CN111592710B - 一种全塑口罩鼻梁条材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防护口罩技术领域,具体涉及一种全塑口罩鼻梁条材料及其制备方法,所述全塑口罩鼻梁条材料包括如下组分:聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯类弹性体、补强剂、增塑剂、定型剂、润滑剂、填料、相容剂、抗氧剂和钛白粉,本发明具有定型时间长、耐折性能良好、安全风险低、佩戴舒适、可回收再利用的优点。
Description
技术领域
本发明涉及防护口罩技术领域,具体涉及一种全塑口罩鼻梁条材料及其制备方法。
背景技术
鼻梁条又称鼻夹、鼻梁筋、鼻梁线、鼻梁骨,是口罩里面的一根由可塑性材料制成的横条,既可将口罩固定在鼻梁上,又可与耳带一起将口罩紧密地贴合在面部,来改善口罩的密封性。一般在口罩上有两种固定位置,一种是在口罩外层,即外嵌式,一种是在口罩夹层,即内嵌式。按照《一次性使用医用口罩》(YY/T 0969-2013)规定,鼻梁条的长度应不小于8.0cm。按照《儿童口罩技术规范》(GB/T38880—2020)中关于安全性能方面的要求,口罩不应存在可触及的锐利尖端和锐利边缘,鼻夹应承受20次对折不断裂。
由于人面部结构特性所致,鼻梁基本上是高于脸颊,如同平原上的一道山梁。这样的结果就是,由于人的面部鼻子凸起,与脸颊存在拐角,导致佩戴口罩时总是在此区域形成空洞间隙,从而导致漏气。鼻梁条除对口罩进行固定外,最主要的作用就是对口罩进行密封,尤其是鼻脸结合处(即拐角处),保证不从此处漏气。因此,衡量鼻梁条好坏最主要的指标就是能否将口罩与面部进行紧密的贴合。
鼻梁条按照材质主要分为三类:金属、塑料包覆和全塑。金属类:主要为软质金属,比较贵,比如铝,一般为外置式。塑料包覆类:以镀锌铁丝为骨架,用塑料(PE、PP、PVC等)包覆,目前最常见的,既有内置式,也有外置式。全塑类:以石化树脂为基材,经过改性后再经过挤出模具一次成型,没有金属骨架,内置式和外置式都有。
由于铝片比较柔软,且定型好,因此常见的金属鼻梁条的材质基本上是铝。但由于铝质鼻梁条价格比较高,所以主要用在N95、防尘等防护等级比较高的口罩。塑料包覆鼻梁条生产工艺简单,由于其采用镀锌铁丝作为牵引,因此生产速度非常高,生产成本相对较低,售价也低,被普通口罩生产厂家大量采用。但也存在碳酸钙填充高、比重大等的特点。在使用方面,塑料包覆鼻梁条主要依靠铁丝定型,如果所用塑料偏软,塑料层偏薄,那么使用过程中,如果耳带偏短偏紧,就相当于铁丝直接与鼻梁接触,鼻梁处会有勒痕,严重的会勒疼或磨疼鼻梁,导致口罩舒适度体验效果极差。由于金属类鼻梁条全部裸露在外,塑料包覆类鼻梁条两端切割面的金属裸露,且较为锋利,可能会造成划伤或戳伤的安全风险。同时,金属类和塑料包覆类鼻梁条都含有金属,因此在回收处理时,存在分离困难,大多数情况下多以焚烧为主。
全塑鼻梁条是没有金属骨架的,也称无骨鼻梁条。主要是以聚烯烃类树脂为基材,加入助剂、填充等,经双螺杆挤出机高温塑化改性而成的高分子材料。其经过挤出模具一次成型,具有比重小、无卤、不含邻苯、绿色环保等特点,符合RoHS、REACH等环保管控要求。其原材料主要为高分子材料,较为柔软,不存在划伤或戳伤的安全风险,符合口罩的安全性能要求。尤其是一次性平面口罩内外两层无纺布和中间层的熔喷布均为聚丙烯材质,耳带(耳绳)为涤纶或锦纶和氨纶,与全塑鼻梁条原材料一样均为高分子材料,可以全部进行塑化回收再利用。随着环保意识的增强,环境管控将更加严厉,易回收的全塑鼻梁条将是未来口罩鼻梁条的发展趋势。
由于全塑鼻梁条与金属类和塑料包覆类鼻梁条相比存在生产工艺简单、佩戴舒适、易回收等优点,必然成为未来口罩行业发展的新趋势。但现有全塑鼻梁条普遍存在不易定型、定型时间短、密封和耐折性能差的问题,导致全塑鼻梁条在口罩上的使用比例非常小,加上金属类鼻梁条价格比较高,因此目前口罩生产,尤其是一次性平面口罩的生产仍旧以塑料包覆类鼻梁条为主。
中国专利申请CN101831111A公开了一种可塑性口罩鼻梁压条,该压条的材料组份是按重量计:聚丙烯是75~85%,聚氯乙烯PVC是14~22%,定型剂是1~3%。可塑性口罩鼻梁压条通过螺杆挤出机拉绕而成。该发明的优点是替代了原有的金属鼻梁压条,特别适合在干电池厂、采煤场等易产生强静电的场合使用,不会产生电击伤人和产生火花,提高了安全系数;而且上述发明用来调节口罩佩戴后鼻梁二侧的密封性,其特别之处能够记忆性调节,可在鼻梁压条的中部任意弯曲,连续折弯数百次也不会断裂。但是上述产品的定型时间较短,密封、耐折性能和佩戴舒适性也有待进一步提高。
为了满足于口罩行业的需求,适应于口罩行业的发展趋势,亟需提供一种用于口罩,尤其是一次性平面口罩的生产工艺简单、定型时间长、耐折性能良好、佩戴舒适、易回收的全塑口罩鼻梁条材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种定型时间长、耐折性能良好、佩戴舒适的全塑口罩鼻梁条材料,同时这种鼻梁条在生产成口罩后可回收再利用,具有绿色环保的特点。本发明的制备方法可单独一次性挤出加工成型,具有加工方法简单的特点。
本发明是通过以下技术方案予以实现的:
一种全塑口罩鼻梁条材料,包括如下组分:聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯类弹性体、补强剂、增塑剂、定型剂、润滑剂、填料、相容剂、抗氧剂和钛白粉。
优选地,所述全塑口罩鼻梁条材料包括如下重量份的组分:聚乙烯30-58份、聚丙烯5-20份、苯乙烯类弹性体3-10份、补强剂5-20份、增塑剂0.1-10份、定型剂3-20份、填料5-15份、1#相容剂2-8份、2#相容剂0.5-3.5份、润滑剂0.1-1份、抗氧剂0.1-1份、钛白粉1-3份。
更优选地,所述全塑口罩鼻梁条材料包括如下重量份的组分:聚乙烯30-53份、聚丙烯6-18份、苯乙烯类弹性体3-8份、补强剂5-18份、增塑剂0.1-8份、定型剂6-18份、填料6-10份、1#相容剂2-6份、2#相容剂0.5-1.5份、润滑剂0.1-1份、抗氧剂0.1-1份、钛白粉1-3份。
优选地,所述增塑剂为芳香油、环烷油和白矿油中的一种或多种。
更优选地,所述增塑剂为环烷油。
优选地,所述聚乙烯为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯中的一种或多种。
更优选地,所述聚乙烯为高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的混合物。
优选地,所述聚丙烯为高弯曲模量聚丙烯,弯曲模量≥800MPa。
优选地,所述苯乙烯类弹性体为苯乙烯含量30-45%的线性苯乙烯弹性体树脂和苯乙烯含量25-40%的线性氢化苯乙烯弹性体树脂的混合物。
