本發(fā)明涉及一種耐刮擦高阻隔性的水杯，屬于生活用品技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水杯，按材料一般分為玻璃、塑料、陶瓷等幾種，玻璃、陶瓷水杯不耐摔，而塑料水杯比較耐用，因此塑料水杯占據(jù)了比較大的市場(chǎng)。塑料水杯一般由聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)等材料制成，其中PET塑料杯一般不耐高溫，最高使用溫度不能超過(guò)70℃，杯壁較薄，主要用于包裝碳酸飲料、飲用水、果汁、酵素和茶飲料等；PC是被大量使用的一種材料，尤其多用于制造奶瓶、太空杯等，但因?yàn)楹须p酚A(BPA)一直備受爭(zhēng)議。歐盟認(rèn)為含雙酚A奶瓶會(huì)誘發(fā)性早熟，從2011年3月2日起，禁止生產(chǎn)含化學(xué)物質(zhì)雙酚A(BPA)的嬰兒奶瓶。我國(guó)也與于2011年6月1日起，禁止雙酚A用于嬰幼兒食品容器生產(chǎn)和進(jìn)口，PC瓶因其安全性市場(chǎng)受到影響。與上述材料相比，聚丙烯具有明顯的性能及價(jià)格優(yōu)勢(shì)。在性能上，聚丙烯無(wú)毒、無(wú)臭、無(wú)味，密度小質(zhì)地輕，耐高溫，制品能在100℃以上溫度進(jìn)行消毒滅菌，在不受外力的條件下，150℃也不變形，且易于加工成型，特別是環(huán)保性能好，易于回收處理，對(duì)環(huán)境友好。同時(shí)聚丙烯原料豐富，價(jià)格便宜，用途廣泛。
然而PP材料的表面耐劃傷性能很差，很大程度上降低了水杯制品的美觀程度，而且在制品表面產(chǎn)生的刮痕也會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中，限制了其使用。目前提高聚丙烯材料耐刮性能主要有以下幾種方法：一時(shí)添加超細(xì)礦物粉，這些填料有助于改善制品的表面平整性，從而達(dá)到改善材料耐刮擦性能的目的；二是添加刮擦劑，當(dāng)刮擦劑劑被加入后會(huì)遷移到材料表面或起霜白化，產(chǎn)生一個(gè)蠟層，降低摩擦系數(shù)從而達(dá)到提高材料的耐刮擦性能；三是與耐刮擦性能好的材料進(jìn)行共混，通過(guò)兩者的相容性來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。
如中國(guó)專利(公開(kāi)號(hào)：CN 102477181A)公開(kāi)了一種高光澤耐刮擦填充PP類(lèi)樹(shù)脂及其制備方法，此發(fā)明引入超細(xì)氫氧化鎂，使得耐刮擦性能得到提高，但是大量的氫氧化鎂會(huì)降低材料的表面光澤度，且影響材料的力學(xué)性能。如中國(guó)專利申請(qǐng)(公開(kāi)號(hào)：CN 104356509A)公開(kāi)了一種高硬度耐劃傷高光澤改性聚丙烯材料，聚丙烯與聚甲基丙烯酸甲酯共混來(lái)改善材料的耐劃傷性，但是單獨(dú)使用聚甲基丙烯酸甲酯，材料的耐劃傷性能提高不明顯，且此發(fā)明使用大量的填充玻纖、硫酸鋇無(wú)機(jī)填料，綜合力學(xué)性能有大幅度的下降。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有聚丙烯材料應(yīng)用于水杯表面易刮擦、透過(guò)率高阻隔性差的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種耐刮擦、高阻隔且力學(xué)性能兼優(yōu)的聚丙烯材料，應(yīng)用于水杯，從美觀和實(shí)用角度賦予水杯耐刮擦高阻隔性能。
本發(fā)明的上述目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種耐刮擦高阻隔性的水杯，所述水杯包括杯體和杯蓋，所述杯體為圓形結(jié)構(gòu)，所述杯體外周面分布有若干個(gè)間距相等的凹點(diǎn)，所述杯體通過(guò)螺紋旋轉(zhuǎn)連接所述杯蓋，所述杯蓋上端設(shè)有套繩口；所述杯體和杯蓋由相同的復(fù)合材料制成，所述的復(fù)合材料包括以下重量份數(shù)的成分：
聚丙烯：50-70份
