一種聚丙烯打包袋及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及包裝材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚丙烯打包袋及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚丙烯塑膠原料，化學(xué)名稱:聚丙烯，特點(diǎn):密度小，強(qiáng)度剛度，硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯，可在100度左右使用。具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響，但低溫時(shí)變脆、不耐磨、易老化。適于制作一般機(jī)械零件，耐腐蝕零件和絕緣零件。聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹(shù)脂。按甲基排列位置分為等規(guī)聚丙烯(isotacticpolyprolene)、無(wú)規(guī)聚丙稀(atactic polypropylene)和間規(guī)聚丙稀(synd1tacticpolypropylene)三種。溫度和加載速率對(duì)聚丙稀的韌性影響很大。當(dāng)溫度高于玻璃化溫度時(shí)，沖擊破壞呈韌性斷裂，低于玻璃化溫度呈脆性斷裂，且沖擊強(qiáng)度值大幅度下降。提高加載速率，可使韌性斷裂向脆性斷裂轉(zhuǎn)變的溫度上升。聚丙烯具有優(yōu)異的抗彎曲疲勞性，其制品在常溫下可彎折106次而不損壞。
[0003]無(wú)毒、無(wú)味，密度小，強(qiáng)度、剛度、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯，可在100°C左右使用。具有良好的介電性能和高頻絕緣性且不受濕度影響，但低溫時(shí)變脆，不耐磨、易老化。適于制作一般機(jī)械零件、耐腐蝕零件和絕緣零件。常見(jiàn)的酸、堿等有機(jī)溶劑對(duì)它幾乎不起作用，可用于食具。由于結(jié)構(gòu)規(guī)整而高度結(jié)晶化，故熔點(diǎn)可高達(dá)167°C。耐熱、耐腐蝕，制品可用蒸汽消毒是其突出優(yōu)點(diǎn)。密度小，是最輕的通用塑料。缺點(diǎn)是耐低溫沖擊性差，較易老化，但可分別通過(guò)改性予以克服。
[0004]聚丙烯是一種半結(jié)晶性材料。它比PE要更堅(jiān)硬并且有更高的熔點(diǎn)。由于均聚物型的聚丙烯溫度低于0°c以下時(shí)非常脆，因此許多商業(yè)的聚丙烯材料是加入1~4%乙烯的無(wú)規(guī)則共聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。共聚物型的聚丙烯材料有較低的熱扭曲溫度(100°C)、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有有更強(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度。共聚改性是指采用催化劑，以丙烯單體為主在聚合階段進(jìn)行的改性。丙烯單體與其它烯烴類單體進(jìn)行共聚合可以提高聚丙烯的低溫韌性，沖擊性能，透明性和加工流動(dòng)性。例如在丙烯、乙烯共聚得到的聚合物中，由于乙烯和丙烯鏈段的無(wú)規(guī)則分布使得物的結(jié)晶度降低。嵌段共聚2%-3%的乙烯單體可制得乙丙共聚橡膠，可耐-30°C的低溫沖擊。當(dāng)乙烯含量達(dá)到30%時(shí)則成為無(wú)規(guī)共聚物，具有結(jié)晶度低，沖擊性能好，透明性好等特點(diǎn)。
[0005]聚丙烯的交聯(lián)改性是提高聚丙烯熱變形溫度的有效方法，也能提高聚丙烯的力學(xué)性能，交聯(lián)改性主要有輻射交聯(lián)法和化學(xué)交聯(lián)法。輻射交聯(lián)是在高能射線的作用下聚丙烯分子鏈產(chǎn)生自由基進(jìn)而進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)?；瘜W(xué)交聯(lián)一般是在PP中加入過(guò)氧化物作為引發(fā)劑，同時(shí)加入助交聯(lián)劑實(shí)現(xiàn)交聯(lián)反應(yīng)。聚丙烯的交聯(lián)改性過(guò)程中降解和交聯(lián)反應(yīng)同時(shí)存在，采用輻射交聯(lián)時(shí)交聯(lián)效率比較低，而采用化學(xué)交聯(lián)時(shí)一般都是通過(guò)加入帶有不飽和鍵的助交聯(lián)體系促進(jìn)交聯(lián)反應(yīng)。聚丙烯雙向拉伸薄膜(B0聚丙烯)的強(qiáng)度、透明性、光澤度等都很好，可用于打字機(jī)帶、粘膠帶基膜、香煙包裝膜等。PP的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率(MFR)通常在1~100。低MFR的PP材料抗沖擊特性較好但延展強(qiáng)度較低。對(duì)于相同MFR的材料，共聚型的抗沖強(qiáng)度比均聚型的要高。由于結(jié)晶，PP的收縮率相當(dāng)高，一般為1.6-2.0%。