更优选地,所述苯乙烯含量30-45%的线性苯乙烯弹性体树脂(SBS)和苯乙烯含量25-40%的线性氢化苯乙烯弹性体树脂(SEBS)的质量比为1:1.5-3.5。进一步优选为1:2。
更优选地,所述苯乙烯类弹性体为重量比为1:2的苯乙烯含量30%的线性苯乙烯弹性体树脂(SBS)和苯乙烯含量30%的线性氢化苯乙烯弹性体树脂(SEBS)的混合物。
优选地,所述补强剂为聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和尼龙6(PA6)中的一种或多种。
更优选地,所述补强剂为聚苯乙烯(PS)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的混合物。
优选地,所述定型剂为58#石蜡、费托蜡80和费托蜡105中的一种或多种。
更优选地,所述定型剂为费托蜡105。
优选地,所述1#相容剂为马来酸酐聚乙烯接枝共聚物。
优选地,所述2#相容剂为马来酸酐苯乙烯接枝共聚物和马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物中的一种或两种。
更优选地,所述2#相容剂为马来酸酐苯乙烯接枝共聚物和马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物的混合物。
更优选地,所述马来酸酐苯乙烯接枝共聚物和马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物的质量比为1:1.5-3。
优选地,所述填料为白炭黑、硫酸钡、轻质活化碳酸钙和超细碳酸钙中的一种或多种。
更优选地,所述填料为白炭黑和轻质活化碳酸钙的混合物。
优选地,所述润滑剂为硅酮粉和硅酮母粒中的一种或两种。
更优选地,所述润滑剂为硅酮母粒。
优选地,所述抗氧剂包含主抗氧剂和辅助抗氧剂。
更优选地,所述主抗氧剂与辅助抗氧剂的重量比为1:2。
更优选地,所述主抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168和抗氧剂626中的一种或多种。
更优选地,所述主抗氧剂为抗氧剂1010,化学名称为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
更优选地,所述辅助抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂168和抗氧剂626中的一种或多种。
更优选地,所述辅助抗氧剂为抗氧剂168,化学名称为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。
本发明所述的钛白粉为颜料,来提升产品的白度。
本发明还涉及上述全塑口罩鼻梁条材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)混合搅拌:先将苯乙烯类弹性体和增塑剂混合搅拌,然后再与聚丙烯、聚乙烯、补强剂、定型剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂、填料、钛白粉混匀搅拌后,得到混合物A;
(2)熔融混炼:将步骤(1)得到的混合物A加入双螺杆挤出机中进行熔融混炼,依次经过挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序或者水下造粒工序后,得到全塑口罩鼻梁条材料。
优选地,步骤(1)包括如下步骤:先将苯乙烯类弹性体和增塑剂在60-65℃的温度下混合搅拌20-30分钟,然后再与聚丙烯、聚乙烯、补强剂、定型剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂、填料、钛白粉在75-85℃的温度下混匀搅拌5-10分钟,得到混合物A。
优选地,步骤(2)中所述的双螺杆挤出机的长径比为40:1-60:1,转速为300-600rpm。
更优选地,所述双螺杆挤出机的长径比为56:1,转速为350rpm。
优选地,步骤(2)中所述的双螺杆挤出机的螺杆各段温度分别为:一区170-180℃,二区180-190℃,三区190-200℃,四区200-220℃,五区220-260℃,六区220-260℃,七区220-260℃,八区220-260℃,九区220-260℃,十区220-260℃,十一区220-260℃,十二区220-260℃,机头温度210-240℃。
本发明的有益效果是:
(1)在本发明中,聚乙烯和聚丙烯作为基础树脂,主要保证全塑鼻梁条材料具备基本的物性要求,尤其是通过优化聚乙烯为高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的混合物,可使全塑鼻梁条材料具备更高的耐折性能要求。同时,通过优化聚丙烯的弯曲模量,提升了材料的刚性,使全塑鼻梁条材料具备良好的定型效果。补强剂的主要作用是降低材料的柔性,提高材料的刚性,从而提升材料的定型效果。但是,当刚性太强时,材料的耐折性能显著降低。苯乙烯类弹性体除了提升材料的拉伸强度,确保高速加工生产,还可提升材料的柔性,从而提高材料的耐折性能,尤其是通过优化苯乙烯类弹性体的组成及配比,进一步提高了材料的耐折性能。
本发明中聚乙烯、聚丙烯和苯乙烯类弹性体、补强剂的配合使用,具有协同作用,可以确保材料刚中带柔,同时提高了材料的定形和耐折性能,还可以保证生产过程中鼻梁条不易被拉断,确保高速加工,提升生产效率。
(2)在本发明中,定型剂的主要作用除了起到润滑外,还利用其在固态状态下具有良好的定型效果,以提升材料的定型性能,同时,将定型剂与其它组分联用,避免了其在固态状态下较脆易折。
(3)本发明采用了两种相容剂,通过优化相容剂的组成及其组分配比,提高了材料各组分之间的相容性,从而保证更好地发挥材料的耐折和定型效果。
(4)本发明中采用的材料主要为高分子材料,较为柔软,不存在划伤或戳伤的安全风险,符合口罩的安全性能要求。
(5)本发明采用的聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯类弹性体等树脂材料均为热塑性树脂,可以回收再循环使用,属于绿色环保产品。
(6)本发明的这种全塑口罩鼻梁条材料可单独一次性挤出加工成型,可使用普通的电线或PP/PET打包带生产设备直接生产,不需要添加其它任何辅助材料,具有加工方法简单的特点,可满足口罩鼻梁条定型时间长、密封性能良好、佩戴舒适的性能要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明,本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的,并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是,在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换,但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
