專利名稱:彈藥包裝箱用阻燃高強(qiáng)聚乙烯吹塑材料及其生產(chǎn)方法
本發(fā)明是一種彈藥包裝箱用阻燃高強(qiáng)聚乙烯吹塑材料及其生產(chǎn)方法，屬于包裝材料及其制作方法，特別是制作軍用彈藥箱用的材料。
現(xiàn)有的彈藥箱均是用木箱制作的，它的體積比較大，重量比較重，攜帶、開啟都十分不便，裝卸、運(yùn)輸效率低、再利用率比較低，另外，木箱變形嚴(yán)重、阻燃性差，需要消耗大量木材；發(fā)達(dá)國家用非木質(zhì)材料作為生產(chǎn)彈藥箱的原料，但是作為軍事機(jī)密，這些產(chǎn)品及材料與制作方法均是不予公開的，申請(qǐng)人委托了國家高等學(xué)校科技項(xiàng)目咨詢及成果查新中心工作站進(jìn)行有關(guān)新穎性的檢索，共檢索出相關(guān)文獻(xiàn)13篇，經(jīng)過分析后認(rèn)為仍然沒有能夠找到相關(guān)的技術(shù)資料。
本發(fā)明的目的在于提供一種彈藥包裝箱用阻燃高強(qiáng)聚乙烯吹塑材料及其生產(chǎn)方法，它提供制作彈藥包裝箱用的原料及生產(chǎn)方法，這種產(chǎn)品獲得的材料生產(chǎn)的彈藥箱重量輕、攜帶方便，適應(yīng)能力強(qiáng)，耐候性好、具有阻燃、抗靜電、隔熱、減震等特點(diǎn)，其生產(chǎn)方法工藝獨(dú)到，成本低廉，對(duì)材料研制的技術(shù)路線、材料性能、阻燃性、耐候性、抗靜電性以及材料的增強(qiáng)、共混改性工藝進(jìn)行研究，其中主要利用反應(yīng)擠出技術(shù)，采用化學(xué)改性方法使材料強(qiáng)化，即在雙螺桿擠出機(jī)中在物料共混的同時(shí)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，通過改變材料的近程結(jié)構(gòu)使材料強(qiáng)化，由于采用了納米材料技術(shù)，使得材料的耐候性得到大大提高，同時(shí)進(jìn)一步改進(jìn)了材料的力學(xué)性能；該材料保證有較好的吹塑加工性能和較高的綜合力學(xué)性能，能夠滿足軍用彈藥包裝箱對(duì)材料比較苛刻的技術(shù)性能要求。
本發(fā)明是這樣構(gòu)成的這種彈藥包裝箱用阻燃高強(qiáng)聚乙烯吹塑材料，它由聚乙烯、順丁烯二酸酐、過氧化二苯甲酰、納米氧化鋅、玻璃微珠組合而成，按照重量組份計(jì)算聚乙烯為70-85、順丁烯二酸酐0.1-1、過氧化二苯甲酰0.1-0.3、納米氧化鋅0.1-1、玻璃微珠5-15；它還有羥苯基苯并三唑、抗氧劑CA、抗氧劑264、磷酸三苯酯、氫氧化鋁、PP專用抗靜電劑，
按照重量組份計(jì)算羥苯基苯并三唑0.5-1、抗氧劑CA0.2-0.8、抗氧劑264為0.2-0.8、磷酸三苯酯2-6、氫氧化鋁5-12、PP專用抗靜電劑0.3-1.5；本發(fā)明中，比較準(zhǔn)確的組份配方(按照重量組份計(jì)算)為聚乙烯為74、順丁烯二酸酐0.7、過氧化二苯甲酰0.2、納米氧化鋅0.5、玻璃微珠10.5、羥苯基苯并三唑0.6、抗氧劑CA0.5、抗氧劑264為0.5、磷酸三苯酯4、氫氧化鋁8、PP專用抗靜電劑0.5；本發(fā)明中還可以在其中加入耐曬黃、硬脂酸、鉻綠，它的重量組份為耐曬黃0.5-1、硬脂酸0.1-0.3、鉻綠0.3-0。