CN1730266A - 改性无机粉体材料与聚丙烯共混制备一次性餐饮具的方法 - Google Patents
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Abstract
一种改性无机粉体材料与聚丙烯共混制备一次性餐饮具的方法，该方法是先将无机粉体材料用改性剂进行改性，然后与聚丙烯共混后挤出造粒、注塑成型或经挤出片材、冲压或吸塑成型得一次性餐饮具。由于本发明方法中所用的无机粉体材料是经过改性后才与聚丙烯共混来制备一次性餐饮具，因而不仅无机粉体材料的加入量大大增加，大幅度地降低了成本，而且还能使获得的一次性餐饮具达到规定的卫生标准，使之成为一种极具市场竞争力的实用型餐饮具。本发明提供的方法简单、合理，易于控制，且生产过程产生的边角余料还可以再加工回收。
Description
一、技术领域
本发明属于一次性餐饮具制备技术领域，具体涉及一种用改性无机粉体材料与聚丙烯共混制备一次性餐饮具的方法。
二、背景技术
随着人们生活水平和饮食卫生意识的提高，对一次性使用的餐饮具的需求不断增大。但是以聚苯乙烯为主要原料制备的发泡餐饮具，由于难以降解，会对环境造成严重污染，近年来已被国家有关部门明令禁止制造和使用。而后研究开发出现在市场上的一次性餐饮具也还是存在着这样或那样的问题，如采用纸浆制备的餐饮具虽然不会对环境造成污染，但是其强度低，价格又较高，影响了其在市场上的销量，尤其是餐盒；又如用纯聚丙烯制备的餐饮具虽然使用无毒，但其降解还是很缓慢，且价格也较高。为了降低纯聚丙烯制备的餐饮具的价格和加快其降解速度，人们又研制推出了碳酸钙填充的聚丙烯餐饮具。这种餐饮具虽然在一定程度上解决了价格和降解速度的问题，但仍不理想，究其原因主要是加入的碳酸钙量较小，一般加入量只能在20％以下，否则就达不到国家规定的餐具卫生指标，因此生产成本仍然较高，无法与聚苯乙烯发泡餐盒的价格媲美，使其推广应用受到了一定的影响。
三、发明内容
本发明的目的是为了克服上述缺陷，提供一种改性无机粉体材料与聚丙烯共混制备一次性餐饮具的方法。该方法不仅可使无机粉体材料填充量大大提高，而且还能同时保证产品的物理机械性能良好，特别是能够完全达到作为餐饮具使用所要求的卫生指标。
本发明提供的一种改性无机粉体材料与聚丙烯共混制备一次性餐饮具的方法，该方法是将无机粉体材料与聚丙烯共混挤出造粒、注塑成型或经挤出片材、冲压或吸塑成型制得一次性餐饮具，其特征在于该方法中所用的无机粉体材料需经改性后共混，且其制备一次性餐饮具的原料配方以重量份计为：
聚乙烯 20～50份
无机粉体材料 30～80份
改性剂 0.5～10份
并按以下工艺步骤和条件制备：
(1)将无机粉体材料与改性剂在温度100～150℃下混合反应530分钟；
(2)将改性无机粉体材料与聚丙烯一起混合均匀后，送入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒；
(3)将所得粒料按注塑成型的常规工艺条件制备成一次性餐饮具，或
(2)将改性无机粉体材料与聚丙烯一起混合均匀后，送入双螺杆挤出机中熔融挤出成片材；
(3)将所得片材按常规工艺条件冲压或吸塑成型得一次性餐饮具。
上述方法中所用的无机粉体材料选自碳酸钙、滑石粉、白炭黑中的至少一种。
上述方法中所用的改性剂选自无机酸及其酯中的至少一种和聚合物改性剂中的任一种。其中无机酸及其酯为硫酸、磷酸、焦磷酸、多聚磷酸及其2～18碳醇酯、钛酸酯、铝酸酯、硼酸酯或锆酸酯；聚合物改性剂为顺丁烯二酸酐或丙烯酸与苯乙烯共聚物、聚乙烯或聚丙烯与顺丁烯二酸酐接枝共聚物、聚乙烯或聚丙烯与丙烯酸接枝共聚物。
聚合物改性剂的熔体流动速率最好为30～50克/10分钟(100℃，2160克)。
