本发明属于包装材料领域，具体涉及一种抗老化、高耐磨打包带材料的制备方法。
背景技术：
包装用打包带(捆扎带)系以聚乙烯，聚丙烯树脂，冷轧带钢为主要原料，也有以尼龙和聚酯为原料的，经挤出单向拉伸制得、热处理发蓝制出。除用于瓦楞纸箱的封箱捆扎、热轧钢卷捆扎、冷轧钢卷捆扎外，还可捆扎玻璃、管材、素材、水果等。现在，物流快递发展迅速，对打包带的需求也十分巨大，在商品运输时，往往需要长途运输，对打包带的强度及耐磨性有很高的要求。
授权公告号为cn104910592b的专利申请公布了一种新型pet打包带母料的制备方法，通过添加改性粉煤灰漂珠和氯氧化铋提升打包带的强度，并提升打包带的抗老化性能，但是，氯氧化铋的成本较高，运输及使用过程中存在安全风险；授权公告号cn102442474b的专利也提供了一种pet塑料打包带及其加工方法，通过加入马来酸酐接枝poe弹性体、二氧化硅、光稳定剂、环氧基苯乙烯/丙烯酸低聚物、工业白油来提升打包带的抗拉伸性能，但是，需要加入大量的聚合物中间体等，制备原料中助剂成本高，成品耐磨性也打不到要求。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种抗老化、高耐磨打包带材料的制备方法，提升打包带的耐磨性，而且加入原料为成本低、易得的原料，也能有效降低生产的成本。
本发明通过以下技术方案实现：
一种抗老化、高耐磨打包带材料的制备方法，按重量计使用以下原料制备：pet树脂60-80%、pe树脂10-15%、玄武岩纤维5-10%、凹凸棒土5-15%；
所述凹凸棒土经过改性处理，改性步骤如下：
（1）、称取凹凸棒土，使用1mol/l的硝酸处理15-20min，然后水洗至中性；（2）、将步骤（1）处理好的凹凸棒土使用体积分数15%的乙醇溶液浸泡处理20-30min，浸泡过程中使用超声波震荡处理，超声波频率为25khz，然后在85-100℃下烘干至恒重；
（3）、将步骤（2）处理好的凹凸棒土投入处理液中进行处理，处理过程中，先使用超声波处理20min，然后使用磁力搅拌处理1h，磁力搅拌过程中，在5-60℃范围内进行变温处理，然后过滤，所述处理液按重量计由以下成分制成：六偏磷酸钠2.4份、酯基季铵盐1.25份、三羟基甲基丙烷2份、纳米氧化锌1.5份、水20份；
（4）、将步骤（3）处理好的凹凸棒土与硅烷偶联剂按重量比100:1-1.5的比例混合后，先使用高速搅拌机在2000r/min转速下搅拌30min，然后使用微波处理1-2min，在38-42℃下处理15-20min，得到改性凹凸棒土。所述硅烷偶联剂可以使用kh550；使用微波处理能够使凹凸棒土与硅烷偶联剂更好的接触，而且经过微波处理，步骤（3）中与凹凸棒土结合的纳米氧化锌也可以与硅烷偶联剂产生接触，使纳米氧化锌可以分散在凹凸棒土表面，有利于与其他原料接触、分散，也能提升材料的抗老化性能。
通过对凹凸棒土表面进行醇洗及烘干，能够改善凹凸棒土表面微孔的活性，然后使用处理液进行处理，使得凹凸棒土表面的活性更强，能够提升与树脂材料和玄武岩纤维分散的效果，而且经过偶联剂处理，复合后能增加凹凸棒土与树脂等受力的连接点，提升连接的强度。
在凹凸棒土改性处理时，在磁力搅拌过程中变温处理方式如下：先在20℃下处理5min，然后升温至45℃处理10min，升温至60℃处理5min，降温至30℃处理10min，降温至5℃处理5min，然后升温至25℃至变温处理结束。
在凹凸棒土改性过程中，经过变温处理，使得凹凸棒土表面的孔能够有一定的收缩或者舒张，处理液更好地分散在凹凸棒土表面的微孔中，提升改性的效果。
所述微波处理功率为400w。
按重量计使用以下原料制备：pet树脂70%、pe树脂12%、玄武岩纤维8%、凹凸棒土10%。
所述玄武岩纤维使用以下方法进行处理，a、按重量取体积分数75%的乙醇30份、水20份、冰醋酸2份、硅烷偶联剂0.8份混合搅拌20min，制成溶液；b、将玄武岩纤维使用质量分数12%的硝酸溶液浸泡处理5-6min，然后水洗，洗去表面的酸液，烘干；c、将步骤b处理好的玄武岩纤维使用步骤a制备的溶液浸泡处理2-3h，然后洗净，在50-60℃下烘干，得到玄武岩纤维。将玄武岩纤维使用硝酸溶液处理，一方面可以去除表面的杂质等成分，另一方面，可以在玄武岩纤维表面形成轻微的刻蚀痕迹，提升玄武岩纤维的表面积，由于仅仅在玄武岩纤维表面形成较为轻微的刻蚀痕迹，并不会对其力学性能产生明显的负面影响，同时，能增加处理液在玄武岩纤维表面的附着点，能显著提升偶联剂在玄武岩纤维表面的铺展性，提升玄武岩纤维与树脂复合时，增加应力连接点，使应力能够得到分散，能提升复合后材料的强度，也能提升耐磨性。