5；其中聚乙烯可以用高密度聚乙烯或者拉伸強(qiáng)度大于20Mpa的聚乙烯樹脂，過氧化二苯甲酰可以用過氧化二異丙苯代替，羥苯基苯并三唑可用UV系列紫外線吸收劑代替，納米氧化鋅可以用納米氧化鈦代替，抗氧劑CA和抗氧劑264可用酚類抗氧化劑替代。這種彈藥包裝箱用阻燃高強(qiáng)聚乙烯吹塑材料的生產(chǎn)方法，它由原料干燥、配料、混合攪拌、混煉、冷卻牽條、切粒這幾項(xiàng)工序構(gòu)成，所述的混煉工序在雙螺桿劑出機(jī)中進(jìn)行，要保證雙螺桿劑出機(jī)的機(jī)頭壓力不小于3Mpa，螺桿轉(zhuǎn)速180轉(zhuǎn)/分，排氣真空度不大于0.05，六段料筒溫度為攝氏170-235度之間，六段料筒溫度分別為攝氏175、195、205、215、235、225度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明獲得的材料生產(chǎn)的彈藥箱重量輕、攜帶方便，適應(yīng)能力強(qiáng)，耐候性好、具有阻燃、抗靜電、隔熱、減震等特點(diǎn)，其生產(chǎn)方法工藝獨(dú)到，成本低廉，它對(duì)材料研制的技術(shù)路線、材料性能、阻燃性、耐候性、抗靜電性以及材料的增強(qiáng)、共混改性工藝進(jìn)行研究，其中主要利用反應(yīng)擠出技術(shù)，采用化學(xué)改性方法使材料強(qiáng)化，即在雙螺桿擠出機(jī)中在物料共混的同時(shí)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，通過改變材料的近程結(jié)構(gòu)使材料強(qiáng)化，該材料保證有較好的吹塑加工性能和較高的綜合力學(xué)性能；由于采用了納米材料技術(shù)，使得材料的耐候性得到大大提高，同時(shí)進(jìn)一步改進(jìn)了材料的力學(xué)性能；材料的阻燃性能達(dá)到FV-0級(jí)，人工燈加速光老化試驗(yàn)800小時(shí)后材料的力學(xué)性能保持率在80％以上，材料表面電阻率≤1×1012Ω前提下，該材料仍保證有較好的吹塑加工性能和較高的綜合力學(xué)性能，室溫拉伸強(qiáng)度≥26Mpa，拉伸斷裂伸長率≥150％和抗沖擊強(qiáng)度-40℃/30J，能夠滿足軍用彈藥包裝箱對(duì)材料比較苛刻的技術(shù)性能要求。
本發(fā)明的實(shí)施例1將聚乙烯74公斤、順丁烯二酸酐0.7公斤、過氧化二苯甲酰0.2公斤、納米氧化鋅0.5公斤、玻璃微珠10.5公斤、羥苯基苯并三唑0.6公斤、抗氧劑CA0.5公斤、抗氧劑264為0.5公斤、磷酸三苯酯4公斤、氫氧化鋁8公斤、PP專用抗靜電劑0.5公斤進(jìn)行生產(chǎn)，除磷酸三苯酯、順丁烯二酸酐、過氧化二苯甲酰外，所有的物料進(jìn)行干燥，一般情況下在90攝氏度下干燥5小時(shí)，然后將物料混合、攪拌，先將聚乙烯、玻璃微珠、抗氧劑CA、抗氧劑264、氫氧化鋁、耐曬黃1公斤、鉻綠0.5公斤按照比例投入攪拌機(jī)中混合，再將羥苯基苯并三唑、納米氧化鋅、硬脂酸混入磷酸三苯酯中攪拌成糊狀，徐徐倒入攪拌機(jī)中高速攪拌8分鐘，最后加入順丁烯二酸酐、過氧化二苯甲酰低速攪拌3分鐘后出料；在本工序過程中最后加入順丁烯二酸酐、過氧化二苯甲?？