一种阻燃型包装箱材料及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种阻燃型包装箱材料及其制备方法。由以下步骤制备而成：（1）将γ?氨丙基三乙氧基硅烷、γ?巯丙基三甲氧基硅烷、丙酮和异丙醇混合，用磁力搅拌机搅拌；（2）加入玻璃纤维和纳米二氧化钛搅拌，静置2?3小时；（3）过滤，放入烘箱中烘干；（4）将上述组分和聚酰胺、聚丙烯、芥酸酰胺、乙烯?1?辛烯共聚物、γ?氨丙基三乙氧基硅烷、γ?巯丙基三甲氧基硅烷、邻苯二甲酸二乙酯、季戊四醇油酸酯、三氧化二铬、亚磷酸酯、十二碳醇酯混合，用高速分散机分散；（5）加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒；（6）经注塑机注塑成型即得。本发明的阻燃型包装箱材料具有卓越的阻燃性能，同时还具有良好的力学性能，弹性及韧性佳。
【专利说明】
一种阻燃型包装箱材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及材料领域，具体涉及一种阻燃型包装箱材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着社会经济的快速发展，互联网的广泛运用，使得物流行业也得到了飞速的发 展，从而也带动了包装行业的高速发展。同时也随着人们生活水平的提高，对于产品包装的 要求也越来越高，不仅仅从视觉上有了更高的要求，对于其安全性的要求更是极为严格，一 方面是保证运输的安全性，同时也保证物品的安全性，减少不必要的损失。而包装箱材料的 阻燃性能对于运输的安全性起到了非常大的作用，因天气炎热或摩擦等因素，纸质类包装 材料非常容易引起火灾，因此，研发具有高阻燃性的包装材料对于保证运输的安全性，提高 安全保障具有重要的意义。
[0003]
【发明内容】
[0004] 要解决的技术问题:本发明的目的是提供一种阻燃型包装箱材料，具有卓越的阻 燃性能，同时还具有良好的力学性能，弹性及韧性佳。
[0005] 技术方案：一种阻燃型包装箱材料，由以下成分以重量份制备而成：聚酰胺20-40 份、聚丙烯40-60份、玻璃纤维4-8份、纳米二氧化钛2-5份、芥酸酰胺1-3份、乙烯-1-辛烯共 聚物1-3份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1-2份、γ-巯丙基三甲氧基硅烷1-3份、邻苯二甲酸二 乙酯0.5-1份、季戊四醇油酸酯2-5份、三氧化二铬1-3份、亚磷酸酯0.2-0.4份、十二碳醇酯 0.2-0.5份、丙酮30-50份、异丙醇20-40份。
[0006] 进一步优选的，所述的一种阻燃型包装箱材料，由以下成分以重量份制备而成:聚 酰胺25-35份、聚丙烯45-55份、玻璃纤维5-7份、纳米二氧化钛3-4份、芥酸酰胺1.5-2.5份、 乙烯-1-辛烯共聚物1.5-2.5份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.2-1.7份、γ-巯丙基三甲氧基硅 烷1.5-2.5份、邻苯二甲酸二乙酯0.6-0.9份、季戊四醇油酸酯3-4份、三氧化二铬1.5-2.5 份、亚磷酸酯0.25-0.35份、十二碳醇酯0.3-0.4份、丙酮35-45份、异丙醇25-35份。
[0007] 上述阻燃型包装箱材料的制备方法包括以下步骤： (1) 将γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、丙酮和异丙醇混合，用磁力 搅拌机在转速60-80r/min下搅拌20-40分钟； (2) 加入玻璃纤维和纳米二氧化钛，在温度50-70°C下搅拌20-40分钟，静置2-3小时； (3) 过滤，放入烘箱中，在温度70-90°C下烘干； (4) 将所有组分混合，用高速分散机分散2-5分钟； (5) 加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，螺杆转速为250-300r/min，挤出温度为190-220 °C； (6 )经注塑机注塑成型即得，温度为190-230 °C，注塑压力为70-90MPa，保压压力为65-75MPa〇
[0008] 进一步优选的，步骤(1)中转速为65-75r/min，搅拌时间为25-35分钟。
[0009]进一步优选的，步骤(2)中温度为55-65°C，搅拌时间为25-35分钟，静置时间为2.5 小时。