为了进一步提高改性效果，本发明还可在所用的改性剂中同时选自有机酸酯中的任一种。有机酸酯为甘油脂肪酸酯、山梨醇脂肪酸酯或2～18碳的脂肪酸与2-18碳的脂肪醇生成的酯。
上述方法中所述的注塑成型、挤出成片材和冲压或吸塑成型得一次性餐饮具的工艺都是选用现有的常规工艺条件进行，这些常规工艺条件都是本技术领域的普通技术人员所熟知的，故而略去不述。
本发明具有如下优点：
1、由于本发明方法中所用的无机粉体材料是经改性后，再与聚丙烯共混来制备的一次性餐饮具，因而不仅可使获得的一次性餐饮具中无机粉体材料的加入量大大增加，达到30～80份，为聚丙烯的0.6～4倍，大幅度地降低成本，而且还能使获得的一次性餐饮具达到国家GB18006.1-1999规定的卫生标准，成为一种极具市场竞争力的实用型餐饮具。
2、本发明方法中加入的改性剂，不仅对无机粉体材料具有改性作用，使之与聚丙烯具有更好的共混相容性，而且还能改善其共混物的加工性能，特别是改善共混物的流动性，使之在无机粉体材料加入量大大增加的情况下，还能按照一般的常规工艺进行熔融挤出、造粒、注塑成型或熔融挤出片材、冲压或吸塑成型得合格的一次性餐饮具。
3、本发明提供的方法简单、合理，易于控制，且生产过程产生的边角余料还可以再加工回收。
四、具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。另外，值得说明的是以下实施例各组分的份数均为重量份。
实施例1
将粒径为300目的碳酸钙20份放入混合机中，加入磷酸4份，在120℃下混合反应10分钟；然后加入粒径为300目的滑石粉30份、熔体流动速率(MI)为30克/10分钟的顺丁烯二酸酐与苯乙烯共聚物2份和钛酸酯1份，继续在120℃下混合反应15分钟；再加入熔体流动速率(MI)为3克/10分钟的聚丙烯50份混合2分钟后，送入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒；将所得粒料按注塑成型的常规工艺条件制备成一次性餐饮具即可。
实施例2
将粒径为300目的白炭黑30份放入混合机中，加入MI为37克/10分钟的聚乙烯与顺丁烯二酸酐接枝共聚物2份和磷酸酯1份，在130℃下混合反应5分钟；然后加入MI为1.5克/10分钟的聚丙烯40份混合2分钟后，送入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒；将所得粒料按注塑成型的常规工艺条件制备成一次性餐饮具即可。
实施例3
将粒径为300目的碳酸钙30份放入混合机中，加入多聚磷酸3.5份，在100℃下混合反应10分钟；然后加入粒径为300目的白炭黑40份、MI为46克/10分钟的聚丙烯与丙烯酸接枝共聚物2份，继续在100℃下混合反应10分钟；再加入MI为1克/10分钟的聚丙烯30份混合2分钟后，送入双螺杆挤出机中熔融挤出成片材；将所得片材按常规工艺条件冲压或吸塑成型得一次性餐饮具即可。
实施例4
将粒径为300目的滑石粉70份放入混合机中，加入硫酸7份，在145℃下混合反应12分钟；然后加入山梨酸脂肪酸酯1份、MI为50克/10分钟的聚乙烯与丙烯酸接枝共聚物2份，继续在145℃下混合反应10分钟；再加入MI为1克/10分钟的聚丙烯30份混合2分钟后，送入双螺杆挤出机中熔融挤出成片材；将所得片材按常规工艺条件冲压或吸塑成型得一次性餐饮具即可。
实施例5
将粒径为300目的碳酸钙10份和粒径为300目的白炭黑70份放入混合机中，加入焦磷酸2份，在80℃下混合反应12分钟；然后加入硬脂酸十八醇酯4份混合反应10分钟；再加入MI为41克/10分钟的聚丙烯与顺丁烯二酸酐接枝共聚物2份，继续在80℃下混合反应8分钟；最后加入MI为0.5克/10分钟的聚丙烯20份混合2分钟后，送入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒；将所得粒料按常规工艺条件注射成型得一次性餐饮具即可。