实施例1一种全塑口罩鼻梁条材料
本实施例提供的一种全塑口罩鼻梁条材料,其由以下重量份的原料组成:聚乙烯30份、聚丙烯18份、苯乙烯类弹性体8份、补强剂5份、定型剂18份、增塑剂8份、填料10份、1#相容剂2份、2#相容剂3.5份、润滑剂0.5份、抗氧剂0.5份、钛白粉1.5份。
原料来源:
聚乙烯:为重量比为3:1的高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的混合物。高密度聚乙烯,购自茂名石化公司,产品货号为HHM5502LW;低密度聚乙烯,购自茂名石化公司,产品货号为PE-LM2720A。
聚丙烯:购自茂名石化公司,产品货号为PPB-M09,弯曲模量为1180MPa。
苯乙烯类弹性体:为重量比为1:2的线性苯乙烯弹性体树脂(SBS,苯乙烯重量含量为30%)与线性氢化苯乙烯弹性体树脂(SEBS,苯乙烯重量含量为30%)的混合物;线性苯乙烯弹性体树脂(SBS,苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-788;线性氢化苯乙烯弹性体树脂(SEBS,苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-502T。
补强剂:为聚苯乙烯(PS)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)混合物,质量比为1:3;聚苯乙烯(PS)购自镇江奇美化工公司,产品货号PG-33;聚对苯二甲酸乙二酯(PET)购自华润包装材料有限公司,产品货号CR-8828。
定型剂:58#石蜡,购中石油大庆炼化分公司,产品货号为58#。
增塑剂:为环烷油,购自新疆克拉玛依公司,产品货号为4010。
填料:为重量比为1:2的白炭黑和轻质活化碳酸钙混合物;白炭黑的比表面积为200±30m2/g,购自瓦克化学公司,产品货号为HDKN20;轻质活化碳酸钙购自江西白瑞碳酸钙有限公司,产品型号为1250目。
1#相容剂:为马来酸酐聚乙烯接枝共聚物,购自杜邦化学公司,产品货号为E226;
2#相容剂:为重量比为1:1.5的马来酸酐苯乙烯接枝共聚物和马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物;马来酸酐苯乙烯接枝共聚物,购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为HK1000;马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物,购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为M500SE。
润滑剂:为硅酮母粒,购自星贝达(北京)化工材料有限公司,产品货号ST-LS301。
抗氧剂:包含主抗氧剂和辅助抗氧剂,其中主抗氧剂为1010,化学名称为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,购自巴斯夫公司,产品货号为Irganox1010;辅助抗氧剂为168,化学名称为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,购自巴斯夫公司,产品货号为Irgafos168;主抗氧剂与辅助抗氧剂的重量比为1:2。
钛白粉:购自杜邦公司,产品货号为R706;
上述一种全塑口罩鼻梁条材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)混合搅拌:先将苯乙烯类弹性体和增塑剂在60℃的温度下混合搅拌25分钟后,然后再与聚丙烯、聚乙烯、补强剂、定型剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂、填料、钛白粉在80℃的温度下混匀搅拌8分钟后,得到混合物A;
(2)熔融混炼:将步骤(1)得到的混合物A加入长径比为56:1、转速为350rpm的双螺杆挤出机中进行熔融混炼,依次经过挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序或者水下造粒工序后,其中螺杆各段温度分别为:一区170℃,二区180℃,三区195℃,四区210℃,五区245℃,六区245℃,七区245℃,八区245℃,九区245℃,十区245℃,十一区245℃,十二区245℃,机头温度220℃,最终得到全塑鼻梁条材料。
实施例2一种全塑口罩鼻梁条材料
本实施例提供的一种全塑口罩鼻梁条材料,其由以下重量份的原料组成:聚乙烯35份、聚丙烯15份、苯乙烯类弹性体6份、补强剂6份、定型剂16份、增塑剂6份、填料10份、1#相容剂3份、2#相容剂1.5份、润滑剂0.5份、抗氧剂0.5份、钛白粉1.5份。
原料来源:
聚乙烯:为重量比为3:1的高密度聚乙烯和低密度的混合物。高密度聚乙烯,购自茂名石化公司,产品货号为HHM5502LW;低密度聚乙烯,购自茂名石化公司,产品货号为PE-LM2720A。
聚丙烯:购自茂名石化公司,产品货号为PPB-M09,弯曲模量为1180MPa。
苯乙烯类弹性体:为重量比为1:3.5的线性苯乙烯弹性体树脂(SBS,苯乙烯重量含量为30%)与线性氢化苯乙烯弹性体树脂(SEBS,苯乙烯重量含量为33%)的混合物;线性苯乙烯弹性体树脂(SBS,苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-788;线性氢化苯乙烯弹性体树脂(SEBS,苯乙烯重量含量为33%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-503T。
补强剂:为聚苯乙烯(PS)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)混合物,质量比为1:3;聚苯乙烯(PS)购自镇江奇美化工公司,产品货号PG-33;聚对苯二甲酸乙二酯(PET)购自华润包装材料有限公司,产品货号CR-8828。
定型剂:为费托蜡80,购自壳牌公司,产品货号为SX-80。
增塑剂:为环烷油,购自新疆克拉玛依公司,产品货号为4010。
填料:为重量比为1:2的白炭黑和轻质活化碳酸钙混合物;白炭黑的比表面积为200±30m2/g,购自瓦克化学公司,产品货号为HDKN20;轻质活化碳酸钙,购自江西白瑞碳酸钙有限公司,产品型号为1250目。
