CN108892835A - 一种防腐蚀改性珍珠棉材料的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防腐蚀改性珍珠棉材料的制备方法及其应用，该方法是将有机蒙脱土、石英砂研磨细化，随后与低密度聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、己二酸二辛酯共同加入到反应釜中反应，再将反应产物与脂肪醇聚氧乙烯醚、二月桂酸二丁基锡进行微波处理，随后将微波处理产物与聚苯乙烯磺酸钠、硅酸铝纤维进行两次密炼并加热维持熔融状态，接着将辛烯基琥珀酸淀粉酯、四甲基四乙烯基环四硅氧烷加热至熔融状态，将其加入同样为熔融状态的二次密炼产物中，保温反应并发泡，最后趁热挤出、冷却、包装，得到改性珍珠棉材料。制备而成的改性珍珠棉材料，其具有突出的耐腐蚀性能，作为包装材料具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及包装材料技术领域，具体涉及一种防腐蚀改性珍珠棉材料的制备方法及其应用。
背景技术
包装材料是指用于制造包装容器、包装装潢、包装印刷、包装运输等满足产品包装要求所使用的材料，它既包括金属、塑料、玻璃、陶瓷、纸、竹本、野生蘑类、天然纤维、化学纤维、复合材料等主要包装材料，又包括涂料、粘合剂、捆扎带、装潢、印刷材料等辅助材料。珍珠棉，是一种新型环保的包装材料，它由低密度聚乙烯经物理发泡产生无数的独立气泡构成。珍珠棉广泛应用于汽车坐垫、抱枕、电子电器、仪器仪表、电脑、音响、医疗器械、工控机箱、五金灯饰、工艺品、玻璃、陶瓷、家电、喷涂、家俱家私、酒类及树脂等高档易碎礼品包装、五金制品、玩具、瓜果、皮鞋的内包装、日用品等多种产品的包装，以及快递包装。然而，化学品领域中很多化学试剂的包装材料要求较高的耐腐蚀性，现有的珍珠棉包装材料难以达到。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种防腐蚀改性珍珠棉材料的制备方法及其应用，该方法是将有机蒙脱土、石英砂研磨细化，随后与低密度聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、己二酸二辛酯共同加入到反应釜中反应，再将反应产物与脂肪醇聚氧乙烯醚、二月桂酸二丁基锡进行微波处理，随后将微波处理产物与聚苯乙烯磺酸钠、硅酸铝纤维进行两次密炼并加热维持熔融状态，接着将辛烯基琥珀酸淀粉酯、四甲基四乙烯基环四硅氧烷加热至熔融状态，将其加入同样为熔融状态的二次密炼产物中，保温反应并发泡，最后趁热挤出、冷却、包装，得到改性珍珠棉材料。制备而成的改性珍珠棉材料，其具有突出的耐腐蚀性能，作为包装材料具有良好的应用前景。
技术方案：为了解决上述问题，本发明公开了一种防腐蚀改性珍珠棉材料的制备方法，由以下步骤组成：
（1）将有机蒙脱土5～7份、石英砂4～6份研磨细化，使固体颗粒粒径小于50 μm，随后与低密度聚乙烯150～200份、聚对苯二甲酸乙二酯35～45份、己二酸二辛酯10～20份共同加入到反应釜中，提高反应釜内部温度至100～120℃进行搅拌反应，得到第一反应产物；
（2）将第一反应产物与脂肪醇聚氧乙烯醚16～20份、二月桂酸二丁基锡8～12份置于微波处理器中进行微波处理，得到微波处理产物；
（3）将微波处理产物与聚苯乙烯磺酸钠8～10份、硅酸铝纤维2～4份共同加入到密炼机中，将密炼机内部温度提高至180～190℃，在该温度下密炼塑化40～60分钟，随后加入抗静电剂0.5～1.5份，将密炼机内部温度提高至250℃，二次密炼塑化20～30分钟，得到二次密炼产物并加热维持在熔融状态；
（4）将辛烯基琥珀酸淀粉酯15～25份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷5～9份混合加热至熔融状态，将其加入同样为熔融状态的二次密炼产物中，搅拌混合均匀后将温度维持在保持混合物呈熔融态的范围内，向熔融混合物中充入物理发泡剂1～2份，使熔融混合物充分发泡；