梢员苊馄渑c抗氧劑CA、抗氧劑264在攪拌過程中產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，要注意應(yīng)在攪拌過程中加入10％的回料，這樣可以起到相容作用，進(jìn)一步提高熔體強(qiáng)度，保障隨后的工序正常進(jìn)行；混煉工序在雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行，要保證雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭壓力不小于3MPa，螺桿轉(zhuǎn)速180轉(zhuǎn)/分，排氣真空度不大于0.05，六段料筒溫度分別為攝氏175、195、205、215、235、225度；在本工序中，保持一定的機(jī)頭壓力使擠出機(jī)產(chǎn)生較好的混煉效果，攝氏235度的最高料筒溫度對(duì)應(yīng)于擠出機(jī)的混煉段，在此處完成物理和順丁烯二酸酐的化學(xué)改性，其它段溫度較低，可以減少抗氧劑與過氧化二苯甲酰產(chǎn)生不良化學(xué)反應(yīng)的程度，適當(dāng)?shù)穆輻U轉(zhuǎn)速既可以產(chǎn)生良好的混煉效果，又不導(dǎo)致過大的溫升使制品出現(xiàn)發(fā)泡現(xiàn)象，排氣的高真空度使反應(yīng)及順丁烯二酸酐升華產(chǎn)生的氣體迅速派出，避免牽出料條發(fā)泡現(xiàn)象；在冷卻牽條工序中，采用水冷法，保持一定水溫，使切出的粒料能在集料槽內(nèi)利用自身熱量蒸發(fā)水份，減少粒料含水率。
本發(fā)明的實(shí)施例2制造方法與實(shí)施例1相同，調(diào)整有關(guān)物料的組份聚乙烯為70公斤、順丁烯二酸酐0.1公斤、過氧化二苯甲酰0.1公斤、納米氧化鋅0.1公斤、玻璃微珠5公斤、羥苯基苯并三唑0.5公斤、抗氧劑CA0.2公斤、抗氧劑264為0.2公斤、磷酸三苯酯2公斤、氫氧化鋁5公斤、PP專用抗靜電劑0.3公斤、耐曬黃0.5公斤、硬脂酸0.1公斤、鉻綠0.3公斤。
本發(fā)明的實(shí)施例3制造方法與實(shí)施例1相同，調(diào)整有關(guān)物料的組份聚乙烯為85公斤、順丁烯二酸酐1公斤、過氧化二苯甲酰0.3公斤、納米氧化鋅1公斤、玻璃微珠15公斤、羥苯基苯并三唑1公斤、抗氧劑CA0.8公斤、抗氧劑264為0.8公斤、磷酸三苯酯6公斤、氫氧化鋁12公斤、PP專用抗靜電劑1.5公斤、耐曬黃1公斤、硬脂酸0.3公斤、鉻綠0.5公斤。
在本發(fā)明實(shí)施例中，聚乙烯可以用高密度聚乙烯或者拉伸強(qiáng)度大于20Mpa的聚乙烯樹脂，過氧化二苯甲?？梢杂眠^氧化二異丙苯代替，羥苯基苯并三唑可用UV系列紫外線吸收劑代替，納米氧化鋅可以用納米氧化鈦代替，抗氧劑CA和抗氧劑264可用酚類抗氧化劑替代。
權(quán)利要求
1.一種彈藥包裝箱用阻燃高強(qiáng)聚乙烯吹塑材料，其特征在于它由聚乙烯、順丁烯二酸酐、過氧化二苯甲酰、納米氧化鋅、玻璃微珠組合而成，按照重量組份計(jì)算聚乙烯為70-85、順丁烯二酸酐0.1-1、過氧化二苯甲酰0.1-0.3、納米氧化鋅0.1-1、玻璃微珠5-15。