1#相容剂:为马来酸酐聚乙烯接枝共聚物,购自杜邦化学公司,产品货号为E226;
2#相容剂:为重量比为1:3的马来酸酐苯乙烯接枝共聚物和马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物;马来酸酐苯乙烯接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为HK1000;马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为M500SE。
润滑剂:为硅酮母粒,购自星贝达(北京)化工材料有限公司,产品货号ST-LS301。
抗氧剂:包含主抗氧剂和辅助抗氧剂,其中主抗氧剂为1010,化学名称为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,购自巴斯夫公司,产品货号为Irganox1010;辅助抗氧剂为168,化学名称为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,购自巴斯夫公司,产品货号为Irgafos168;主抗氧剂与辅助抗氧剂的重量比为1:2。
钛白粉:购自杜邦公司,产品货号为R706;
上述一种全塑口罩鼻梁条材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)混合搅拌:先将苯乙烯类弹性体和增塑剂在65℃的温度下混合搅拌25分钟后,然后再与聚丙烯、聚乙烯、补强剂、定型剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂、填料、钛白粉在80℃的温度下混匀搅拌8分钟后,得到混合物A;
(2)熔融混炼:将步骤(1)得到的混合物A加入长径比为56:1、转速为350rpm的双螺杆挤出机中进行熔融混炼,依次经过挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序或者水下造粒工序后,其中螺杆各段温度分别为:一区170℃,二区180℃,三区195℃,四区210℃,五区245℃,六区245℃,七区245℃,八区245℃,九区245℃,十区245℃,十一区245℃,十二区245℃,机头温度220℃,最终得到全塑鼻梁条材料。
实施例3一种全塑口罩鼻梁条材料
本实施例提供的一种全塑口罩鼻梁条材料,其由以下重量份的原料组成:聚乙烯40份、聚丙烯13份、苯乙烯类弹性体5份、补强剂8份、定型剂15份、增塑剂5份、填料10份、1#相容剂3份、2#相容剂1.5份、润滑剂0.5份、抗氧剂0.5份、钛白粉1.5份。
原料来源:
聚乙烯:为重量比为3:1的高密度聚乙烯和低密度的混合物。高密度聚乙烯,购自茂名石化公司,产品货号为HHM5502LW;低密度聚乙烯,购自茂名石化公司,产品货号为PE-LM2720A。
聚丙烯:购自茂名石化公司,产品货号为PPB-M09,弯曲模量为1180MPa。
苯乙烯类弹性体:为重量比为1:2的线性苯乙烯弹性体树脂(SBS,苯乙烯重量含量为30%)与线性氢化苯乙烯弹性体树脂(SEBS,苯乙烯重量含量为30%)的混合物;线性苯乙烯弹性体树脂(SBS,苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-788;线性氢化苯乙烯弹性体树脂(SEBS,苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-502T。
补强剂:为聚苯乙烯(PS)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)混合物,质量比为1:3;聚苯乙烯(PS)购自镇江奇美化工公司,产品货号PG-33;聚对苯二甲酸乙二酯(PET)购自华润包装材料有限公司,产品货号CR-8828。
定型剂:为费托蜡105,购自壳牌公司,产品货号为SX-105
增塑剂:为环烷油,购自新疆克拉玛依公司,产品货号为4010。
填料:为重量比为1:2的白炭黑和轻质活化碳酸钙混合物;白炭黑的比表面积为200±30m2/g,购自瓦克化学公司,产品货号为HDKN20;轻质活化碳酸钙,购自江西白瑞碳酸钙有限公司,产品型号为1250目。
1#相容剂:为马来酸酐聚乙烯接枝共聚物,购自杜邦化学公司,产品货号为E226;
2#相容剂:为重量比为1:2的马来酸酐苯乙烯接枝共聚物和马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物;马来酸酐苯乙烯接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为HK1000;马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为M500SE。
润滑剂:为硅酮母粒,购自星贝达(北京)化工材料有限公司,产品货号ST-LS301。
抗氧剂:包含主抗氧剂和辅助抗氧剂,其中主抗氧剂为1010,化学名称为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,购自巴斯夫公司,产品货号为Irganox1010;辅助抗氧剂为168,化学名称为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,购自巴斯夫公司,产品货号为Irgafos168;主抗氧剂与辅助抗氧剂的重量比为1:2。
钛白粉:购自杜邦公司,产品货号为R706;
上述一种全塑口罩鼻梁条材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)混合搅拌:先将苯乙烯类弹性体和增塑剂在60℃的温度下混合搅拌25分钟后,然后再与聚丙烯、聚乙烯、补强剂、定型剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂、填料、钛白粉在80℃的温度下混匀搅拌8分钟后,得到混合物A;
(2)熔融混炼:将步骤(1)得到的混合物A加入长径比为56:1、转速为350rpm的双螺杆挤出机中进行熔融混炼,依次经过挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序或者水下造粒工序后,其中螺杆各段温度分别为:一区170℃,二区180℃,三区195℃,四区210℃,五区245℃,六区245℃,七区245℃,八区245℃,九区245℃,十区245℃,十一区245℃,十二区245℃,机头温度220℃,最终得到全塑鼻梁条材料。
实施例4一种全塑口罩鼻梁条材料
本实施例提供的一种全塑口罩鼻梁条材料,其由以下重量份的原料组成:聚乙烯45份、聚丙烯10份、苯乙烯类弹性体3份、补强剂10份、定型剂12份、增塑剂3份、填料10份、1#相容剂4份、2#相容剂0.5份、润滑剂0.5份、抗氧剂0.5份、钛白粉1.5份。