（5）将发泡后的熔融混合物趁热注入挤出机中，设定挤出机温度为150℃，螺杆转速为80～100转/分钟，挤出机压力为50 MPa，经挤出、冷却、包装后得到改性珍珠棉材料。
进一步的，所述步骤（1）中混合物料在反应釜中优选以200～300转/分钟的速率搅拌反应25～35分钟。
进一步的，所述步骤（2）中微波处理的微波频率为280～300 MHz，处理时间为15～25分钟。
进一步的，所述步骤（3）中的抗静电剂选自阳离子型抗静电剂、阴离子型抗静电剂、和非离子型抗静电剂中的任意一种。
进一步的，所述步骤（4）中的物理发泡剂选自丁烷、己烷、和二氧化碳中的任意一种。
与此同时，本发明还公开了上述制备方法制得的防腐蚀改性珍珠棉材料作为包装材料的应用。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明的防腐蚀改性珍珠棉材料的制备方法是将有机蒙脱土、石英砂研磨细化，随后与低密度聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、己二酸二辛酯共同加入到反应釜中反应，再将反应产物与脂肪醇聚氧乙烯醚、二月桂酸二丁基锡进行微波处理，随后将微波处理产物与聚苯乙烯磺酸钠、硅酸铝纤维进行两次密炼并加热维持熔融状态，接着将辛烯基琥珀酸淀粉酯、四甲基四乙烯基环四硅氧烷加热至熔融状态，将其加入同样为熔融状态的二次密炼产物中，保温反应并发泡，最后趁热挤出、冷却、包装，得到改性珍珠棉材料。制备而成的改性珍珠棉材料，其具有突出的耐腐蚀性能，作为包装材料具有良好的应用前景。
（2）本发明采用了二月桂酸二丁基锡、辛烯基琥珀酸淀粉酯、四甲基四乙烯基环四硅氧烷参与制备防腐蚀改性珍珠棉材料，对改性珍珠棉材料进行了有效的性能提升，虽然这些材料并非首次应用于改性珍珠棉材料中，但按照一定配比量组合后，辅以相应的处理方式，给最后制备得到的改性珍珠棉材料带来了使用性能上的大幅度提高，这在以往的研究中是不曾报道过的，对于实现本发明的技术效果起到了决定性的作用。
具体实施方式
实施例1
（1）将有机蒙脱土5份、石英砂4份研磨细化，使固体颗粒粒径小于50 μm，随后与低密度聚乙烯150份、聚对苯二甲酸乙二酯35份、己二酸二辛酯10份共同加入到反应釜中，提高反应釜内部温度至100℃，以200转/分钟的速率搅拌反应25分钟，得到第一反应产物；
（2）将第一反应产物与脂肪醇聚氧乙烯醚16份、二月桂酸二丁基锡8份置于微波处理器中进行微波处理，微波频率为280 MHz，处理时间为15分钟，得到微波处理产物；
（3）将微波处理产物与聚苯乙烯磺酸钠8份、硅酸铝纤维2份共同加入到密炼机中，将密炼机内部温度提高至180℃，在该温度下密炼塑化40分钟，随后加入阳离子型抗静电剂0.5份，将密炼机内部温度提高至250℃，二次密炼塑化20分钟，得到二次密炼产物并加热维持在熔融状态；
（4）将辛烯基琥珀酸淀粉酯15份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷5份混合加热至熔融状态，将其加入同样为熔融状态的二次密炼产物中，搅拌混合均匀后将温度维持在保持混合物呈熔融态的范围内，向熔融混合物中充入丁烷发泡剂1份，使熔融混合物充分发泡；
（5）将发泡后的熔融混合物趁热注入挤出机中，设定挤出机温度为150℃，螺杆转速为80转/分钟，挤出机压力为50 MPa，经挤出、冷却、包装后得到改性珍珠棉材料。
实施例2
（1）将有机蒙脱土6份、石英砂5份研磨细化，使固体颗粒粒径小于50 μm，随后与低密度聚乙烯175份、聚对苯二甲酸乙二酯40份、己二酸二辛酯15份共同加入到反应釜中，提高反应釜内部温度至110℃，以250转/分钟的速率搅拌反应30分钟，得到第一反应产物；
（2）将第一反应产物与脂肪醇聚氧乙烯醚18份、二月桂酸二丁基锡10份置于微波处理器中进行微波处理，微波频率为290 MHz，处理时间为20分钟，得到微波处理产物；
（3）将微波处理产物与聚苯乙烯磺酸钠9份、硅酸铝纤维3份共同加入到密炼机中，将密炼机内部温度提高至185℃，在该温度下密炼塑化50分钟，随后加入阴离子型抗静电剂1份，将密炼机内部温度提高至250℃，二次密炼塑化25分钟，得到二次密炼产物并加热维持在熔融状态；
（4）将辛烯基琥珀酸淀粉酯20份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷7份混合加热至熔融状态，将其加入同样为熔融状态的二次密炼产物中，搅拌混合均匀后将温度维持在保持混合物呈熔融态的范围内，向熔融混合物中充入己烷发泡剂1.5份，使熔融混合物充分发泡；
（5）将发泡后的熔融混合物趁热注入挤出机中，设定挤出机温度为150℃，螺杆转速为90转/分钟，挤出机压力为50 MPa，经挤出、冷却、包装后得到改性珍珠棉材料。
实施例3
（1）将有机蒙脱土7份、石英砂6份研磨细化，使固体颗粒粒径小于50 μm，随后与低密度聚乙烯200份、聚对苯二甲酸乙二酯45份、己二酸二辛酯20份共同加入到反应釜中，提高反应釜内部温度至120℃，以300转/分钟的速率搅拌反应35分钟，得到第一反应产物；
（2）将第一反应产物与脂肪醇聚氧乙烯醚20份、二月桂酸二丁基锡12份置于微波处理器中进行微波处理，微波频率为300 MHz，处理时间为25分钟，得到微波处理产物；
（3）将微波处理产物与聚苯乙烯磺酸钠10份、硅酸铝纤维4份共同加入到密炼机中，将密炼机内部温度提高至190℃，在该温度下密炼塑化60分钟，随后加入非离子型抗静电剂1.5份，将密炼机内部温度提高至250℃，二次密炼塑化30分钟，得到二次密炼产物并加热维持在熔融状态；
（4）将辛烯基琥珀酸淀粉酯25份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷9份混合加热至熔融状态，将其加入同样为熔融状态的二次密炼产物中，搅拌混合均匀后将温度维持在保持混合物呈熔融态的范围内，向熔融混合物中充入二氧化碳发泡剂2份，使熔融混合物充分发泡；
（5）将发泡后的熔融混合物趁热注入挤出机中，设定挤出机温度为150℃，螺杆转速为100转/分钟，挤出机压力为50 MPa，经挤出、冷却、包装后得到改性珍珠棉材料。
对比例1
（1）将有机蒙脱土5份、石英砂4份研磨细化，使固体颗粒粒径小于50 μm，随后与低密度聚乙烯150份、聚对苯二甲酸乙二酯35份、己二酸二辛酯10份共同加入到反应釜中，提高反应釜内部温度至100℃，以200转/分钟的速率搅拌反应25分钟，得到第一反应产物；
（2）将第一反应产物与脂肪醇聚氧乙烯醚16份置于微波处理器中进行微波处理，微波频率为280 MHz，处理时间为15分钟，得到微波处理产物；
（3）将微波处理产物与聚苯乙烯磺酸钠8份、硅酸铝纤维2份共同加入到密炼机中，将密炼机内部温度提高至180℃，在该温度下密炼塑化40分钟，随后加入阳离子型抗静电剂0.5份，将密炼机内部温度提高至250℃，二次密炼塑化20分钟，得到二次密炼产物并加热维持在熔融状态；
（4）将辛烯基琥珀酸淀粉酯15份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷5份混合加热至熔融状态，将其加入同样为熔融状态的二次密炼产物中，搅拌混合均匀后将温度维持在保持混合物呈熔融态的范围内，向熔融混合物中充入丁烷发泡剂1份，使熔融混合物充分发泡；
（5）将发泡后的熔融混合物趁热注入挤出机中，设定挤出机温度为150℃，螺杆转速为80转/分钟，挤出机压力为50 MPa，经挤出、冷却、包装后得到改性珍珠棉材料。
对比例2