[0010] 进一步优选的，步骤(3)中温度为75-85°C。
[0011]进一步优选的，步骤(4)中分散时间为3-4分钟。
[0012] 进一步优选的，步骤(5)中螺杆转速为260-290r/min，挤出温度为200-210°C。
[0013] 进一步优选的，步骤（6)中温度200-220°C，注塑压力为75-85MPa，保压压力为 70MPa〇
[0014] 有益效果:本发明的阻燃型包装箱材料具有卓越的阻燃性能，其氧指数高达29%， 阻燃等级也达到了 V-0级，同时本发明还具有良好的力学性能，其弯曲模量和拉伸强度分别 达到了 4.7GPa和70.4Mpa，弹性及韧性佳。
[0015]
【具体实施方式】
[0016] 实施例1 一种阻燃型包装箱材料，由以下成分以重量份制备而成：聚酰胺20份、聚丙烯40份、玻 璃纤维4份、纳米二氧化钛2份、芥酸酰胺1份、乙烯-1-辛烯共聚物1份、γ-氨丙基三乙氧基 硅烷1份、γ-巯丙基三甲氧基硅烷1份、邻苯二甲酸二乙酯0.5份、季戊四醇油酸酯2份、三氧 化二铬1份、亚磷酸酯0.2份、十二碳醇酯0.2份、丙酮30份、异丙醇20份。
[0017] 上述阻燃型包装箱材料的制备方法为： (1) 将γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、丙酮和异丙醇混合，用磁力 搅拌机在转速60r/min下搅拌20分钟； (2) 加入玻璃纤维和纳米二氧化钛，在温度50°C下搅拌20分钟，静置2小时； (3) 过滤，放入烘箱中，在温度70°C下烘干； (4) 将所有组分混合，用高速分散机分散2分钟； (5) 加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，螺杆转速为250r/min，挤出温度为190°C ; (6) 经注塑机注塑成型即得，温度为190°C，注塑压力为70MPa，保压压力为65MPa。
[0018] 实施例2 一种阻燃型包装箱材料，由以下成分以重量份制备而成：聚酰胺30份、聚丙烯50份、玻 璃纤维6份、纳米二氧化钛3.5份、芥酸酰胺2份、乙烯-1-辛烯共聚物2份、γ-氨丙基三乙氧 基硅烷1.5份、γ-巯丙基三甲氧基硅烷2份、邻苯二甲酸二乙酯0.75份、季戊四醇油酸酯3.5 份、三氧化二铬2份、亚磷酸酯0.3份、十二碳醇酯0.35份、丙酮40份、异丙醇30份。
[0019] 上述阻燃型包装箱材料的制备方法为： (1) 将γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、丙酮和异丙醇混合，用磁力 搅拌机在转速70r/min下搅拌30分钟； (2) 加入玻璃纤维和纳米二氧化钛，在温度60°C下搅拌30分钟，静置2.5小时； (3) 过滤，放入烘箱中，在温度80°C下烘干； (4) 将所有组分混合，用高速分散机分散3.5分钟； (5) 加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，螺杆转速为275r/min，挤出温度为205°C ; (6)经注塑机注塑成型即得，温度为210°C，注塑压力为80MPa，保压压力为70MPa。
[0020] 实施例3 一种阻燃型包装箱材料，由以下成分以重量份制备而成：聚酰胺40份、聚丙烯60份、玻 璃纤维8份、纳米二氧化钛5份、芥酸酰胺3份、乙烯-1-辛烯共聚物3份、γ-氨丙基三乙氧基 硅烷2份、γ-巯丙基三甲氧基硅烷3份、邻苯二甲酸二乙酯1份、季戊四醇油酸酯5份、三氧化 二络3份、亚磷酸酯0.4份、十二碳醇酯0.5份、丙酮50份、异丙醇40份。
[0021 ]上述阻燃型包装箱材料的制备方法为： (1) 将γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、丙酮和异丙醇混合，用磁力 搅拌机在转速80r/min下搅拌40分钟； (2) 加入玻璃纤维和纳米二氧化钛，在温度70°C下搅拌40分钟，静置3小时； (3) 过滤，放入烘箱中，在温度90°C下烘干； (4) 将所有组分混合，用高速分散机分散5分钟； (5) 加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，螺杆转速为300r/min，挤出温度为220°C ; (6) 经注塑机注塑成型即得，温度为230°C，注塑压力为90MPa，保压压力为75MPa。 [0022] 实施例4 一种阻燃型包装箱材料，由以下成分以重量份制备而成：聚酰胺25份、聚丙烯45份、玻 璃纤维5份、纳米二氧化钛3份、芥酸酰胺1.5份、乙烯-1-辛烯共聚物1.5份、γ-氨丙基三乙 氧基硅烷1.2份、γ-巯丙基三甲氧基硅烷1.5份、邻苯二甲酸二乙酯0.6份、季戊四醇油酸酯 3份、三氧化二铬1.5份、亚磷酸酯0.25份、十二碳醇酯0.3份、丙酮35份、异丙醇25份。