原料来源:
聚乙烯:为重量比为3:1的高密度聚乙烯和低密度的混合物。高密度聚乙烯,购自茂名石化公司,产品货号为HHM5502LW;低密度聚乙烯,购自茂名石化公司,产品货号为PE-LM2720A。
聚丙烯:购自茂名石化公司,产品货号为PPB-M09,弯曲模量为1180MPa。
苯乙烯类弹性体:为重量比为1:2的线性苯乙烯弹性体树脂(SBS,苯乙烯重量含量为30%)与线性氢化苯乙烯弹性体树脂(SEBS,苯乙烯重量含量为30%)的混合物;线性苯乙烯弹性体树脂(SBS,苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-788;线性氢化苯乙烯弹性体树脂(SEBS,苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-502T。
补强剂:为聚苯乙烯(PS)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)混合物,质量比为1:3;聚苯乙烯(PS)购自镇江奇美化工公司,产品货号PG-33;聚对苯二甲酸乙二酯(PET)购自华润包装材料有限公司,产品货号CR-8828。
定型剂:为费托蜡105,购自壳牌公司,产品货号为SX-105
增塑剂:为环烷油,购自新疆克拉玛依公司,产品货号为4010。
填料:为重量比为1:2的白炭黑和轻质活化碳酸钙混合物;白炭黑的比表面积为200±30m2/g,购自瓦克化学公司,产品货号为HDKN20;轻质活化碳酸钙,购自江西白瑞碳酸钙有限公司,产品型号为1250目。
1#相容剂:为马来酸酐聚乙烯接枝共聚物,购自杜邦化学公司,产品货号为E226;
2#相容剂:为重量比为1:2的马来酸酐苯乙烯接枝共聚物和马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物;马来酸酐苯乙烯接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为HK1000;马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为M500SE。
润滑剂:为硅酮母粒,购自星贝达(北京)化工材料有限公司,产品货号ST-LS301。
抗氧剂:包含主抗氧剂和辅助抗氧剂,其中主抗氧剂为1010,化学名称为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,购自巴斯夫公司,产品货号为Irganox1010;辅助抗氧剂为168,化学名称为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,购自巴斯夫公司,产品货号为Irgafos168;主抗氧剂与辅助抗氧剂的重量比为1:2。
钛白粉:购自杜邦公司,产品货号为R706;
上述一种全塑口罩鼻梁条材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)混合搅拌:先将苯乙烯类弹性体和增塑剂在60℃的温度下混合搅拌25分钟后,然后再与聚丙烯、聚乙烯、补强剂、定型剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂、填料、钛白粉在80℃的温度下混匀搅拌8分钟后,得到混合物A;
(2)熔融混炼:将步骤(1)得到的混合物A加入长径比为56:1、转速为350rpm的双螺杆挤出机中进行熔融混炼,依次经过挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序或者水下造粒工序后,其中螺杆各段温度分别为:一区170℃,二区180℃,三区195℃,四区210℃,五区245℃,六区245℃,七区245℃,八区245℃,九区245℃,十区245℃,十一区245℃,十二区245℃,机头温度220℃,最终得到全塑鼻梁条材料。
实施例5一种全塑口罩鼻梁条材料
本实施例提供的一种全塑口罩鼻梁条材料,其由以下重量份的原料组成:聚乙烯48份、聚丙烯8份、苯乙烯类弹性体3份、补强剂13份、定型剂10份、增塑剂0.1份、填料10份、1#相容剂5份、2#相容剂0.5份、润滑剂0.5份、抗氧剂0.5份、钛白粉1.5份。
原料来源:
聚乙烯:为重量比为3:1的高密度聚乙烯和低密度的混合物。高密度聚乙烯,购自茂名石化公司,产品货号为HHM5502LW;低密度聚乙烯,购自茂名石化公司,产品货号为PE-LM2720A。
聚丙烯:购自茂名石化公司,产品货号为PPB-M09。
苯乙烯类弹性体:为重量比为1:2的线性苯乙烯弹性体树脂(SBS,苯乙烯重量含量为30%)与线性氢化苯乙烯弹性体树脂(SEBS,苯乙烯重量含量为30%)的混合物;线性苯乙烯弹性体树脂(SBS,苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-788;线性氢化苯乙烯弹性体树脂(SEBS,苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-502T。
补强剂:为聚苯乙烯(PS)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)混合物;聚苯乙烯(PS)购自镇江奇美化工公司,产品货号PG-33;聚对苯二甲酸乙二酯(PET)购自华润包装材料有限公司,产品货号CR-8828。
定型剂:为费托蜡105,购自壳牌公司,产品货号为SX-105
增塑剂:为环烷油,购自新疆克拉玛依公司,产品货号为4010。
填料:为重量比为1:2的白炭黑和轻质活化碳酸钙混合物;白炭黑的比表面积为200±30m2/g,购自瓦克化学公司,产品货号为HDKN20;轻质活化碳酸钙,购自江西白瑞碳酸钙有限公司,产品型号为1250目。
1#相容剂:为马来酸酐聚乙烯接枝共聚物,购自杜邦化学公司,产品货号为E226;
2#相容剂:为重量比为1:2的马来酸酐苯乙烯接枝共聚物和马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物;马来酸酐苯乙烯接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为HK1000;马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为M500SE。
润滑剂:为硅酮母粒,购自星贝达(北京)化工材料有限公司,产品货号ST-LS301。
