一种基于tpo材料的聚丙烯组合物的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于有机高分子化合物的组合物领域，具体涉及一种含有TPO材料的高分子化合物组合物。
【背景技术】
[0002]自20世纪60年代起，输液包装容器由玻璃瓶逐渐发展到塑料容器，目前，输液包装塑料化已是全球发展趋势。
[0003]聚丙烯(Polypropylene,简称PP)是一种半结晶的热塑性塑料。具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀。是制备输液瓶的主要材料。由于输液瓶必须在符合GMP(良好药品生产质量管理规范)要求的厂房中进行生产，同时贮存条件也要符合GMP要求。材质方面，国家药监局也推出了聚丙烯输液瓶的行业标准YBB00022002。
[0004]通过PP物性与微观结构的关系研究，PP相的分子质量和结晶度对物性都有影响，t匕如，相对分子质量增加，一般来说弯曲模量、拉伸屈服强度、硬度、流动性、热变形温度都会降低，而其断裂伸长、缺口冲击强度、蠕变、熔体强度、溶胀会上升；结晶度增加，则弯曲模量、拉伸屈服强度、蠕变、硬度、热变形温度都会上升，而其断裂伸长、缺口冲击强度会降低，其流动性、熔体强度、溶胀不变。由于均聚物型的PP温度高于o°c以上时非常脆，因此许多PP材料加入1-4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物，制为无规共聚PP。与均聚PP相比，无规共聚PP的弯曲模量、拉伸屈服强度、硬度、热变形温度等都会降低，冲击强度、透明性得到提高。无规共聚PP聚集态结构和微观结构与其最终物性相关，由于相平衡不能达到平衡状态，因此后加工条件对最终形态分布的影响很大。我国现使用聚丙烯输液瓶尚存在着透明度低、耐热性低、抗冲击性低、抗老化性低等缺陷。
[0005]TPO是聚烯烃类的热塑性弹性体。由橡胶和聚烯烃构成，通常橡胶组分为三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)和丁基橡胶；聚烯烃组分主要为聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)。具有耐压缩变形性、耐热老化性、耐油性等优点，是目前热塑性弹性体市场上的主流产品。
【发明内容】
[0006]针对本领域的不足之处，本发明的目的是提出一种基于TPO材料的聚丙烯组合物。
[0007]本发明采用无规共聚PP作为主要原料，通过配方和生产工艺参数调节的方法研制目标产品，目标性能包括:相对分子质量分布及加工性能、机械性能、透明性、析出性、抗老化性能、卫生性能等。
[0008]实现本发明目的的技术方案为:
[0009]一种基于TPO材料的聚丙烯组合物，采用以下重量份的原料:
[0010]聚丙烯60-80 份、抗氧剂 0.01-1 份、Mg4Al2 (OH) 12C03.3H200.001-1 份、TPO 热塑性聚烯烃5-15份、紫外线吸收剂0.01-1份；
[0011 ] 通过挤出、造粒，包装制备而得。
[0012]优选地，所述聚丙烯为聚丙烯无规共聚物。分子量30-60。
[0013]由于均聚物型的PP温度高于0°C以上时非常脆，因此许多PP材料加入1-4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物，制为无规共聚PP。与均聚PP相比，无规共聚PP的弯曲模量、拉伸屈服强度、硬度、热变形温度等都会降低，冲击强度、透明性得到提闻。
[0014]其中，所述抗氧剂为四[β-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇脂和1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5- 二叔丁基_4_羟苄)苯。
[0015]其中，所述紫外线吸收剂为2_(2、羟基-5 ζ -甲基苯基)苯并三氮唑(商品名UV-P) ,2,4- 二羟基二苯甲酮(UV-O)、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(UV-9)、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV-531)中的一种或多种。
[0016]进一步地，所述聚丙烯组合物，采用以下重量份的原料:
[0017]聚丙烯无规共聚物(聚丙烯)60-80份、抗氧剂四[β-3-(3, 5_ 二叔丁基-4-轻基苯基)丙酸]季戊四醇脂0.01-1份、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟苄)苯0.001-1份、Mg4Al2 (OH)12CO3.3H200.001-1份、TPO热塑性聚烯烃5_15份、紫外线吸收剂UV531 (2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)0.01-1份。
[0018]其中，所述挤出包括步骤:
[0019]设定押出机温度为130-150°C、速度6.00±2.00g/10min.及压力0.3Mpa.，下料槽中之原料持续稳定的送入押出机，于押出机中充分混炼，使各原料完全融合且均匀分散。
[0020]本发明的有益效果为:
[0021]本发明提出的超透明聚丙烯塑料组合物为原料制作医药包装容器，特别是制作输液瓶/袋容器，是一项新技术。超透明聚丙烯塑料组合物的特点:一是在药理上更安全可靠、无毒，生产的包材适宜长期贮存；二是制瓶的能耗低；三是瓶重量轻、不易破损；四是制瓶/袋工艺简单，装置占地面积小，投资少。
【具体实施方式】
[0022]以下优选实施方式用于说明本发明，但不应理解为对本发明的范围的限制。
[0023]聚丙烯无规共聚物(聚丙烯)。分子量40，生产企业:李长荣化学工业股份有限公司。
[0024]TPO热塑性聚烯烃生产企业:美国Vistamaxx，型号:P0E6202。
[0025]实施例1
[0026]原料重量份:
[0027]聚丙烯无规共聚物(聚丙烯)70份、抗氧剂四[β-3_(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇脂0.05份、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟苄)苯0.005份、Mg4Al2(OH) 12C03.3Η200.005份、TPO热塑性聚烯烃10份、紫外线吸收剂UV531 (2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)0.1份；