乙烯-乙烯醇共聚物：5-12份
聚己二酰間苯二甲胺：8-18份
聚甲基丙烯酸甲酯：5-12份
尼龍：3-10份
改性納米填料：5-10份
相容劑：5-12份
硅酮母粒：0.5-2份
潤(rùn)滑劑：0.1-1份。
乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)是一種兼有乙烯聚合物的易加工性和聚乙烯醇阻隔性的新型阻隔性材料，具有優(yōu)異的氣體阻隔性，可有效阻隔氧氣、二氧化碳和其他氣體的滲透，其阻氣性比PA高100倍，比PE、PP高1萬(wàn)倍。但是EVOH因樹(shù)脂分子結(jié)構(gòu)中存在羥基，使EVOH具有較強(qiáng)的親水性和吸濕性，嚴(yán)重影響阻隔性能，并且EVOH的阻隔性會(huì)隨溫度上升而下降。因此EVOH一般不能單獨(dú)使用，往往與其他材料復(fù)合使用。聚己二酰間苯二甲胺(MXD6)是一種從間二甲基胺和已二酸縮聚而成的芳香族透明尼龍，MXD6的阻隔性雖比EVOH稍差一點(diǎn)，但其阻隔性不受溫度及濕度的影響，MXD6和EVOH相容性較好，由MXD6和EVOH復(fù)合組成的材料能有效結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)，提供良好的阻隔性以及其阻隔性不受濕度和溫度的影響。此外，EVOH的加入在提高阻隔性能的同時(shí)，材料的物理力學(xué)性能會(huì)下降，而MXD6分子鏈存在末端羧基，可與EVOH分子鏈上羥基產(chǎn)生氫鍵作用力，表現(xiàn)為拉伸強(qiáng)度的增大，因而EVOH與MXD6的復(fù)配使用可以改善材料力學(xué)性能。
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)具有良好的力學(xué)性能，其拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度以及壓縮強(qiáng)度等均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它通用塑料，因PMMA較大的側(cè)甲酯基和α碳原子上的側(cè)甲基的存在，使聚合物分子鏈的剛性增大，致使PMMA硬度大，與聚丙烯共混后，可以改善聚丙烯材料表面硬度低的缺點(diǎn)，達(dá)到改善耐刮擦的效果。PMMA具有十分優(yōu)異的光學(xué)性能，其作為三種空間立構(gòu)體的混合物，宏觀上屬于無(wú)定形聚合物，為剛性無(wú)色透明材料，可有效提高材料的表面光澤度。
尼龍(PA)具有優(yōu)異的耐刮擦性能，且價(jià)格低廉，與PMMA的復(fù)配對(duì)聚丙烯材料的耐刮擦性能有顯著改善。且PA與MXD6兩相相容性良好，這兩者的共混有利于提高材料的韌性，改善加工性能。
納米填料的引入可以很好改善材料的力學(xué)性能，提高耐刮擦性能，且因?yàn)榧{米填料粒徑小、比表面積大，與聚丙烯有更大的接觸面積并與基體粘合更牢，當(dāng)材料受到外力沖擊時(shí)，納米填料與聚丙烯形成的物理三維網(wǎng)絡(luò)會(huì)起到應(yīng)力集中作用，吸收沖擊能來(lái)提高材料的抗沖擊能力。納米粒子的加入還可以延長(zhǎng)滲透路徑，而且納米粒子可較大改善復(fù)合材料的結(jié)晶性能，從而更大的提高阻隔性能。納米粒子的粒徑較小，具有較高的表面能，導(dǎo)致納米粒子極易團(tuán)聚，團(tuán)聚后的納米粒子不利于材料力學(xué)性能、阻隔性以及抗老化性能的改善，因此需要對(duì)納米粒子進(jìn)行表面處理。
相容劑的加入也對(duì)PP復(fù)合材料的耐刮擦性能的改善有促進(jìn)作用，相容劑提高了各組分與PP基體間的結(jié)合力，從而減輕了聚合物表面刮傷時(shí)會(huì)出現(xiàn)銀紋、裂縫及剝離等破壞行為，提高了PP復(fù)合材料的耐刮擦性。
本發(fā)明耐刮擦高阻隔性水杯的復(fù)合材料以聚丙烯為基體，復(fù)配使用EVOH、MXD6、PMMA、PA、改性納米填料，有效提高聚丙烯材料的耐刮擦性、阻隔性以及抗沖擊性能，同時(shí)還添加了相容劑、硅酮及潤(rùn)滑劑，通過(guò)各組分之間產(chǎn)生的協(xié)同作用進(jìn)一步提高聚丙烯材料各項(xiàng)性能。