抗氧剂:包含主抗氧剂和辅助抗氧剂,其中主抗氧剂为1010,化学名称为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,购自巴斯夫公司,产品货号为Irganox1010;辅助抗氧剂为168,化学名称为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,购自巴斯夫公司,产品货号为Irgafos168;主抗氧剂与辅助抗氧剂的重量比为1:2。
钛白粉:购自杜邦公司,产品货号为R706;
上述一种全塑口罩鼻梁条材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)混合搅拌:先将苯乙烯类弹性体和增塑剂在60℃的温度下混合搅拌25分钟后,然后再与聚丙烯、聚乙烯、补强剂、定型剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂、填料、钛白粉在80℃的温度下混匀搅拌8分钟后,得到混合物A;
(2)熔融混炼:将步骤(1)得到的混合物A加入长径比为56:1、转速为350rpm的双螺杆挤出机中进行熔融混炼,依次经过挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序或者水下造粒工序后,其中螺杆各段温度分别为:一区170℃,二区180℃,三区195℃,四区210℃,五区245℃,六区245℃,七区245℃,八区245℃,九区245℃,十区245℃,十一区245℃,十二区245℃,机头温度220℃,最终得到全塑鼻梁条材料。
实施例6一种全塑口罩鼻梁条材料
本实施例提供的一种全塑口罩鼻梁条材料,其由以下重量份的原料组成:聚乙烯50份、聚丙烯7份、苯乙烯类弹性体3份、补强剂15份、定型剂8份、增塑剂0.1份、填料8份、1#相容剂6份、2#相容剂0.5份、润滑剂0.5份、抗氧剂0.5份、钛白粉1.5份。
原料来源:
聚乙烯:为重量比为3:1的高密度聚乙烯和低密度的混合物。高密度聚乙烯,购自茂名石化公司,产品货号为HHM5502LW;低密度聚乙烯,购自茂名石化公司,产品货号为PE-LM2720A。
聚丙烯:购自茂名石化公司,产品货号为PPB-M09,弯曲模量为1180MPa。
苯乙烯类弹性体:为重量比为1:2的线性苯乙烯弹性体树脂(SBS,苯乙烯重量含量为30%)与线性氢化苯乙烯弹性体树脂(SEBS,苯乙烯重量含量为30%)的混合物;线性苯乙烯弹性体树脂(SBS,苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-788;线性氢化苯乙烯弹性体树脂(SEBS,苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-502T。
补强剂:为聚苯乙烯(PS)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)混合物,质量比为1:3;聚苯乙烯(PS)购自镇江奇美化工公司,产品货号PG-33;聚对苯二甲酸乙二酯(PET)购自华润包装材料有限公司,产品货号CR-8828。
定型剂:为费托蜡105,购自壳牌公司,产品货号为SX-105
增塑剂:为环烷油,购自新疆克拉玛依公司,产品货号为4010。
填料:为重量比为1:2的白炭黑和轻质活化碳酸钙混合物;白炭黑的比表面积为200±30m2/g,购自瓦克化学公司,产品货号为HDKN20;轻质活化碳酸钙,购自江西白瑞碳酸钙有限公司,产品型号为1250目。
1#相容剂:为马来酸酐聚乙烯接枝共聚物,购自杜邦化学公司,产品货号为E226;
2#相容剂:为重量比为1:2的马来酸酐苯乙烯接枝共聚物和马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物;马来酸酐苯乙烯接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为HK1000;马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为M500SE。
润滑剂:为硅酮母粒,购自星贝达(北京)化工材料有限公司,产品货号ST-LS301。
抗氧剂:包含主抗氧剂和辅助抗氧剂,其中主抗氧剂为1010,化学名称为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,购自巴斯夫公司,产品货号为Irganox1010;辅助抗氧剂为168,化学名称为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,购自巴斯夫公司,产品货号为Irgafos168;主抗氧剂与辅助抗氧剂的重量比为1:2。
钛白粉:购自杜邦公司,产品货号为R706;
上述一种全塑口罩鼻梁条材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)混合搅拌:先将苯乙烯类弹性体和增塑剂在60℃的温度下混合搅拌25分钟后,然后再与聚丙烯、聚乙烯、补强剂、定型剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂、填料、钛白粉在80℃的温度下混匀搅拌8分钟后,得到混合物A;
(2)熔融混炼:将步骤(1)得到的混合物A加入长径比为56:1、转速为350rpm的双螺杆挤出机中进行熔融混炼,依次经过挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序或者水下造粒工序后,其中螺杆各段温度分别为:一区170℃,二区180℃,三区195℃,四区210℃,五区245℃,六区245℃,七区245℃,八区245℃,九区245℃,十区245℃,十一区245℃,十二区245℃,机头温度220℃,最终得到全塑鼻梁条材料。
实施例7一种全塑口罩鼻梁条材料
本实施例提供的一种全塑口罩鼻梁条材料,其由以下重量份的原料组成:聚乙烯53份、聚丙烯6份、苯乙烯类弹性体3份、补强剂18份、定型剂6份、增塑剂1份、填料6份、1#相容剂6份、2#相容剂0.5份、润滑剂0.5份、抗氧剂0.5份、钛白粉1.5份。
原料来源:
聚乙烯:为重量比为3:1的高密度聚乙烯和低密度的混合物。高密度聚乙烯,购自茂名石化公司,产品货号为HHM5502LW;低密度聚乙烯,购自茂名石化公司,产品货号为PE-LM2720A。
聚丙烯:购自茂名石化公司,产品货号为PPB-M09,弯曲模量为1180MPa。
苯乙烯类弹性体:为重量比为1:2的线性苯乙烯弹性体树脂(SBS,苯乙烯重量含量为30%)与线性氢化苯乙烯弹性体树脂(SEBS,苯乙烯重量含量为30%)的混合物;线性苯乙烯弹性体树脂(SBS,苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-788;线性氢化苯乙烯弹性体树脂(SEBS,苯乙烯重量含量为30%)购自巴陵石化公司,产品货号为YH-502T。