（1）将有机蒙脱土5份、石英砂4份研磨细化，使固体颗粒粒径小于50 μm，随后与低密度聚乙烯150份、聚对苯二甲酸乙二酯35份、己二酸二辛酯10份共同加入到反应釜中，提高反应釜内部温度至100℃，以200转/分钟的速率搅拌反应25分钟，得到第一反应产物；
（2）将第一反应产物与脂肪醇聚氧乙烯醚16份、二月桂酸二丁基锡8份置于微波处理器中进行微波处理，微波频率为280 MHz，处理时间为15分钟，得到微波处理产物；
（3）将微波处理产物与聚苯乙烯磺酸钠8份、硅酸铝纤维2份共同加入到密炼机中，将密炼机内部温度提高至180℃，在该温度下密炼塑化40分钟，随后加入阳离子型抗静电剂0.5份，将密炼机内部温度提高至250℃，二次密炼塑化20分钟，得到二次密炼产物并加热维持在熔融状态；
（4）将四甲基四乙烯基环四硅氧烷5份加热至熔融状态，将其加入同样为熔融状态的二次密炼产物中，搅拌混合均匀后将温度维持在保持混合物呈熔融态的范围内，向熔融混合物中充入丁烷发泡剂1份，使熔融混合物充分发泡；
（5）将发泡后的熔融混合物趁热注入挤出机中，设定挤出机温度为150℃，螺杆转速为80转/分钟，挤出机压力为50 MPa，经挤出、冷却、包装后得到改性珍珠棉材料。
对比例3
（1）将有机蒙脱土5份、石英砂4份研磨细化，使固体颗粒粒径小于50 μm，随后与低密度聚乙烯150份、聚对苯二甲酸乙二酯35份、己二酸二辛酯10份共同加入到反应釜中，提高反应釜内部温度至100℃，以200转/分钟的速率搅拌反应25分钟，得到第一反应产物；
（2）将第一反应产物与脂肪醇聚氧乙烯醚16份、二月桂酸二丁基锡8份置于微波处理器中进行微波处理，微波频率为280 MHz，处理时间为15分钟，得到微波处理产物；
（3）将微波处理产物与聚苯乙烯磺酸钠8份、硅酸铝纤维2份共同加入到密炼机中，将密炼机内部温度提高至180℃，在该温度下密炼塑化40分钟，随后加入阳离子型抗静电剂0.5份，将密炼机内部温度提高至250℃，二次密炼塑化20分钟，得到二次密炼产物并加热维持在熔融状态；
（4）将辛烯基琥珀酸淀粉酯15份混合加热至熔融状态，将其加入同样为熔融状态的二次密炼产物中，搅拌混合均匀后将温度维持在保持混合物呈熔融态的范围内，向熔融混合物中充入丁烷发泡剂1份，使熔融混合物充分发泡；
（5）将发泡后的熔融混合物趁热注入挤出机中，设定挤出机温度为150℃，螺杆转速为80转/分钟，挤出机压力为50 MPa，经挤出、冷却、包装后得到改性珍珠棉材料。
将实施例1-3和对比例1-3的制得的改性珍珠棉材料分别浸泡于不同的实验介质中，介质温度为75℃，浸泡时间为150 h，测定各材料的腐蚀率，测试结果如表1所示。其中，腐蚀率=（珍珠棉材料原始质量-浸泡介质后的珍珠棉材料质量）/珍珠棉材料原始质量×100%。
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | |
| 质量浓度30%的氢氧化钠溶液 | 12.3 | 13.2 | 12.8 | 18.1 | 19.9 | 16.7 |
| 质量浓度30%的盐酸溶液 | 15.4 | 16.2 | 15.1 | 20.6 | 21.0 | 19.8 |
| 饱和硝酸铵溶液 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
本发明的防腐蚀改性珍珠棉材料的制备方法是将有机蒙脱土、石英砂研磨细化，随后与低密度聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、己二酸二辛酯共同加入到反应釜中反应，再将反应产物与脂肪醇聚氧乙烯醚、二月桂酸二丁基锡进行微波处理，随后将微波处理产物与聚苯乙烯磺酸钠、硅酸铝纤维进行两次密炼并加热维持熔融状态，接着将辛烯基琥珀酸淀粉酯、四甲基四乙烯基环四硅氧烷加热至熔融状态，将其加入同样为熔融状态的二次密炼产物中，保温反应并发泡，最后趁热挤出、冷却、包装，得到改性珍珠棉材料。