在上述耐刮擦高阻隔性水杯的復(fù)合材料中，作為優(yōu)選，所述的聚丙烯為等規(guī)均聚聚丙烯，結(jié)晶度≥70％，在230℃、2.16kg條件下，熔融指數(shù)為5-30g/10min。高結(jié)晶的PP分子鏈較短，鏈的柔順性好，隨著PP結(jié)晶度的提高，分子排列整齊有序，PP分子間的作用力增大，因而PP的模量和硬度都會(huì)隨著增加，另外，由短分子鏈形成的PP球晶抵抗變形的能力更強(qiáng)，因此耐刮性能更好，同時(shí)阻隔性能也更佳。大量實(shí)驗(yàn)表明，高結(jié)晶PP(結(jié)晶度為75％)比普通結(jié)晶PP(結(jié)晶度為60％)的△L值下降了15％～20％。聚丙烯的熔融指數(shù)與材料的性能有很大關(guān)系，當(dāng)熔融指數(shù)小時(shí)，則其硬度、抗沖擊強(qiáng)度、耐老化性等性能都有所提高，但加工流動(dòng)性差，不利于加工，而熔融指數(shù)大時(shí)，成型時(shí)的流動(dòng)性就相應(yīng)好一些。本發(fā)明選擇的熔融指數(shù)范圍合理，性能和加工流動(dòng)性較好。
在上述耐刮擦高阻隔性水杯的復(fù)合材料中，作為優(yōu)選，所述的EVOH中乙烯重量百分含量為20％-40％。在EVOH共聚物中，變更乙烯單體與乙烯醇單體的含量，就能得到性能大不相同的EVOH。其中乙烯單體提供耐水性和加工性，而乙烯醇單體則提供阻隔性，因此乙烯單體的含量增加，氧氣透過(guò)系數(shù)也增加，材料的阻隔性能降低。如EVOH含29％乙烯時(shí)，其氧氣透過(guò)系數(shù)為0.1ml.mm/m2d.MPa，而乙烯含量在38％時(shí)，其氧氣透過(guò)系數(shù)為0.4ml.mm/m2d.MPa。
在上述耐刮擦高阻隔性水杯的復(fù)合材料中，作為優(yōu)選，所述的聚己二酰間苯二甲胺在230℃、2.16kg條件下，熔融指數(shù)為5-20g/10min。在本發(fā)明選擇的熔融指數(shù)范圍內(nèi)，材料性能和加工流動(dòng)性較好。
在上述耐刮擦高阻隔性水杯的復(fù)合材料中，作為優(yōu)選，所述的EVOH和MXD6質(zhì)量復(fù)配比為1：1.5-2。在此配比下，MXD6和EVOH的相互作用達(dá)到最大，共混材料的阻隔性能及力學(xué)性能改善效果較優(yōu)。
在上述耐刮擦高阻隔性水杯的復(fù)合材料中，作為優(yōu)選，所述的聚甲基丙烯酸甲酯的相對(duì)分子量為30000～100000g/mol，玻璃化溫度為100～110℃。PMMA的拉伸強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度以及透明度會(huì)隨著PMMA分子量的減小而得到提高，本發(fā)明選擇的PMMA分子量能賦予材料較佳的性能。
在上述耐刮擦高阻隔性水杯的復(fù)合材料中，作為優(yōu)選，所述的尼龍為尼龍6、尼龍66、尼龍1010中的一種或多種。
在上述耐刮擦高阻隔性水杯的復(fù)合材料中，作為優(yōu)選，所述的改性納米填料為硅烷偶聯(lián)劑包覆改性的改性納米硅灰石、改性滑石粉、改性納米碳酸鈣、改性納米二氧化硅中的一種或多種。所述改性納米填料的制備方法為：將一份硅烷偶聯(lián)劑KH-560溶于四份75％的乙醇溶液中，室溫下超聲分散20-40min后加入四份納米粒子，邊攪拌邊加熱到80-90℃，恒溫反應(yīng)5-7h后，抽濾，用無(wú)水乙醇洗滌三次，將其置于50-60℃真空干燥箱中干燥后，既得目標(biāo)改性納米粒子。硅烷偶聯(lián)劑既能與無(wú)機(jī)物中的羥基又能與材料的長(zhǎng)分子鏈相互作用，使納米粒子與聚丙烯、EVOH、MXD6等材料偶聯(lián)起來(lái)，納米粒子能均勻分散其中，從而改善共混材料的各種性能。
進(jìn)一步優(yōu)選，所述的改性納米填料為改性納米硅灰石與改性納米二氧化硅按質(zhì)量比(1-2):1復(fù)配使用。改性納米硅灰石和改性納米二氧化硅在增強(qiáng)PP中比滑石粉、碳酸鈣具有更好的力學(xué)性能。兩者的復(fù)配協(xié)同作用，可有效提高聚丙烯材料的力學(xué)性能、阻隔性能和耐刮擦性能。