补强剂:为聚苯乙烯(PS)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)混合物,质量比为1:3;聚苯乙烯(PS)购自镇江奇美化工公司,产品货号PG-33;聚对苯二甲酸乙二酯(PET)购自华润包装材料有限公司,产品货号CR-8828。
定型剂:为费托蜡105,购自壳牌公司,产品货号为SX-105
增塑剂:为环烷油,购自新疆克拉玛依公司,产品货号为4010。
填料:为重量比为1:2的白炭黑和轻质活化碳酸钙混合物;白炭黑的比表面积为200±30m2/g,购自瓦克化学公司,产品货号为HDKN20;轻质活化碳酸钙,购自江西白瑞碳酸钙有限公司,产品型号为1250目。
1#相容剂:为马来酸酐聚乙烯接枝共聚物,购自杜邦化学公司,产品货号为E226;
2#相容剂:为重量比为1:2的马来酸酐苯乙烯接枝共聚物和马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物;马来酸酐苯乙烯接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为HK1000;马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物购自东莞弘凯塑胶公司,产品货号为M500SE。
润滑剂:为硅酮母粒,购自星贝达(北京)化工材料有限公司,产品货号ST-LS301。
抗氧剂:包含主抗氧剂和辅助抗氧剂,其中主抗氧剂为1010,化学名称为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,购自巴斯夫公司,产品货号为Irganox1010;辅助抗氧剂为168,化学名称为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,购自巴斯夫公司,产品货号为Irgafos168;主抗氧剂与辅助抗氧剂的重量比为1:2。
钛白粉:购自杜邦公司,产品货号为R706;
上述一种全塑口罩鼻梁条材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)混合搅拌:先将苯乙烯类弹性体和增塑剂在60℃的温度下混合搅拌25分钟后,然后再与聚丙烯、聚乙烯、补强剂、定型剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂、填料、钛白粉在80℃的温度下混匀搅拌8分钟后,得到混合物A;
(2)熔融混炼:将步骤(1)得到的混合物A加入长径比为56:1、转速为350rpm的双螺杆挤出机中进行熔融混炼,依次经过挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序或者水下造粒工序后,其中螺杆各段温度分别为:一区170℃,二区180℃,三区195℃,四区210℃,五区245℃,六区245℃,七区245℃,八区245℃,九区245℃,十区245℃,十一区245℃,十二区245℃,机头温度220℃,最终得到全塑鼻梁条材料。
对比例1
与实施例3的区别仅在于定型剂用量不同,具体如下:一种全塑口罩鼻梁条材料,其由以下重量份的原料组成:聚乙烯40份、聚丙烯13份、苯乙烯类弹性体5份、补强剂8份、定型剂25份、增塑剂5份、填料10份、1#相容剂3份、2#相容剂1.5份、润滑剂0.5份、抗氧剂0.5份、钛白粉1.5份。
其他原料来源及混合物比例和制备方法均与实施例3相同。
对比例2
与实施例3的区别仅在于苯乙烯类弹性体的用量不同,具体如下:一种全塑口罩鼻梁条材料,其由以下重量份的原料组成:聚乙烯40份、聚丙烯13份、苯乙烯类弹性体15份、补强剂8份、定型剂15份、增塑剂5份、填料10份、1#相容剂3份、2#相容剂1.5份、润滑剂0.5份、抗氧剂0.5份、钛白粉1.5份。
其他原料来源及混合物比例和制备方法均与实施例3相同。
对比例3
与实施例3的区别仅在于补强剂的用量不同,具体如下:一种全塑口罩鼻梁条材料,其由以下重量份的原料组成:聚乙烯40份、聚丙烯13份、苯乙烯类弹性体5份、补强剂25份、定型剂15份、增塑剂5份、填料10份、1#相容剂3份、2#相容剂1.5份、润滑剂0.5份、抗氧剂0.5份、钛白粉1.5份。
其他原料来源及混合物比例和制备方法均与实施例3相同。
对比例4
与实施例3的区别仅在于不添加聚乙烯,聚丙烯的用量为53份,其余条件均相同。
对比例5
与实施例3的区别仅在于不添加聚丙烯,聚乙烯的用量为53份,其余条件均相同。
对比例6
与实施例3的区别仅在于不添加2#相容剂,1#相容剂的用量为4.5份,其余条件均相同。
对比例7
与实施例3的区别仅在于2#相容剂用量不变,组成配比不同,马来酸酐苯乙烯接枝共聚物和马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物的质量比为2:1,其余条件均相同。
对比例8
与实施例3的区别仅在于苯乙烯类弹性体的具体组分不同,为重量比为2:1的线性苯乙烯弹性体树脂(SBS,苯乙烯重量含量为30%)与线性氢化苯乙烯弹性体树脂(SEBS,苯乙烯重量含量为30%)的混合物,其余条件均相同。
测试实验
1、全塑口罩鼻梁条材料的物理性能:
(1)由于目前没有针对于口罩鼻梁条及其材料的相关标准,因此,本发明各实施例的物理性能测试标准和测试结果与口罩行业对于鼻梁条的经验指标(见表1)进行对比,其中折断测试标准参照《儿童口罩技术规范》(GB/T38880—2020)中关于鼻夹的折断次数不低于20次的要求。
表1口罩行业鼻梁条性能要求
备注:
①、对折定型:是指将长度为10cm的鼻梁条进行对折,用手将对折点捏住保持10秒钟,然后打开放在水平桌面上,待其自然打开,等待10秒钟或120分钟后测量其打开的角度;
②、双边定型:是指将长度为10cm的鼻梁条进行对折,用手将对折点捏住保持2秒钟,然后再用双手将鼻梁条两边沿双手食指反向旋转并保持10秒钟,然后打开放在水平桌面上,待其自然打开,等待10秒钟或120分钟后测量其双边打开的角度。
③、折断测试:是指将长度为10cm的鼻梁条双手捏住双边进行连续对折,在一定次数内不断裂。
(2)本申请各实施例各物理性能测试标准和测试结果列于表2中,其中,熔融指数的数值较低,表示材料加工过程中流动性较低,产品尺寸更稳定。
表2本申请各实施例物理性能测试结果
由上表对比可知,实施例的各项物理性能指标数值差异不大,均能满足现有行业经验指标。
(3)按照测试试验的方法和标准检测上述对比例的各项性能,结果列于表3中:
表3本申请各对比例物理性能测试结果
由表3可知,对比例1中随着定型剂的量的过量增大,定型效果有了明显的改善,但折断效果却显著降低,且拉伸强度降低,在鼻梁条加工中容易造成断条。这主要是因为费托蜡固化后较脆、不耐折、易断,因此,其过量加入,极大地降低了材料的拉伸强度和耐折性能。另外,在材料加工成鼻梁条成品后储存过程中发现,大约5天后,鼻梁条成品开始发黄,这可能是由于费托蜡不耐黄变的原因。