[0023] 上述阻燃型包装箱材料的制备方法为： (1) 将γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、丙酮和异丙醇混合，用磁力 搅拌机在转速65r/min下搅拌25分钟； (2) 加入玻璃纤维和纳米二氧化钛，在温度55°C下搅拌25分钟，静置2.5小时； (3) 过滤，放入烘箱中，在温度75°C下烘干； (4) 将所有组分混合，用高速分散机分散3分钟； (5) 加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，螺杆转速为260r/min，挤出温度为200°C ; (6) 经注塑机注塑成型即得，温度为200°C，注塑压力为75MPa，保压压力为70MPa。
[0024] 实施例5 一种阻燃型包装箱材料，由以下成分以重量份制备而成：聚酰胺35份、聚丙烯55份、玻 璃纤维7份、纳米二氧化钛4份、芥酸酰胺2.5份、乙烯-1-辛烯共聚物2.5.份、γ-氨丙基三乙 氧基硅烷1.7份、γ-巯丙基三甲氧基硅烷2.5份、邻苯二甲酸二乙酯0.9份、季戊四醇油酸酯 4份、三氧化二铬2.5份、亚磷酸酯0.35份、十二碳醇酯0.4份、丙酮45份、异丙醇35份。
[0025] 上述阻燃型包装箱材料的制备方法为： (1) 将γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、丙酮和异丙醇混合，用磁力 搅拌机在转速75r/min下搅拌35分钟； (2) 加入玻璃纤维和纳米二氧化钛，在温度65°C下搅拌35分钟，静置2.5小时； (3) 过滤，放入烘箱中，在温度85°C下烘干； (4) 将所有组分混合，用高速分散机分散4分钟； (5) 加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，螺杆转速为290r/min，挤出温度为210°C ; (6)经注塑机注塑成型即得，温度为220°C，注塑压力为85MPa，保压压力为70MPa。
[0026] 对比例1 本实施例与实施例5的区别在于不含有季戊四醇油酸酯。具体地说是： 一种阻燃型包装箱材料，由以下成分以重量份制备而成：聚酰胺35份、聚丙烯55份、玻 璃纤维7份、纳米二氧化钛4份、芥酸酰胺2.5份、乙烯-1-辛烯共聚物2.5.份、γ-氨丙基三乙 氧基硅烷1.7份、γ -巯丙基三甲氧基硅烷2.5份、邻苯二甲酸二乙酯0.9份、三氧化二铬2.5 份、亚磷酸酯0.35份、十二碳醇酯0.4份、丙酮45份、异丙醇35份。
[0027] 上述阻燃型包装箱材料的制备方法为： (1) 将γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、丙酮和异丙醇混合，用磁力 搅拌机在转速75r/min下搅拌35分钟； (2) 加入玻璃纤维和纳米二氧化钛，在温度65°C下搅拌35分钟，静置2.5小时； (3) 过滤，放入烘箱中，在温度85°C下烘干； (4) 将所有组分混合，用高速分散机分散4分钟； (5) 加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，螺杆转速为290r/min，挤出温度为210°C ; (6) 经注塑机注塑成型即得，温度为220°C，注塑压力为85MPa，保压压力为70MPa。
[0028] 对比例2 本实施例与实施例5的区别在于不含有纳米二氧化钛。具体地说是： 一种阻燃型包装箱材料，由以下成分以重量份制备而成：聚酰胺35份、聚丙烯55份、玻 璃纤维7份、芥酸酰胺2.5份、乙烯-1-辛烯共聚物2.5.份、γ -氨丙基三乙氧基硅烷1.7份、 γ-巯丙基三甲氧基硅烷2.5份、邻苯二甲酸二乙酯0.9份、季戊四醇油酸酯4份、三氧化二铬 2.5份、亚磷酸酯0.35份、十二碳醇酯0.4份、丙酮45份、异丙醇35份。