在上述耐刮擦高阻隔性水杯的復(fù)合材料中，作為優(yōu)選，所述的相容劑為馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯(PP-MAH)、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯(PE-MAH)、馬來(lái)酸酐接枝苯乙烯嵌段共聚物(SEBS-MAH)、馬來(lái)酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-MAH)和馬來(lái)酸酐接枝三元乙丙橡膠(EPDM-MAH)中的一種或多種。作為優(yōu)選，所述的相容劑為馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯(PP-MAH)和馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯(PE-MAH)按(2-3)：1復(fù)配使用。使用此配比的相容劑，材料各組分間的相容效果最佳，使得各組分共混呈現(xiàn)的性能最優(yōu)。
在上述耐刮擦高阻隔性水杯的復(fù)合材料中，作為優(yōu)選，所述的硅酮母粒為以聚丙烯為載體的顆粒狀有機(jī)改性硅酮母粒。所述硅酮母粒在成型加工過(guò)程中能在材料表面形成一層潤(rùn)滑層，從而有效地降低材料表面的摩擦系數(shù)，改善材料的耐刮擦性能。且由于其摩爾質(zhì)量較大，不會(huì)發(fā)生遷移現(xiàn)象，在材料表面能與各組分大分子鏈相互纏結(jié)，整個(gè)分子兩端相當(dāng)于插入到材料表面，形成的潤(rùn)滑層能與復(fù)合材料表面緊密結(jié)合，而使材料表面的耐刮擦性能得到很好的改善。
在上述耐刮擦高阻隔性水杯的復(fù)合材料中，作為優(yōu)選，所述的潤(rùn)滑劑為單硬脂酸甘油脂、氧化聚乙烯蠟、乙撐雙硬脂酰胺中的一種或多種。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種上述耐刮擦高阻隔性水杯的制備方法，該制備方法包括以下步驟：
(1)按上述耐刮擦高阻隔性水杯的復(fù)合材料組成成分及其重量百分比稱取原料，并將各原料在高混機(jī)中混合，將混合好的原料從高混機(jī)中排出，倒入喂料機(jī)種，由喂料機(jī)喂入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒；
(2)將制得的造粒添加到高速注塑機(jī)料筒中，同時(shí)將料筒加熱到210-280℃，加熱到熔融狀態(tài)；將熔融狀態(tài)的造粒經(jīng)過(guò)熱流道的噴嘴注射到加熱后的水杯模具中，經(jīng)保壓、冷卻成型、開(kāi)模制得耐刮擦高阻隔性的水杯。
其中雙螺桿轉(zhuǎn)速為100-400rpm，雙螺桿擠出機(jī)各段溫度分別為：一區(qū)180-190℃，二區(qū)190-200℃，三區(qū)200-210℃，四區(qū)210-220℃，五區(qū)210-220℃，六區(qū)210-220℃，機(jī)頭溫度為200-210℃。其中熱流道溫度為260-320℃，模具溫度為50-90℃，注射壓力為160-200MPa，保壓壓力為130-160MPa，保壓時(shí)間為5-30s，冷卻時(shí)間為20-60s。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢(shì)：
(1)本發(fā)明耐刮擦高阻隔性水杯的復(fù)合材料通過(guò)合理配伍材料成分，尤其是復(fù)配使用EVOH、MXD6、PMMA、PA6和改性納米填料，改善聚丙烯材料的耐刮擦性能以及阻隔性能，使其阻隔性能不受濕度和溫度的影響，且進(jìn)一步有效地改善材料的表面光澤度和抗沖擊性能，賦予水杯耐刮擦、高阻隔性、良好的表面光澤度及高抗沖擊強(qiáng)度。
(2)本發(fā)明將納米填料改性后，將各原料共混熔融造粒，吹塑制備，方法簡(jiǎn)單，適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明創(chuàng)造的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1-杯體，2-杯蓋，3-套繩口，4-凹點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