[0028]挤出:原料混合后，设定押出机温度为130_150°C.、速度6.00±2.00g/10min及压力0.3Mpa.，下料槽中之原料持续稳定的送入押出机，于押出机中充分混炼，使各原料完全融合且均匀分散。冷却后造粒，包装而得。
[0029]实施例2
[0030]原料:
[0031]聚丙烯无规共聚物(聚丙烯)60份、抗氧剂四[β-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇脂0.02份、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟苄)苯
0.002份、Mg4Al2 (OH)12CO3.3Η200.002份、TPO热塑性聚烯烃5份、紫外线吸收剂UV531 (2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)0.0I份；
[0032]挤出:原料混合后，设定押出机温度为130_150°C、速度6.00±2.00g/10min.及压力0.3Mpa.，下料槽中之原料持续稳定的送入押出机，于押出机中充分混炼，使各原料完全融合且均匀分散。冷却后造粒，包装而得。
[0033]实施例3
[0034]原料:
[0035]聚丙烯无规共聚物(聚丙烯)80份、抗氧剂四[β-3-(3, 5-二叔丁基-4-轻基苯基)丙酸]季戊四醇脂0.5份、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟苄)苯
0.1份、Mg4Al2 (OH) 12C03.3Η200.I份、TPO热塑性聚烯烃15份、紫外线吸收剂UV531 (2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)0.5份；
[0036]挤出:原料混合后，设定押出机温度为130-150°C、速度6.00±2.00g/10min..及压力0.3Mpa.，下料槽中之原料持续稳定的送入押出机，于押出机中充分混炼，使各原料完全融合且均匀分散。冷却后造粒，包装而得。
[0037]实验例
[0038]按照包装材料红外光谱测定法(YBB60012012)，用3027cm \2851cm \l601cm \1028011^9070111处的吸收峰对仪器的波数进行校正。实施例1_3的产品在红外图谱3110 ?2850cm 1 范围内清晰分辨出 7 个峰:3027cm \2851cm \l601cm \ l028cm \907cm \1583cm 1O
[0039]按照包装材料不溶性微粒测定法(YBB60022012)测量，粒子直径彡5 μ m不超过100 (个/ml)粒子数；粒子直径彡10 μ m不超过20 (个/ml)粒子数；粒子直径彡25 μ m不超过2(个/ml)粒子数。)
[0040]瓶重量轻、不易破损10ml袋子重量:9.3g ；250ml袋子重量:12.5g ；500ml袋子重量:16.5g。
[0041]抗氧化试验:实施例1所得材料制成500mL输液瓶，加入复方氯化钠注射液，初始时药剂的pH值为6.2，常温放置48个月，输液瓶内药剂的pH值为6.1。对比例为市购500mL聚丙烯输液瓶，加入同样的药剂，初始时药剂的PH值为6.3，常温放置48个月，输液瓶内药剂的pH值为5.0。
[0042]抗冲击性试验:实施例1-3所得材料制成200mL、500mL输液瓶，分别加入复方氯化钠注射液，从2m、2.5m高度自然坠落，各输液瓶均没有裂纹。
[0043]由产品的密封性试验与包装材料的相容性试验确定，可用于密闭保存。
[0044]虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
【主权项】
1.一种基于TPO材料的聚丙烯组合物，其特征在于，采用以下重量份的原料:聚丙烯 60-80 份、抗氧剂 0.01-1 份、Mg4Al2 (OH) 12C03.3H200.001-1 份、TPO 热塑性聚烯烃5-15份、紫外线吸收剂0.01-1份； 原料混合后通过挤出、造粒，包装而得。2.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯为聚丙烯无规共聚物。3.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述抗氧剂为四[β_3-(3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇脂和1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5- 二叔丁基-4-羟苄)苯。4.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述紫外线吸收剂为2-(2'-羟基-5 ζ -甲基苯基)苯并三氮唑、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种或多种。5.根据权利要求1-4任一所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯组合物通过以下步骤挤出: 聚丙烯、抗氧剂、Mg4Al2(OH) 12C03.3H20、TPO热塑性聚烯烃、紫外线吸收剂混合，设定押出机温度为130-150°C、速度6.00±2.00g/10min..及压力0.3Mpa，下料槽中之原料持续稳定的送入押出机，于押出机中充分混炼，使各原料完全融合且均匀分散。
【专利摘要】本发明属于有机高分子组合物领域，提出一种基于TPO材料的聚丙烯组合物，其采用原料聚丙烯无规共聚物(聚丙烯)、抗氧剂四[β-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇脂、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟苄)苯、Mg4Al2(OH)12CO3·3H2O、TPO热塑性聚烯烃、紫外线吸收剂UV531(2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)制成。本发明提出的超透明聚丙烯塑料组合物，在药理上更安全可靠、无毒，生产的包材适宜长期贮存；二是制瓶的能耗低；三是瓶重量轻、不易破损；四是制瓶/袋工艺简单，装置占地面积小，投资少。
【IPC分类】C08K3/26, C08K13/02, C08K5/13, C08K5/134, C08L23/14, C08L23/08
【公开号】CN105440452
【申请号】CN201410515827
【发明人】卢德浩, 潘家兵, 陈彬
【申请人】蚌埠丰原涂山制药有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年9月29日