所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。
一种抗老化、高耐磨打包带材料的制备方法的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按重量份取pet树脂粒料、pe树脂粒料在80℃下烘干处理2-3h；
（2）、向步骤（1）处理好的原料中加入玄武岩纤维、凹凸棒土，使用双螺杆挤出机挤出。所述挤出机第一段温度为130-140℃，第二段温度为180-195℃，第三段温度为250-265℃，机头温度为260-268℃。
成型时，使用挤出机挤出，在32-35℃的水中冷却，然后在废水中拉伸，拉伸倍数为5-7倍，然后压花成型。
挤出机的长径比为20:1。
本发明的有益效果：本申请提供的耐磨性复合打包带使用pet树脂与pe树脂复合作为树脂基体，提升pet树脂的耐热性及抗冲击性，加入玄武岩纤维和改性凹凸棒土，利用玄武岩纤维和凹凸棒土作为骨架及交联点的作用，提升对树脂的增强作用，能显著提升打包带成品的力学性能和耐磨性能，提升打包带的使用性能和经济价值。而且，本申请中使用的材料来源广泛，成本相对低廉，处理过程中不会对环境产生很大的污染，效果明显。
由于凹凸棒土的多孔吸附作用，在成型后的材料受到外力时，凹凸棒土与树脂由于较强的界面连接作用，减小连接面断裂的概率，而且，由于在制备过程中加入了玄武岩纤维，玄武岩纤维与凹凸棒土可以形成插孔的结构，可以在受力时分散应力，进而使复合体系的耐磨性和力学性能有显著的提升。
具体实施方式
实施例1
一种抗老化、高耐磨打包带材料的制备方法的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按重量份取pet树脂粒料、pe树脂粒料在80℃下烘干处理2h，烘干；
（2）、向步骤（1）处理好的原料中加入玄武岩纤维、凹凸棒土，使用双螺杆挤出机挤出；
所述挤出机第一段温度为130-140℃，第二段温度为180-195℃，第三段温度为250-265℃，机头温度为260-268℃。
各原料重量比例如下：pet树脂70%、pe树脂12%、玄武岩纤维8%、凹凸棒土10%；
所述凹凸棒土经过改性处理，改性步骤如下：
（1）、称取凹凸棒土，使用1mol/l的硝酸处理18min，然后水洗至中性；（2）、将步骤（1）处理好的凹凸棒土使用体积分数15%的乙醇溶液浸泡处理25min，浸泡过程中使用超声波震荡处理，超声波频率为25khz，然后在92℃下烘干至恒重；
（3）、将步骤（2）处理好的凹凸棒土投入处理液中进行处理，处理过程中，先使用超声波处理20min，然后使用磁力搅拌处理1h，磁力搅拌过程中，在5-60℃范围内进行变温处理，然后过滤，所述处理液按重量计由以下成分制成：六偏磷酸钠2.4份、酯基季铵盐1.25份、三羟基甲基丙烷2份、纳米氧化锌1.5份、水20份；
（4）、将步骤（3）处理好的凹凸棒土与硅烷偶联剂按重量比100:1.2的比例混合后，先使用高速搅拌机在2000r/min转速下搅拌30min，然后使用微波处理1.5min，在40℃下处理18min，得到改性凹凸棒土。
在凹凸棒土改性处理时，在磁力搅拌过程中变温处理方式如下：先在20℃下处理5min，然后升温至45℃处理10min，升温至60℃处理5min，降温至30℃处理10min，降温至5℃处理5min，然后升温至25℃至变温处理结束。
所述微波处理功率为400w。
所述玄武岩纤维使用以下方法进行处理，a、按重量取体积分数75%的乙醇30份、水20份、冰醋酸2份、硅烷偶联剂0.8份混合搅拌20min，制成溶液；b、将玄武岩纤维使用质量分数12%的硝酸溶液浸泡处理5-6min，然后水洗，洗去表面的酸液，烘干；c、将步骤b处理好的玄武岩纤维使用步骤a制备的溶液浸泡处理2-3h，然后洗净，在50-60℃下烘干，得到玄武岩纤维。