以下通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖更加詳細(xì)地闡述本發(fā)明內(nèi)容，但是下述實(shí)施例只是用于對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行闡述，而不是限制，因此在與本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何改變，都應(yīng)認(rèn)為是包括在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
如圖1所示，一種耐刮擦高阻隔性的水杯，所述水杯包括杯體1和杯蓋2，所述杯體為圓形結(jié)構(gòu)，所述杯體外周面分布有若干個(gè)間距相等的凹點(diǎn)4，所述杯體通過(guò)螺紋旋轉(zhuǎn)連接所述杯蓋2，所述杯蓋上端設(shè)有套繩口3；所述杯體1和杯蓋2由相同的復(fù)合材料制成，所述的復(fù)合材料包括以下重量份數(shù)的成分：聚丙烯：50-70份、乙烯-乙烯醇共聚物：5-12份、聚己二酰間苯二甲胺：8-18份、聚甲基丙烯酸甲酯：5-12份、尼龍：3-10份、改性納米填料：5-10份、相容劑：5-12份、硅酮母粒：0.5-2份、潤(rùn)滑劑：0.1-1份。下面通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明。
表1：本發(fā)明的實(shí)施例中耐刮擦高阻隔性水杯的復(fù)合材料各成分及其重量份數(shù)
其中，潤(rùn)滑劑為單硬脂酸甘油脂、氧化聚乙烯蠟、乙撐雙硬脂酰胺中的一種或多種，可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要添加。硅酮母粒為以聚丙烯為載體的顆粒狀有機(jī)改性硅酮母粒，可選擇德固賽AntiScratch 100。
其中表1中英文縮寫(xiě)分別對(duì)應(yīng)如下：
EVOH：乙烯-乙烯醇共聚物
MXD6：聚己二酰間苯二甲胺
PMMA：聚甲基丙烯酸甲酯
SEBS-MAH：馬來(lái)酸酐接枝苯乙烯嵌段共聚物
PP–MAH：馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯
PE-MAH：馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯
實(shí)施例1
制備改性納米填料，將一份硅烷偶聯(lián)劑KH-560溶于四份75％的乙醇溶液中，室溫下超聲分散20min后加入四份納米粒子，邊攪拌邊加熱到80℃，恒溫反應(yīng)5h后，抽濾，用無(wú)水乙醇洗滌三次，將其置于50℃真空干燥箱中干燥后，既得目標(biāo)改性納米粒子。
按表1的實(shí)施例1中所述透明抗老化水杯的復(fù)合材料組成成分及其重量百分比稱取原料，并將各原料在高混機(jī)中混合，將混合好的原料從高混機(jī)中排出，倒入喂料機(jī)種，由喂料機(jī)喂入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒；將制得的造粒添加到高速注塑機(jī)料筒中，同時(shí)將料筒加熱到210℃，加熱到熔融狀態(tài)；將熔融狀態(tài)的造粒經(jīng)過(guò)熱流道的噴嘴注射到加熱后的水杯模具中，經(jīng)保壓、冷卻成型、開(kāi)模制得透明抗老化的水杯。
其中，雙螺桿轉(zhuǎn)速為200rpm，雙螺桿各段溫度設(shè)置為：一區(qū)180℃，二區(qū)200℃，三區(qū)200℃，四區(qū)210℃，五區(qū)210℃，六區(qū)210℃，機(jī)頭溫度200℃。熱流道溫度為260℃，模具溫度為50℃，注射壓力為160MPa，保壓壓力為130MPa，保壓時(shí)間為5s，冷卻時(shí)間為20s。
實(shí)施例2