2.按照權(quán)利要求
1所述的這種彈藥包裝箱用阻燃高強(qiáng)聚乙烯吹塑材料，其特征在于它還有羥苯基苯并三唑、抗氧劑CA、抗氧劑264、磷酸三苯酯、氫氧化鋁、PP專用抗靜電劑，按照重量組份計(jì)算羥苯基苯并三唑0.5-1、抗氧劑CA0.2-0.8、抗氧劑264為0.2-0.8、磷酸三苯酯2-6、氫氧化鋁5-12、PP專用抗靜電劑0.3-1.5。
3.按照權(quán)利要求
1、2所述的這種彈藥包裝箱用阻燃高強(qiáng)聚乙烯吹塑材料，其特征在于按照重量組份計(jì)算聚乙烯為74、順丁烯二酸酐0.7、過氧化二苯甲酰0.2、納米氧化鋅0.5、玻璃微珠10.5、羥苯基苯并三唑0.6、抗氧劑CA0.5、抗氧劑264為0.5、磷酸三苯酯4、氫氧化鋁8、PP專用抗靜電劑0.5。
4.按照權(quán)利要求
1、2或3所述的這種彈藥包裝箱用阻燃高強(qiáng)聚乙烯吹塑材料，其特征在于還可以在其中加入耐曬黃、硬脂酸、鉻綠，它的重量組份為耐曬黃0.5-1、硬脂酸0.1-0.3、鉻綠0.3-0.5。
5.按照權(quán)利要求
1、2或3所述的這種彈藥包裝箱用阻燃高強(qiáng)聚乙烯吹塑材料，其特征在于聚乙烯可以用高密度聚乙烯或者拉伸強(qiáng)度大于20Mpa的聚乙烯樹脂，過氧化二苯甲?？梢杂眠^氧化二異丙苯代替，羥苯基苯并三唑可用UV系列紫外線吸收劑代替，納米氧化鋅可以用納米氧化鈦代替，抗氧劑CA和抗氧劑264可用酚類抗氧化劑替代。
6.這種彈藥包裝箱用阻燃高強(qiáng)聚乙烯吹塑材料的生產(chǎn)方法，它由原料干燥、配料、混合攪拌、混煉、冷卻牽條、切粒這幾項(xiàng)工序構(gòu)成，其特征在于所述的混煉工序在雙螺桿劑出機(jī)中進(jìn)行，要保證雙螺桿劑出機(jī)的機(jī)頭壓力不小于3Mpa，螺桿轉(zhuǎn)速180轉(zhuǎn)/分，排氣真空度不大于0.05，六段料筒溫度為攝氏170-235度之間。
7.按照權(quán)利要求
6所述的這種彈藥包裝箱用阻燃高強(qiáng)聚乙烯吹塑材料的生產(chǎn)方法，其特征在于六段料筒溫度分別為攝氏175、195、205、215、235、225度。
專利摘要
本發(fā)明是一種彈藥包裝箱用阻燃高強(qiáng)聚乙烯吹塑材料及其生產(chǎn)方法,它由聚乙烯、順丁烯二酸酐、過氧化二苯甲酰、納米氧化鋅、玻璃微珠組合而成,與現(xiàn)有技術(shù)相比:本發(fā)明獲得的材料生產(chǎn)的彈藥箱重量輕、攜帶方便,適應(yīng)能力強(qiáng),耐候性好、具有阻燃、抗靜電、隔熱、減震等特點(diǎn),其生產(chǎn)方法工藝獨(dú)到,成本低廉,該材料保證有較好的吹塑加工性能和較高的綜合力學(xué)性能。
文檔編號(hào)F42B39/14GKCN1370801SQ02113443
公開日2002年9月25日 申請(qǐng)日期2002年3月8日
發(fā)明者于杰, 羅筑, 陳興江, 劉一春 申請(qǐng)人:貴州省工程復(fù)合材料中心導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan