專(zhuān)利名稱(chēng)：一種食品接觸級(jí)的酚醛模塑料及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種酚醛模塑料及其制備方法，具體的說(shuō)是一種食品接觸級(jí)的酚醛模塑料及其制備方法和用途。
背景技術(shù)：
美國(guó)食品和藥物管理局(Food and Drug Administration)簡(jiǎn)稱(chēng)FDA，食品接觸類(lèi)材料指一切用于加工生產(chǎn)包裝存儲(chǔ)運(yùn)輸食品過(guò)程中與食品能夠接觸到的材料，常見(jiàn)的材料包括各種塑料、金屬、陶瓷、玻璃、竹木等，這些與食品能夠接觸到的材料的環(huán)保安全情況直接事關(guān)使用者的飲食安全和健康，所以對(duì)這類(lèi)產(chǎn)品出口到美國(guó)需要按照FDA標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)認(rèn)證。FDA21CFR 177. MlO是FDA里與食品接觸材料安全指令的酚醛材料檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)， 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用蒸餾水回流2小時(shí)，每平方英寸的接觸面提取物應(yīng)符合下列限制1、總提取物不超過(guò)0. 15毫克；2、苯酚提取物不超過(guò)0. 005毫克；3、苯胺提取物不超過(guò)0. 006毫克。酚醛模塑料又稱(chēng)膠木粉和電木粉，是一種用途廣泛的熱固性塑料，到現(xiàn)在為止，在熱固性塑料中仍生產(chǎn)量最大、使用最普遍。酚醛模塑料是由酚醛樹(shù)脂、填料、潤(rùn)滑劑和固化劑等以一定配比組成。酚醛樹(shù)脂的含量一般為35 65%，填料一般為木粉，碳酸鈣、云母、 高嶺土，滑石粉或玻璃纖維等。因普通酚醛模塑料含有游離的苯酚、甲醛等有害物質(zhì)對(duì)人體有毒性，所以一般電木制品不宜作飲食用具和食品包裝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種食品接觸級(jí)的酚醛模塑料及其制備方法和用途，本發(fā)明的酚醛模塑料殼安全地用于與食品接觸制品表面，達(dá)到FDA 21CFR 177. 2410 標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種食品接觸級(jí)的酚醛模塑料，由以下重量百分比的原料制備而成(1)酚醛樹(shù)脂30 50% ；⑵木粉10 40% ； (3)礦物填料10 30% ； (4)烏洛托品4 9% ； (5) 碳黑0.5 2%。本發(fā)明使用酚醛樹(shù)脂作為粘合劑。所采用的酚醛樹(shù)脂是草酸催化的熱塑性酚醛樹(shù)脂，占本發(fā)明的食品接觸級(jí)的酚醛模塑料重量的30 50%，但38 48%的重量配比范圍能更好的滿(mǎn)足工藝對(duì)樹(shù)脂軟化點(diǎn)、粘度、凝膠時(shí)間等指標(biāo)的要求，控制游離酚、游離甲醛等有害物質(zhì)的含量，使游離酚小于1 %，可滿(mǎn)足苯酚提取物指標(biāo)和苯胺提取物指標(biāo)要求。本發(fā)明使用木粉作為增強(qiáng)材料。所述木粉細(xì)度是80 150目，水分<8%，表觀密度0. 15 0. 27g/cm3，灰分< 3%。本發(fā)明的食品接觸級(jí)的酚醛模塑料所采用的木粉須經(jīng)檸檬酸提純處理。木粉經(jīng)檸檬酸提純處理，可除去可溶性雜質(zhì)，達(dá)到總提取物指標(biāo)要求。木粉的用量占本發(fā)明的食品接觸級(jí)的酚醛模塑料重量的10 40%，但20 35%的質(zhì)量配比范圍是相對(duì)更好的。本發(fā)明使用的礦物填料是牙膏級(jí)氫氧化鋁，保證了材料良好的耐熱性、阻燃性和電絕緣性能，牙膏級(jí)氫氧化鋁原料是經(jīng)1200°C高溫處理，確保了牙膏級(jí)氫氧化鋁有極穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)。氫氧化鋁的用量占本發(fā)明的食品接觸級(jí)的酚醛模塑料重量的10 30%，但 10 25%的重量配比范圍是相對(duì)更好的。本發(fā)明使用烏洛托品作為固化劑，粒徑為200 300目。烏洛托品固化劑用量占本發(fā)明的食品接觸級(jí)的酚醛模塑料重量的4 9%，但5 8%重量配比范圍是相對(duì)更好的。 烏洛托品自身屬中等毒性化學(xué)品，固化反應(yīng)放出氨，故嚴(yán)格控制烏洛托品用量，以控制游離氨等有害物質(zhì)含量，同時(shí)又保證材料優(yōu)異的加工性能，以滿(mǎn)足注射成型工藝要求。