[0006]聚丙烯纖維制品主要包括單絲、扁絲、纖維三類。聚丙烯單絲的密度小、韌性好、耐磨性好，適用于生產(chǎn)繩索、漁網(wǎng)等。聚丙烯扁絲拉伸強(qiáng)度高，適用于生產(chǎn)編織袋，用來(lái)替代傳統(tǒng)的麻袋。聚丙烯編織袋具有高強(qiáng)度，常用于化肥、水泥、糧食、食糖、礦物粉、化工原料的包裝。聚丙烯扁絲還可以生產(chǎn)編織布，用于帳篷、防雨布、彩條布等。聚丙烯纖維則廣泛用于地毯、毛毯、衣料、蚊帳、人造草坪、人造毛、尿布、濾布、無(wú)紡布和窗簾等。填充改性是在塑料中添加相對(duì)廉價(jià)的非金屬礦粉體材料或其它材料，從而降低制品的原材料成本，同時(shí)還可以改善塑料材料某些性能，比如剛性、硬度和耐熱性等。通常使用的非礦粉體材料有白油(輕鈣、重鈣)、滑石粉、云母粉、高嶺土、硅灰石粉、氫氧化鋁、氫氧化鎂或水鎂石粉、沉淀硫酸鋇或重晶石粉等。
[0007]共混改性是一種簡(jiǎn)單而有效的改性方法，將其它塑料，橡膠或熱塑性彈性體與PP共混可制被兼具這些聚合物性質(zhì)的高分子合金。聚丙烯的共混改性可以改進(jìn)聚合物的耐低溫沖擊性、透明度、著色性、抗靜電性等。由于共混改性具有操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短、適合批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，使其發(fā)展十分迅速。常用于聚丙烯共混改性的高聚物有聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)、乙丙橡膠(EPR)、三元乙丙橡膠(EPDM)、順丁橡膠(ER)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)等。EPDM、SBS、EVA等彈性體與PP共混后，材料中的彈性體微粒能夠吸收部分沖擊能量，并作為應(yīng)力集中劑來(lái)誘發(fā)和抑制裂紋增長(zhǎng)，使PP由脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)檠有詳嗔?，使其沖擊強(qiáng)度大幅度提升，有效改善PP的韌性。PA、ABS等剛性聚合物與PP共混則可以在增韌的同時(shí)保證材料的強(qiáng)度和剛性。但是由于這類剛性聚合物都是極性聚合物，與PP的相容性較差，在改性時(shí)必須加入合適的增容體系。
[0008]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提供一種沖擊強(qiáng)度高，拉伸強(qiáng)度高的聚丙烯打包袋及其制備方法，解決現(xiàn)有打包袋沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度低等技術(shù)問(wèn)題。
[0010]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種聚丙烯打包袋，其原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下??聚丙烯100份，潤(rùn)滑劑0.15-0.35份，白油20-30份，碳酸鈣15-20份，鈦酸酯偶聯(lián)劑0.1-0.3份，亞磷酸三苯酯為0.01-0.1份，丁烯5-10份，丁基乙烯15-35份，UHMWPE15-25份，HDPE10-30 份。
[0011]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述聚丙烯打包袋的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下:聚丙烯100份，潤(rùn)滑劑0.2-0.3份，白油22-28份，碳酸鈣16-18份，鈦酸酯偶聯(lián)劑
0.15-0.25份，亞磷酸三苯酯為0.01-0.09份，丁烯6-8份，丁基乙烯20-30份，UHMWPE17-23份，HDPE15-25 份。
[0012]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述聚丙烯打包袋的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下:聚丙烯100份，潤(rùn)滑劑0.25份，白油25份，碳酸鈣17份，鈦酸酯偶聯(lián)劑0.2份，亞磷酸三苯酯為0.05份，丁烯7份，丁基乙烯25份，UHMWPE20份，HDPE20份。
[0013]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述潤(rùn)滑劑采用聚乙烯蠟或石蠟。
[0014]一種制備所述的聚丙烯打包袋的方法，步驟為:
第一步:按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取聚丙烯、潤(rùn)滑劑、白油、碳酸鈣、鈦酸酯偶聯(lián)劑、亞磷酸三苯酯、丁烯、丁基乙烯、UHMWPE和HDPE ；
第二步:將所有原料投入高速混合機(jī)中混合均勻，混合機(jī)溫度90-100°C，混合
6-10min，擠出機(jī)速度 14_16r/min，L/D 為 16-18 ；
第三步:混合后的物料投入單螺桿擠出機(jī)中，擠出機(jī)溫度105-115 0C、115-135 V、135-155°C、155-175°C、175_195°C，機(jī)頭溫度 200-250°C，冷卻水槽水溫 10-30°C，加熱水槽加熱功率15-18kW，水浴溫度90-100°C，拉伸倍數(shù)6_7倍。
[0015]有益效果
本發(fā)明所述一種聚丙烯打包袋及其制備方法采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:1、產(chǎn)品沖擊強(qiáng)度50-80kJ/m2，拉伸強(qiáng)度50-250MPa，拉伸模量16_20GPa ;2、斷裂伸長(zhǎng)率800-900%，彎曲強(qiáng)度26-30MPa ;3、產(chǎn)品耐寒性好、無(wú)毒，原料簡(jiǎn)單易得，制備方法簡(jiǎn)單，可以廣泛生產(chǎn)并不