所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。
实施例2
一种抗老化、高耐磨打包带材料的制备方法，按重量计使用以下原料制备：pet树脂75%、pe树脂10%、玄武岩纤维6%、凹凸棒土9%；
所述凹凸棒土经过改性处理，改性步骤如下：
（1）、称取凹凸棒土，使用1mol/l的硝酸处理15-20min，然后水洗至中性；（2）、将步骤（1）处理好的凹凸棒土使用体积分数15%的乙醇溶液浸泡处理20-30min，浸泡过程中使用超声波震荡处理，超声波频率为25khz，然后在85-100℃下烘干至恒重；
（3）、将步骤（2）处理好的凹凸棒土投入处理液中进行处理，处理过程中，先使用超声波处理20min，然后使用磁力搅拌处理1h，磁力搅拌过程中，在5-60℃范围内进行变温处理，然后过滤，所述处理液按重量计由以下成分制成：六偏磷酸钠2.4份、酯基季铵盐1.25份、三羟基甲基丙烷2份、纳米氧化锌1.5份、水20份；
（4）、将步骤（3）处理好的凹凸棒土与硅烷偶联剂按重量比100:1.4的比例混合后，先使用高速搅拌机在2000r/min转速下搅拌30min，然后使用微波处理1-2min，在38-42℃下处理15-20min，得到改性凹凸棒土。
在凹凸棒土改性处理时，在磁力搅拌过程中变温处理方式如下：先在20℃下处理5min，然后升温至45℃处理10min，升温至60℃处理5min，降温至30℃处理10min，降温至5℃处理5min，然后升温至25℃至变温处理结束。
所述微波处理功率为400w。
所述玄武岩纤维使用以下方法进行处理，a、按重量取体积分数75%的乙醇30份、水20份、冰醋酸2份、硅烷偶联剂0.8份混合搅拌20min，制成溶液；b、将玄武岩纤维使用质量分数12%的硝酸溶液浸泡处理5-6min，然后水洗，洗去表面的酸液，烘干；c、将步骤b处理好的玄武岩纤维使用步骤a制备的溶液浸泡处理2-3h，然后洗净，在50-60℃下烘干，得到玄武岩纤维。
所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。
实施例3
与实施例1相比，该实施例中的玄武岩纤维不经过改性处理。
实验1
为了验证本申请方法制备的打包带材料的性能，对本申请方法制备的打包带性能进行验证，结果如表1；
对比例1
与实施例1相比，凹凸棒土不经改性处理。
对比例2
与实施例1相比，在步骤（3）中不进行变温处理。
对比例3
与实施例1相比，不使用凹凸棒土。
对比例4
与实施例1相比，不使用玄武岩纤维。
对比例5
与实施例1相比，在凹凸棒土处理过程中的处理液中不使用纳米氧化锌。
对比例6
与实施例1相比，在凹凸棒土处理步骤（4）中，不使用硅烷偶联剂处理。
对比例7
与实施例1相比，在凹凸棒土处理过程，与偶联剂混合后不使用微波处理。
对比例8
与实施例1相比，不在原料中添加pe，树脂使用pet树脂。
对比例9
使用pet制备，不添加填料。
表1
注：表1中耐磨性测试方式为将样品制成20mm*20mm*3mm的试样，在ht-1000高温摩擦磨损试验机上在载质量为1kg的情况下，转5000转，记录质量损失，再计算出质量损失率，来表征样品的耐磨性。
耐酸性为将大小为20mm*20mm*3mm的试样放入质量分数为15%的硫酸溶液中，在室温下处理720h，测量质量损失率。
耐碱性为将大小为20mm*20mm*3mm的试样放入质量分数为15%的氢氧化钠溶液中，在室温下处理720h，测量质量损失率。
拉伸强度采用gb1040-2006方法测试。
由表1可知，本申请中实施例制备的打包带材料的性能优于对比例中方式制备的打包带，说明本申请中经过处理的凹凸棒土、玄武岩纤维、pe对于pet材料具有很好的增强作用，而且，对于成品的耐酸碱性及耐磨性具有明显的提升作用。
实验2
为了验证本发明打包带材料的抗老化性能，将各组试样在30℃的室外环境自然老化100天，然后测试各组试样拉伸强度、弯曲强度、耐磨性及耐酸碱性保持率，结果如表2；
表2
由表2可知，使用本申请制备的打包带的抗老化性能明显优于对比例中的抗老化强能。