本發(fā)明采用指定美國(guó)卡博特公司生產(chǎn)的碳黑是作為著色劑。美國(guó)卡博特公司生產(chǎn)的碳黑，有卓越的黑度、很強(qiáng)的著色力和極佳的分散性和穩(wěn)定性，并可滿(mǎn)足總提取物指標(biāo)要求。本發(fā)明還可以根據(jù)需要加入添加劑，其中添加劑可以潤(rùn)滑劑硬脂酸鋅和固化促進(jìn)劑為氧化鎂，其中脂酸鋅添加量的重量百分比為1 3%，氧化鎂添加量的重量百分比為 1 3%。本發(fā)明的食品接觸級(jí)的酚醛模塑料的制備方法是(1)將木粉浸入重量百分比濃度為3 4%檸檬酸溶液洗2小時(shí)，過(guò)濾后再經(jīng)清水洗半小時(shí)，除水烘干。(2)將酚醛樹(shù)脂粉碎，與經(jīng)檸檬酸提純處理的木粉、烏洛托品、牙膏級(jí)氫氧化鋁、碳黑一起均勻混合后，經(jīng)塑煉粉碎造粒。在所述制備方法的步驟( 中，還可以加入重量百分比為1 3%的硬脂鋅和重量百分比為1 3%的氧化鎂。本發(fā)明所述的食品接觸級(jí)的酚醛模塑料可以用來(lái)制造餐具、食品包裝袋。本發(fā)明的有益效果是提供一種食品接觸級(jí)的酚醛模塑料，本發(fā)明的酚醛模塑料可安全地用于與食品接觸制品表面，達(dá)到FDA 2ICFR 177. 2410標(biāo)準(zhǔn)，為食品接觸用品如炊具、餐具、包裝、加工機(jī)械、運(yùn)輸管道、容器等提供一種理想的成型材料。并且制備食品接觸級(jí)的酚醛模塑料的方法簡(jiǎn)單，操作方便。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但不限于本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1將^kg木粉浸入重量百分比濃度為3 4%檸檬酸溶液洗2小時(shí)，過(guò)濾后再經(jīng)清水洗半小時(shí)，除水烘干。將37kg酚醛樹(shù)脂粉碎，與經(jīng)檸檬酸提純處理的^kg木粉、5. 9kg烏洛托品、23. 6kg 牙膏級(jí)氫氧化鋁、2kg碳黑、1. 5kg氧化鎂及2kg硬脂酸鋅一起均勻混合后，經(jīng)塑煉粉碎造粒。實(shí)施例2將^kg木粉浸入重量百分比濃度為3 4%檸檬酸溶液洗2小時(shí)，過(guò)濾后再經(jīng)清水洗半小時(shí)，除水烘干。將38kg酚醛樹(shù)脂粉碎，與經(jīng)檸檬酸提純處理的^kg木粉、6. Ikg烏洛托品、20. 9kg 牙膏級(jí)氫氧化鋁、2kg碳黑、Ikg氧化鎂及3kg硬酯酸鋅一起均勻混合后，經(jīng)塑煉粉碎造粒。
實(shí)施例3將30kg木粉浸入重量百分比濃度為3 4%檸檬酸溶液洗2小時(shí)，過(guò)濾后再經(jīng)清水洗半小時(shí)，除水烘干。將40kg酚醛樹(shù)脂粉碎，與經(jīng)檸檬酸提純處理的30kg木粉、6. 4kg烏洛托品、17. 6kg 牙膏級(jí)氫氧化鋁、2kg碳黑、3kg氧化鎂及Ikg硬酯酸鋅一起均勻混合后，經(jīng)塑煉粉碎造粒。實(shí)施例4將34. 8kg木粉浸入重量百分比濃度為3 4%檸檬酸溶液洗2小時(shí)，過(guò)濾后再經(jīng)清水洗半小時(shí)，除水烘干。將41. 5kg酚醛樹(shù)脂粉碎，與經(jīng)檸檬酸提純處理的34. 8kg木粉、6. 6kg烏洛托品、 11. 6kg牙膏級(jí)氫氧化鋁、2kg碳黑、1. 5kg氧化鎂及^^硬酯酸鋅一起均勻混合后，經(jīng)塑煉粉碎造粒。實(shí)施例5將32kg木粉浸入重量百分比濃度為3 4%檸檬酸溶液洗2小時(shí)，過(guò)濾后再經(jīng)清水洗半小時(shí)，除水烘干。將43kg酚醛樹(shù)脂粉碎，與經(jīng)檸檬酸提純處理的32kg木粉、6. 8kg烏洛托品、13. 7kg 牙膏級(jí)氫氧化鋁、Ikg碳黑、1. 5kg氧化鎂及2kg硬酯酸鋅一起均勻混合后，經(jīng)塑煉粉碎造粒。實(shí)施例6將33kg木粉浸入重量百分比濃度為3 4%檸檬酸溶液洗2小時(shí)，過(guò)濾后再經(jīng)清水洗半小時(shí)，除水烘干。將44. 5kg酚醛樹(shù)脂粉碎，與經(jīng)檸檬酸提純處理的33kg木粉、7kg烏洛托品、11. 5kg 牙膏級(jí)氫氧化鋁、0. 5kg碳黑、1. 5kg氧化鎂及2kg硬酯酸鋅一起均勻混合后，經(jīng)塑煉粉碎造粒。發(fā)明人將本發(fā)明制備所得的酚醛模塑料的性能指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定，證明本發(fā)明制備的食品接觸級(jí)的酚醛模塑料能用于食品接觸用品如炊具、餐具、包裝、加工機(jī)械、運(yùn)輸管道、 容器的可行性。