制备而成的改性珍珠棉材料，其具有突出的耐腐蚀性能，作为包装材料具有良好的应用前景。并且，本发明采用了二月桂酸二丁基锡、辛烯基琥珀酸淀粉酯、四甲基四乙烯基环四硅氧烷参与制备防腐蚀改性珍珠棉材料，对改性珍珠棉材料进行了有效的性能提升，虽然这些材料并非首次应用于改性珍珠棉材料中，但按照一定配比量组合后，辅以相应的处理方式，给最后制备得到的改性珍珠棉材料带来了使用性能上的大幅度提高，这在以往的研究中是不曾报道过的，对于实现本发明的技术效果起到了决定性的作用。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种防腐蚀改性珍珠棉材料的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：
（1）将有机蒙脱土5～7份、石英砂4～6份研磨细化，使固体颗粒粒径小于50 μm，随后与低密度聚乙烯150～200份、聚对苯二甲酸乙二酯35～45份、己二酸二辛酯10～20份共同加入到反应釜中，提高反应釜内部温度至100～120℃进行搅拌反应，得到第一反应产物；
（2）将第一反应产物与脂肪醇聚氧乙烯醚16～20份、二月桂酸二丁基锡8～12份置于微波处理器中进行微波处理，得到微波处理产物；
（3）将微波处理产物与聚苯乙烯磺酸钠8～10份、硅酸铝纤维2～4份共同加入到密炼机中，将密炼机内部温度提高至180～190℃，在该温度下密炼塑化40～60分钟，随后加入抗静电剂0.5～1.5份，将密炼机内部温度提高至250℃，二次密炼塑化20～30分钟，得到二次密炼产物并加热维持在熔融状态；
（4）将辛烯基琥珀酸淀粉酯15～25份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷5～9份混合加热至熔融状态，将其加入同样为熔融状态的二次密炼产物中，搅拌混合均匀后将温度维持在保持混合物呈熔融态的范围内，向熔融混合物中充入物理发泡剂1～2份，使熔融混合物充分发泡；
（5）将发泡后的熔融混合物趁热注入挤出机中，设定挤出机温度为150℃，螺杆转速为80～100转/分钟，挤出机压力为50 MPa，经挤出、冷却、包装后得到改性珍珠棉材料。
2.根据权利要求1所述的防腐蚀改性珍珠棉材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中混合物料在反应釜中优选以200～300转/分钟的速率搅拌反应25～35分钟。
3. 根据权利要求1所述的防腐蚀改性珍珠棉材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中微波处理的微波频率为280～300 MHz，处理时间为15～25分钟。
4.根据权利要求1所述的防腐蚀改性珍珠棉材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中的抗静电剂选自阳离子型抗静电剂、阴离子型抗静电剂、和非离子型抗静电剂中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的防腐蚀改性珍珠棉材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中的物理发泡剂选自丁烷、己烷、和二氧化碳中的任意一种。
6.根据权利要求1-5任一项所述制备方法制得的防腐蚀改性珍珠棉材料作为包装材料的应用。
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| CN101928421A (zh) * | 2009-06-25 | 2010-12-29 | 李广起 | 珍珠棉软片用防收缩母粒、珍珠棉软片及珍珠棉软片的制造工艺 |
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