制備改性納米填料，將一份硅烷偶聯(lián)劑KH-560溶于四份75％的乙醇溶液中，室溫下超聲分散30min后加入四份納米粒子，邊攪拌邊加熱到85℃，恒溫反應(yīng)7h后，抽濾，用無(wú)水乙醇洗滌三次，將其置于60℃真空干燥箱中干燥后，既得目標(biāo)改性納米粒子。
按表1的實(shí)施例2中所述透明抗老化水杯的復(fù)合材料組成成分及其重量百分比稱取原料，并將各原料在高混機(jī)中混合，將混合好的原料從高混機(jī)中排出，倒入喂料機(jī)種，由喂料機(jī)喂入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，將制得的造粒添加到高速注塑機(jī)料筒中，同時(shí)將料筒加熱到230℃，加熱到熔融狀態(tài)；將熔融狀態(tài)的造粒經(jīng)過(guò)熱流道的噴嘴注射到加熱后的水杯模具中，經(jīng)保壓、冷卻成型、開(kāi)模制得透明抗老化的水杯。
其中，雙螺桿轉(zhuǎn)速為100rpm，雙螺桿各段溫度設(shè)置為：一區(qū)190℃，二區(qū)200℃，三區(qū)210℃，四區(qū)210℃，五區(qū)220℃，六區(qū)220℃，機(jī)頭溫度210℃。熱流道溫度為320℃，模具溫度為80℃，注射壓力為200MPa，保壓壓力為160MPa，保壓時(shí)間為10s，冷卻時(shí)間為30s。
實(shí)施例3
制備改性納米填料，將一份硅烷偶聯(lián)劑KH-560溶于四份75％的乙醇溶液中，室溫下超聲分散40min后加入四份納米粒子，邊攪拌邊加熱到90℃，恒溫反應(yīng)6h后，抽濾，用無(wú)水乙醇洗滌三次，將其置于55℃真空干燥箱中干燥后，既得目標(biāo)改性納米粒子。
按表1的實(shí)施例3中所述透明抗老化水杯的復(fù)合材料組成成分及其重量百分比稱取原料，并將各原料在高混機(jī)中混合，將混合好的原料從高混機(jī)中排出，倒入喂料機(jī)種，由喂料機(jī)喂入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，將制得的造粒添加到高速注塑機(jī)料筒中，同時(shí)將料筒加熱到250℃，加熱到熔融狀態(tài)；將熔融狀態(tài)的造粒經(jīng)過(guò)熱流道的噴嘴注射到加熱后的水杯模具中，經(jīng)保壓、冷卻成型、開(kāi)模制得透明抗老化的水杯。
其中，雙螺桿轉(zhuǎn)速為400rpm，雙螺桿各段溫度設(shè)置為：一區(qū)185℃，二區(qū)195℃，三區(qū)200℃，四區(qū)220℃，五區(qū)220℃，六區(qū)210℃，機(jī)頭溫度210℃。熱流道溫度為280℃，模具溫度為70℃，注射壓力為180MPa，保壓壓力為150MPa，保壓時(shí)間為30s，冷卻時(shí)間為60s。
實(shí)施例4
制備改性納米填料，將一份硅烷偶聯(lián)劑KH-560溶于四份75％的乙醇溶液中，室溫下超聲分散40min后加入四份納米粒子，邊攪拌邊加熱到80℃，恒溫反應(yīng)5h后，抽濾，用無(wú)水乙醇洗滌三次，將其置于50℃真空干燥箱中干燥后，既得目標(biāo)改性納米粒子。
按表1的實(shí)施例4中所述透明抗老化水杯的復(fù)合材料組成成分及其重量百分比稱取原料，并將各原料在高混機(jī)中混合，將混合好的原料從高混機(jī)中排出，倒入喂料機(jī)種，由喂料機(jī)喂入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，將制得的造粒添加到高速注塑機(jī)料筒中，同時(shí)將料筒加熱到280℃，加熱到熔融狀態(tài)；將熔融狀態(tài)的造粒經(jīng)過(guò)熱流道的噴嘴注射到加熱后的水杯模具中，經(jīng)保壓、冷卻成型、開(kāi)模制得透明抗老化的水杯。
其中，雙螺桿轉(zhuǎn)速為200rpm，雙螺桿各段溫度設(shè)置為：一區(qū)190℃，二區(qū)190℃，三區(qū)200℃，四區(qū)215℃，五區(qū)2155℃，六區(qū)220℃，機(jī)頭溫度210℃。熱流道溫度為300℃，模具溫度為90℃，注射壓力為190MPa，保壓壓力為140MPa，保壓時(shí)間為20s，冷卻時(shí)間為40s。
實(shí)施例5