表1是本發(fā)明的食品接觸級(jí)的酚醛模塑料的6個(gè)實(shí)施例，各個(gè)組成部分采用如下規(guī)格和型號(hào)(1)熱塑性酚醛樹(shù)脂，游離酚小于1%，軟化點(diǎn)82 95°C，粘度14 18厘泊， 凝膠時(shí)間35 65秒/150°C，上海歐亞合成材料有限公司生產(chǎn)。( 木粉，細(xì)度是80 150 目，水分彡8%，表觀密度0. 15 0. 27g/cm3，灰分< 3. 0%，浙江湖州海克洵纖維素有限公司生產(chǎn)。(3)碳黑，型號(hào)M1300，美國(guó)卡博特公司生產(chǎn)。(4)烏洛托品，粒徑50um，浙江晉巨化工有限公司生產(chǎn)。( 氫氧化鋁，牙膏級(jí)，山東鋁業(yè)公司氧化鋁廠。(6)氧化鎂，細(xì)度200 目，海城信諾西爾礦業(yè)有限公司。(7)硬酯酸鋅，細(xì)度325目，發(fā)基化學(xué)品(張家港)有限公司ο實(shí)施例1-6的各組成部分比重及性能指標(biāo)都列在該表中。表1中的提取物按FDA 2ICFR 177. 2410標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，其它性能指標(biāo)按IS0145^_2標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。表 權(quán)利要求
1.一種食品接觸級(jí)的酚醛模塑料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制備而成 ⑴酚醛樹(shù)脂30% 50% ；⑵木粉10 40% ； (3)礦物填料10 30% ； (4)烏洛托品 4 9% ； (5)碳黑 0.5 2%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種食品接觸級(jí)的酚醛模塑料，其特征在于，還添加有添加劑，添加劑為潤(rùn)滑劑硬脂酸鋅和固化促進(jìn)劑氧化鎂，其中硬脂酸鋅添加量的重量百分比為 1 3 %，氧化鎂添加量的重量百分比為1 3 %。。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種食品接觸級(jí)的酚醛模塑料，其特征在于，所述的酚醛樹(shù)脂是草酸催化熱塑性固體酚醛樹(shù)脂，游離酚小于1 %，酚醛樹(shù)脂的重量百分比是38 48%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種食品接觸級(jí)的酚醛模塑料，其特征在于，所述木粉細(xì)度為80 150目，水分彡8%，表觀密度是0. 15 0. 27g/cm3，灰分< 3%，木粉的重量百分比 20 35%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種食品接觸級(jí)的酚醛模塑料，其特征在于，所述的礦物填料是牙膏級(jí)氫氧化鋁，礦物填料的重量百分比是10 25%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種食品接觸級(jí)的酚醛模塑料，其特征在于，所述的烏洛托品粒徑是200 300目，烏洛托的重量百分比是5 8%。
7.權(quán)利要求1的一種食品接觸級(jí)的酚醛模塑料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)將木粉浸入重量百分比濃度為3 4%檸檬酸溶液洗2小時(shí)，過(guò)濾后再經(jīng)清水洗半小時(shí)，除水烘干；(2)將酚醛樹(shù)脂粉碎，與經(jīng)檸檬酸提純處理的木粉、烏洛托品、牙膏級(jí)氫氧化鋁、碳黑一起均勻混合后，經(jīng)塑煉粉碎造粒。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述步驟O)中，還加入重量百分比為 1 3%的潤(rùn)滑劑硬脂酸鋅和重量百分比為1 3%的固化促進(jìn)劑氧化鎂。
9.權(quán)利要求1的一種食品接觸級(jí)的酚醛模塑料的用途，其特征在于，用來(lái)制造餐具或食品包裝袋。
全文摘要
本發(fā)明提供一種食品接觸級(jí)酚醛模塑料，由以下重量百分比的原料制備而成(1)酚醛樹(shù)脂30～50％；(2)木粉10～40％；(3)礦物填料10～30％；(4)烏洛托品4～9％；(5)碳黑0.5～2％。并且公開(kāi)了本發(fā)明食品接觸級(jí)酚醛模塑料的制備方法和用途。本發(fā)明的酚醛模塑料可安全地用于與食品接觸制品表面，達(dá)到FDA 21CFR 177.2410標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)C08K5/3477GK102276956SQ20111013864
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者朱永茂, 沐霖, 邱志剛 申請(qǐng)人:上海歐亞合成材料有限公司