实施例6
将粒径为300目的白炭黑70份放入混合机中，加入铝酸酯1份，在150℃下混合反应5分钟；然后加入甘油十八酸单酯2份和MI为35克/10分钟的苯乙烯与丙烯酸共聚物1份，继续在150℃下混合反应5分钟；再加入MI为1克/10分钟的聚丙烯30份混合2分钟后，送入双螺杆挤出机中熔融挤出片材；将所得片材按常规工艺条件冲压或吸塑成型得一次性餐饮具即可。
Claims (9)
1、一种改性无机粉体材料与聚丙烯共混制备一次性餐饮具的方法，该方法是将无机粉体材料与聚丙烯共混挤出造粒、注塑成型或经挤出片材、冲压或吸塑成型制得一次性餐饮具，其特征在于该方法中所用的无机粉体材料需经改性后共混，且其制备一次性餐饮具的原料配方以重量份计为：
聚丙烯 20～50份
无机粉体材料 30～80份
改性剂 0.5～10份
并按以下工艺步骤和条件制备：
(1)将无机粉体材料与改性剂在温度100～150℃下混合反应5-30分钟；
(2)将改性无机粉体材料与聚丙烯一起混合均匀后，送入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒；
(3)将所得粒料按注塑成型的常规工艺条件制备成一次性餐饮具，或
(2)将改性无机粉体材料与聚丙烯一起混合均匀后，送入双螺杆挤出机中熔融挤出成片材；
(3)将所得片材按常规工艺条件冲压或吸塑成型成一次性餐饮具。
2、根据权利要求1所述的改性无机粉体材料与聚丙烯共混制备一次性餐饮具的方法，其特征在于所用的无机粉体材料选自碳酸钙、滑石粉、白炭黑中的至少一种。
3、根据权利要求1或2所述的改性无机粉体材料与聚丙烯共混制备一次性餐饮具的方法，其特征在于所用的改性剂选自无机酸及其酯中的至少一种和聚合物改性剂中的任一种。
4、根据权利要求3所述的改性无机粉体材料与聚丙烯共混制备一次性餐饮具的方法，其特征在于其中无机酸及其酯为硫酸、磷酸、焦磷酸、多聚磷酸及其2～18碳醇酯、钛酸酯、铝酸酯、硼酸酯或锆酸酯；聚合物改性剂为顺丁烯二酸酐或丙烯酸与苯乙烯共聚物、聚乙烯或聚丙烯与顺丁烯二酸酐接枝共聚物、聚乙烯或聚丙烯与丙烯酸接枝共聚物。
5、根据权利要求4所述的改性无机粉体材料与聚丙烯共混制备一次性餐饮具的方法，其特征在于聚合物改性剂的熔体流动速率为30～50克/10分钟。
6、根据权利要求3所述的改性无机粉体材料与聚丙烯共混制备一次性餐饮具的方法，其特征在于所用的改性剂还同时选自有机酸酯中的任一种。
7、根据权利要求6所述的改性无机粉体材料与聚丙烯共混制备一次性餐饮具的方法，其特征在于有机酸酯为甘油脂肪酸酯、山梨醇脂肪酸酯或2～18碳的脂肪酸与2-18碳的脂肪醇生成的酯。
8、根据权利要求5所述的改性无机粉体材料与聚丙烯共混制备一次性餐饮具的方法，其特征在于所用的改性剂还同时选自有机酸酯中的任一种。
9、根据权利要求8所述的改性无机粉体材料与聚丙烯共混制备一次性餐饮具的方法，其特征在于有机酸酯为甘油脂肪酸酯、山梨醇脂肪酸酯或2～18碳的脂肪酸与2-18碳的脂肪醇生成的酯。
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| CN102690460A (zh) * | 2012-06-07 | 2012-09-26 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种复合再生塑料及其制备方法 |
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