改性纳米二氧化硅为纳米二氧化硅与其重量8％的表面活性剂KH550和与其重量1％的苯酚混合而成。
所述的增塑剂为乙酰柠檬酸三正丁酯与环氧大豆油的质量比为3：1。
所述钙/锌热稳定剂是由50％的硬脂酸钙，20％的环烷酸锌，5％的硬脂酸锌，30％的聚乙烯醇组成的复合物。
所述的加工助剂是由下述重量份的原料组成：聚双环戊二烯30份、碳酸钙1份、聚乙二醇3份、甘油5份、甲基丙烯酸4份、乙酸纤维素4份、海藻酸钠3份、三聚磷酸钠0.3份、二甲苯磺酸钠1份、乳化石蜡3份；通过将上述聚双环戊二烯在200℃下加热20min，出料冷却，加入碳酸钙和乙酸纤维素，搅拌混合后球磨均匀，加入剩余各原料，100r/min搅拌分散3-5min，干燥，过80-120目筛，即得所述加工助剂。
一种PVC/LDPE药品包装材料的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将柠檬酸酯与环氧大豆油按比例加入混合容器中，在温度50℃下120-150r.p.m的转速混合均匀后备用；
(2)将PVC树脂和LDPE树脂投入高速混合机中，转速调至400r.p.m，然后加入改性增强材料，增塑剂，抗氧剂，钙/锌热稳定剂，增韧剂，加工助剂，继续搅拌至温度60℃，加入增塑剂后将转速升至1500r.p.m，1-2h后再加增容剂继续高速混合至物料温度达到120℃，混合30-40min后放入冷却混合机，待物料温度至40℃出料；
(3)将经冷却的物料加入双螺杆挤出造粒机，机筒四区温度分别为：第一阶段为120-130℃，第二阶段为130-150℃，第三阶段为150-170℃，第四阶段为180-200℃，模头温度为180-190℃；
(4)物料经挤出塑化造粒后冷却至30℃后，包装待用。
实施例2-5，对比例1-5与实施例1进行比较，不同之处如表1所示：
表1
按标准对材料进行性能测试，结果如表2所示：
表2
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种PVC/LDPE药品包装材料，其特征在于：PVC树脂和LDPE树脂之和为100份，原料组成的重量份数为：PVC树脂60-80份，LDPE树脂20-40份，改性增强材料8-12份，增塑剂15-25份，抗氧剂0.5-2份，增容剂1-5份，钙/锌热稳定剂1-3份，增韧剂3-8份，加工助剂5-10份。
2.一种PVC/LDPE药品包装材料，其特征在于：所述的PVC树脂为悬浮法制得的高聚合物的PVC树脂，聚合度为800-1200，树脂的氯乙烯残留量≤0.5μg/g。
3.一种PVC/LDPE药品包装材料，其特征在于：所述的改性增强材料由质量比为5：(2-3)的改性玻璃纤维和改性纳米二氧化硅组成，其中改性玻璃纤维由玻璃纤维与其重量10-20％的表面活性剂KH560混合而成，改性纳米二氧化硅为纳米二氧化硅与其重量5-8％的表面活性剂KH550和与其重量0.5-1％的苯酚混合而成。
4.一种PVC/LDPE药品包装材料，其特征在于：所述的增塑剂为柠檬酸酯与环氧大豆油的质量比为(1-5)：1；所述柠檬酸酯为乙酰柠檬酸三正丁酯、乙酰柠檬酸三(2-乙基己酯)、丁酰柠檬酸三正乙酯中的一种。
5.一种PVC/LDPE药品包装材料，其特征在于：所述的抗氧剂为亚磷酸一苯二异辛酯、亚磷酸三壬基苯酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯中的一种。
6.一种PVC/LDPE药品包装材料，其特征在于：所述的增容剂为乙烯-醋酸乙烯酯接枝马来酸酐、聚乙烯接枝马来酸酐中的一种。
7.一种PVC/LDPE药品包装材料，其特征在于：所述钙/锌热稳定剂是由40-50％的硬脂酸钙，15-20％的环烷酸锌，5-10％的硬脂酸锌，20-30％的聚乙烯醇组成的复合物。
8.一种PVC/LDPE药品包装材料，其特征在于：所述的增韧剂为乙烯-辛烯共聚物、丁腈橡胶、三元乙丙胶的一种。
9.一种PVC/LDPE药品包装材料，其特征在于：所述的加工助剂是由下述重量份的原料组成：聚双环戊二烯20-30份、碳酸钙1-5份、聚乙二醇1-5份、甘油3-5份、甲基丙烯酸3-5份、乙酸纤维素2-6份、海藻酸钠3-5份、三聚磷酸钠0.3-0.6份、二甲苯磺酸钠0.8-3份、乳化石蜡1-5份；通过将上述聚双环戊二烯在200-220℃下加热20-30min，出料冷却，加入碳酸钙和乙酸纤维素，搅拌混合后球磨均匀，加入剩余各原料，100-200r/min搅拌分散3-5min，干燥，过80-120目筛，即得所述加工助剂。
10.一种如权利要求1-9任一所述的PVC/LDPE药品包装材料的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
(1)将柠檬酸酯与环氧大豆油按比例加入混合容器中，在温度40-60℃下120-150r.p.m的转速混合均匀后备用；
(2)将PVC树脂和LDPE树脂投入高速混合机中，转速调至400r.p.m，然后加入改性增强材料，增塑剂，抗氧剂，钙/锌热稳定剂，增韧剂，加工助剂，继续搅拌至温度50-60℃，加入增塑剂后将转速升至1500-1800r.p.m，1-2h后再加增容剂继续高速混合至物料温度达到120-130℃，混合30-40min后放入冷却混合机，待物料温度至40-50℃出料；
(3)将经冷却的物料加入双螺杆挤出造粒机，机筒四区温度分别为：第一阶段为120-130℃，第二阶段为130-150℃，第三阶段为150-170℃，第四阶段为180-200℃，模头温度为180-190℃；
(4)物料经挤出塑化造粒后冷却至30-40℃后，包装待用。
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