[0029] 上述阻燃型包装箱材料的制备方法为： (1) 将γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、丙酮和异丙醇混合，用磁力 搅拌机在转速75r/min下搅拌35分钟； (2) 加入玻璃纤维，在温度65°C下搅拌35分钟，静置2.5小时； (3) 过滤，放入烘箱中，在温度85°C下烘干； (4) 将所有组分混合，用高速分散机分散4分钟； (5) 加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，螺杆转速为290r/min，挤出温度为210°C ; (6) 经注塑机注塑成型即得，温度为220°C，注塑压力为85MPa，保压压力为70MPa。
[0030] 本发明材料的实施例和对比例的部分性能指标见下表，我们可以看到，本发明材 料具有卓越的阻燃性能，其氧指数高达29%，阻燃等级也达到了V-0级，同时本发明还具有良 好的力学性能，其弯曲模量和拉伸强度分别达到了4.7GPa和70.4Mpa，弹性及韧性佳。
[0031] 表1阻燃型包装箱材料的部分性能指标
【主权项】
1. 一种阻燃型包装箱材料，其特征在于：由以下成分以重量份制备而成：聚酰胺20-40 份、聚丙烯40-60份、玻璃纤维4-8份、纳米二氧化钛2-5份、芥酸酰胺1-3份、乙烯-1-辛烯共 聚物1-3份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1-2份、γ-巯丙基三甲氧基硅烷1-3份、邻苯二甲酸二 乙酯0.5-1份、季戊四醇油酸酯2-5份、三氧化二铬1-3份、亚磷酸酯0.2-0.4份、十二碳醇酯 0.2-0.5份、丙酮30-50份、异丙醇20-40份。2. 根据权利要求1所述的一种阻燃型包装箱材料，其特征在于：由以下成分以重量份制 备而成：聚酰胺25-35份、聚丙烯45-55份、玻璃纤维5-7份、纳米二氧化钛3-4份、芥酸酰胺 1.5-2.5份、乙烯-1-辛烯共聚物1.5-2.5份、γ -氨丙基三乙氧基硅烷1.2-1.7份、γ -巯丙基 三甲氧基硅烷1.5-2.5份、邻苯二甲酸二乙酯0.6-0.9份、季戊四醇油酸酯3-4份、三氧化二 铬1.5-2.5份、亚磷酸酯0.25-0.35份、十二碳醇酯0.3-0.4份、丙酮35-45份、异丙醇25-35 份。3. 权利要求1至2任一项所述的一种阻燃型包装箱材料的制备方法，其特征在于:包括 以下步骤： (1)将γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、丙酮和异丙醇混合，用磁力 搅拌机在转速60-80r/min下搅拌20-40分钟； (2 )加入玻璃纤维和纳米二氧化钛，在温度50-70 °C下搅拌20-40分钟，静置2-3小时； (3 )过滤，放入烘箱中，在温度70-90 °C下烘干； (4) 将所有组分混合，用高速分散机分散2-5分钟； (5) 加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，螺杆转速为250-300r/min，挤出温度为190-220 °C； (6) 经注塑机注塑成型即得，温度为190-230°C，注塑压力为70-90MPa，保压压力为65-75MPa〇4. 根据权利要求3所述的一种阻燃型包装箱材料的制备方法，其特征在于：所述步骤 (1) 中转速为65-75r/min，搅拌时间为25-35分钟。5. 根据权利要求3所述的一种阻燃型包装箱材料的制备方法，其特征在于：所述步骤 (2) 中温度为55-65°C，搅拌时间为25-35分钟，静置时间为2.5小时。6. 根据权利要求3所述的一种阻燃型包装箱材料的制备方法，其特征在于：所述步骤 (3) 中温度为75-85°C。7. 根据权利要求3所述的一种阻燃型包装箱材料的制备方法，其特征在于：所述步骤 (4) 中分散时间为3-4分钟。8. 根据权利要求3所述的一种阻燃型包装箱材料的制备方法，其特征在于：所述步骤 (5) 中螺杆转速为260-290r/min，挤出温度为200-210°C。9. 根据权利要求3所述的一种阻燃型包装箱材料的制备方法，其特征在于：所述步骤 (6) 中温度200-220°C，注塑压力为75-85MPa，保压压力为70MPa。
【文档编号】C08L23/08GK105968560SQ201610336034
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】匡学明
【申请人】苏州倍力特物流设备有限公司