对比例2中随着苯乙烯类弹性体的量的过量增加,材料拉伸强度和折断效果有所提升,但定型效果却显著降低,这主要是苯乙烯类弹性体本身的弹性所致,因此需要严格控制苯乙烯类弹性体的用量,从而同时提高产品的定型效果和耐折性。
对比例3中随着补强剂的量的过量增加,定型效果提升明显,但折断效果显著变差,且熔融指数显著降低,这对于鼻梁条加工不利,另外,制备得到的鼻梁条成品表面比较粗糙。
对比例4中不添加聚乙烯,聚丙烯量增加,熔融指数降低,折断次数明显降低,且在鼻梁条生产过程中,容易出现线径忽大忽小,极不稳定,生产速度无法提升。另外,对比例4中聚丙烯量的增加使得产品的定型效果有所降低,这是因为本发明中各个组分是一个整体,虽然聚丙烯量的增加导致刚性组分的用量增加,但是聚丙烯与其它各材料之间的相容性变差,因此,定型效果反而有所降低。
对比例5中不添加聚丙烯,聚乙烯量增加,定型效果变差。在鼻梁条生产过程中,容易出现断条,且也存在线径忽大忽小,极不稳定,生产速度无法提升。
聚乙烯和聚丙烯具有协同作用,实施例3与对比例4和5中采用任一单一的烯烃相比,其定型效果和耐折性能均满足了鼻梁条的关键性能要求,而任一单一的烯烃只能在定型效果或耐折性能中某一方面满足鼻梁条性能要求。
对比例6中的相容剂全部采用马来酸酐聚乙烯接枝共聚物,拉伸强度和折断次数有所降低,定型效果也不是很理想。说明采用单一的马来酸酐聚乙烯接枝共聚物对于苯乙烯类弹性体与其他材料的相容性提升影响不大,从而不利于各组分发挥协同作用,对产品性能造成不利影响。采用复合的相容剂对于产品性能的提升具有显著影响。
从对比例6、对比例7和对比例8中可以看出,由于聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯类弹性体和补强剂因其自身的极性不相同,相容性较差,必须借助于相容剂才能充分融合,因此相容剂的选择和配比是非常重要的。采用合适的相容剂及其合适的配比,对于产品性能的提升起到关键性的作用。
上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明,该实施例并非用以限制本发明的专利范围,凡未脱离本发明所为的等效实施或变更,均应包含于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种全塑口罩鼻梁条材料,其特征在于,由如下重量份的组分组成:聚乙烯30-58份、聚丙烯5-20份、苯乙烯类弹性体3-10份、补强剂5-20份、增塑剂0.1-10份、定型剂3-20份、填料5-15份、1#相容剂2-8份、2#相容剂0.5-3.5份、润滑剂0.1-1份、抗氧剂0.1-1份和钛白粉1-3份;
所述聚乙烯为重量比为3:1的高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的混合物;
所述聚丙烯为高弯曲模量聚丙烯,弯曲模量≥800MPa;
所述苯乙烯类弹性体为苯乙烯含量30-45%的线性苯乙烯弹性体树脂和苯乙烯含量25-40%的线性氢化苯乙烯弹性体树脂的混合物,所述线性苯乙烯弹性体树脂和线性氢化苯乙烯弹性体树脂的质量比为1:1.5-3.5;
所述补强剂为聚苯乙烯和聚对苯二甲酸乙二酯混合物,质量比为1:3;
所述增塑剂为环烷油;
所述定型剂为58#石蜡、费托蜡80和费托蜡105中的一种或多种;
所述填料为重量比为1:2的白炭黑和轻质活化碳酸钙混合物;
所述1#相容剂为马来酸酐聚乙烯接枝共聚物;所述2#相容剂为马来酸酐苯乙烯接枝共聚物和马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物的混合物,所述马来酸酐苯乙烯接枝共聚物和马来酸酐氢化苯乙烯接枝共聚物的质量比为1:1.5-3。
2.根据权利要求1所述的全塑口罩鼻梁条材料,其特征在于,所述苯乙烯类弹性体为重量比为1:2的苯乙烯含量30%的线性苯乙烯弹性体树脂和苯乙烯含量30%的线性氢化苯乙烯弹性体树脂的混合物。
3.根据权利要求1所述的全塑口罩鼻梁条材料,其特征在于,所述润滑剂为硅酮母粒。
4.根据权利要求1所述的全塑口罩鼻梁条材料,其特征在于,所述润滑剂为硅酮粉;所述抗氧剂包含主抗氧剂和辅助抗氧剂。
5.根据权利要求4所述的全塑口罩鼻梁条材料,其特征在于,所述主抗氧剂与辅助抗氧剂的重量比为1:2。
6.根据权利要求4所述的全塑口罩鼻梁条材料,其特征在于,所述主抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂1076中的一种或多种;所述辅助抗氧剂为抗氧剂168和抗氧剂626中的一种或多种。
7.一种权利要求1-6任一项所述的全塑口罩鼻梁条材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)混合搅拌:先将苯乙烯类弹性体和增塑剂混合搅拌,然后再与聚丙烯、聚乙烯、补强剂、定型剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂、填料、钛白粉混匀搅拌后,得到混合物A;
(2)熔融混炼:将步骤(1)得到的混合物A加入双螺杆挤出机中进行熔融混炼,依次经过挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序或者水下造粒工序后,得到全塑口罩鼻梁条材料。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)包括如下步骤:先将苯乙烯类弹性体和增塑剂在60-65℃的温度下混合搅拌20-30分钟,然后再与聚丙烯、聚乙烯、补强剂、定型剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂、填料、钛白粉在75-85℃的温度下混匀搅拌5-10分钟,得到混合物A。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的双螺杆挤出机的长径比为40:1-60:1,转速为300-600rpm。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述双螺杆挤出机的长径比为56:1,转速为350rpm;螺杆各段温度分别为:一区170-180℃,二区180-190℃,三区190-200℃,四区200-220℃,五区220-260℃,六区220-260℃,七区220-260℃,八区220-260℃,九区220-260℃,十区220-260℃,十一区220-260℃,十二区220-260℃,机头温度210-240℃。
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