制備改性納米填料，將將一份硅烷偶聯(lián)劑KH-560溶于四份75％的乙醇溶液中，室溫下超聲分散30min后加入四份納米粒子，邊攪拌邊加熱到80℃，恒溫反應(yīng)6h后，抽濾，用無(wú)水乙醇洗滌三次，將其置于55℃真空干燥箱中干燥后，既得目標(biāo)改性納米粒子。
按表1的實(shí)施例5中所述透明抗老化水杯的復(fù)合材料組成成分及其重量百分比稱取原料，并將各原料在高混機(jī)中混合，將混合好的原料從高混機(jī)中排出，倒入喂料機(jī)種，由喂料機(jī)喂入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，將制得的造粒添加到高速注塑機(jī)料筒中，同時(shí)將料筒加熱到260℃，加熱到熔融狀態(tài)；將熔融狀態(tài)的造粒經(jīng)過(guò)熱流道的噴嘴注射到加熱后的水杯模具中，經(jīng)保壓、冷卻成型、開(kāi)模制得透明抗老化的水杯。
其中，雙螺桿轉(zhuǎn)速為300rpm，雙螺桿各段溫度設(shè)置為：一區(qū)190℃，二區(qū)195℃，三區(qū)205℃，四區(qū)210℃，五區(qū)210℃，六區(qū)220℃，機(jī)頭溫度205℃。熱流道溫度為310℃，模具溫度為65℃，注射壓力為185MPa，保壓壓力為155MPa，保壓時(shí)間為25s，冷卻時(shí)間為35s。
為了進(jìn)一步證明本發(fā)明的技術(shù)要點(diǎn)，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一系列對(duì)比試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
表2本發(fā)明的對(duì)比例中水杯復(fù)合材料的各成分及其重量份數(shù)
對(duì)比例1：
按照表2中對(duì)比例1中所述復(fù)合材料的各組份重量份數(shù)稱取原料，其他工藝同實(shí)施例1，不再贅述。
對(duì)比例2
按照表2中對(duì)比例2中所述復(fù)合材料的各組份重量份數(shù)稱取原料，其他工藝同實(shí)施例2，不再贅述。
對(duì)比例3
按照表2中對(duì)比例3中所述復(fù)合烯材料的各組份重量份數(shù)稱取原料，其他工藝同實(shí)施例3，不再贅述。
對(duì)比例4
按照表2中對(duì)比例4中所述復(fù)合烯材料的各組份重量份數(shù)稱取原料，其他工藝同實(shí)施例4，不再贅述。
將實(shí)施例1-5與對(duì)比例1-4制得的水杯進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表3和表4所示。
表3本發(fā)明實(shí)施例1-5的耐刮擦高阻隔水杯性能測(cè)試結(jié)果
表4本發(fā)明對(duì)比例1-4的水杯性能測(cè)試結(jié)果
從表3和表4中可得：對(duì)比例1相對(duì)于實(shí)施例1的阻隔性及耐刮擦性能降低，因?yàn)閷?duì)比例1使用結(jié)晶度＜70％的等規(guī)均聚聚丙烯，結(jié)晶度低的聚丙烯，其硬度小、阻隔性以及耐刮擦性能低，且影響了其它組分間的相互作用，導(dǎo)致各種性能降低。對(duì)比例2和對(duì)比例3相對(duì)于實(shí)施例2和實(shí)施例3的阻隔性有明顯下降，EVOH的乙烯含量在20-40％范圍內(nèi)以及EVOH和MXD6之間的復(fù)配共混對(duì)提高材料的阻隔性及力學(xué)性能有很大的影響。對(duì)比例4相對(duì)實(shí)施例4的耐刮擦性能下降顯著，在于PMMA與尼龍混合對(duì)材料耐刮擦性能有顯著改善，且缺少PA不利于材料力學(xué)性能的提高。
本發(fā)明水杯具有良好的耐刮擦、高阻隔性能，且力學(xué)性能優(yōu)異，抗沖擊強(qiáng)度大，不易破碎，使用壽命長(zhǎng)。
盡管對(duì)本發(fā)明已作出了詳細(xì)的說(shuō)明并引證了一些具體實(shí)施例，但是對(duì)本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，只要不離開(kāi)本發(fā)明的精神和范圍可作各種變化或修正是顯然的。