一种塑料瓶及其成型工艺的制作方法

文档序号:38220044发布日期:2024-06-06 18:55阅读:197来源:国知局

本技术涉及高分子化合物的组合物,更具体地说,它涉及一种塑料瓶及其成型工艺。


背景技术:

1、塑料瓶是日常生活中常见的包装容器,例如,矿泉水瓶、碳酸饮料瓶、食用油瓶等。相比玻璃瓶、金属瓶而言,塑料瓶具有重量轻、成本低、不易破损的优势。塑料瓶主要指代瓶身,将其和瓶盖配合,能够实现良好的密封性。塑料瓶的原料主要采用pet树脂,pet树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯,其原料也可以根据需要添加抗氧化剂、光稳定剂等助剂,以增加塑料瓶的耐氧化性以及耐光照性,延长使用寿命。塑料瓶的成型工艺,首先将原料进行混料,然后经过熔融挤出,获得混合母料,之后经过注塑成型,获得瓶坯,之后经过吹塑成型,获得塑料瓶。随着包装容器行业的不断发展,对塑料瓶的需求越来越大,而且还对塑料瓶提出更高的要求。目前,市售的pet树脂材质塑料瓶,其弯曲强度一般为210mpa,弯曲强度有待进一步提高。


技术实现思路

1、为了提高塑料瓶的弯曲强度,本技术提供一种塑料瓶及其成型工艺。

2、第一方面,本技术提供一种塑料瓶,采用如下的技术方案:

3、一种塑料瓶,主要由以下重量份的原料制成:pet树脂76-84份、pen树脂8-12份、pps树脂8-12份、磺酸内盐聚合物0.4-0.6份、相容剂0.5-1.5份、抗氧化剂0.1-0.5份、光稳定剂0.1-0.5份。

4、本技术的塑料瓶,通过原料的相互配合,弯曲强度>238mpa、缺口冲击强度>10kj/m2、氧气透过量<3.5×10-5·cm3/(m2·d·pa)、透光率>83%,使其具有弯曲强度高、冲击强度高、氧气阻隔性强、透光度好的优点,满足市场需求。

5、塑料瓶的原料中,以pet树脂为主体,pet树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯,其为塑料瓶常用原料,具有成本低、易加工的优点。在此基础上添加pen树脂、pps树脂,pen树脂为聚萘二甲酸乙二醇酯,其含有萘环基团,pps树脂为聚苯硫醚树脂,其含有硫醚基团,且利用其之间的协同增效,能够有效的增加交联密度,提高塑料瓶的机械性能以及氧气阻隔性。还添加磺酸内盐聚合物,其中含有磺酸钠盐基团、羧基、苯环基团、仲胺基,不仅增加相容性,而且还细化晶粒,大大增强塑料瓶的透光度,降低雾化,而且还能够增加弯曲强度、冲击强度以及氧气阻隔性,使塑料瓶表现出更优的综合性能。

6、可选的,所述磺酸内盐聚合物采用以下方法制备:

7、t1、在惰性气体保护下,将n,n-二甲基甲酰胺升温至60-80℃,加入4-氨基苯乙烯、顺丁烯二酸酐混合,加入有机引发剂,搅拌处理2-4h,减压蒸馏除n,n-二甲基甲酰胺,获得预聚体;

8、t2、在惰性气体保护下,在乙腈中加入预聚体混合,加入1,3-丙烷磺酸内酯,加热至回流,搅拌回流处理14-16h,冷却至室温,过滤,洗涤,获得磺酸聚合物;

9、t3、在水中加入磺酸聚合物混合,加入乙醇钠,搅拌处理14-16h,烘干,获得磺酸内盐聚合物。

10、可选的,所述4-氨基苯乙烯、顺丁烯二酸酐、1,3-丙烷磺酸内酯、乙醇钠的重量配比为(18-22):(9-11):(14-16):(8-10)。

11、首先在有机引发剂的作用下,使4-氨基苯乙烯、顺丁烯二酸酐发生聚合反应,形成高分子的预聚体,预聚体中含有氨基。然后加入1,3-丙烷磺酸内酯,其中的磺酸酯基和氨基发生反应,形成磺酸聚合物,磺酸聚合物中含有磺酸基。之后加入乙醇钠,其中的钠离子和磺酸基反应,形成磺酸内盐聚合物,与此同时,马来酸酐中的酸酐基发生水解形成羧基,且使磺酸内盐聚合物中含有磺酸钠盐基团、羧基、仲胺基。通过各步骤的相互配合,分步合成磺酸内盐聚合物,增加磺酸内盐聚合物制备的稳定性,并在磺酸内盐聚合物中引入磺酸钠盐基团、羧基、苯环基团、仲胺基,不仅增加原料之间的相容性,提高结合强度,而且还有利于结晶成核,细化晶粒,提高塑料瓶的透光率,使塑料瓶表现出更优的透明度,还能够提高弯曲强度以及缺口冲击强度和氧气阻隔性,使磺酸内盐聚合物具有良好的使用效果,也使塑料瓶表现出更优的综合性能。

12、可选的,所述4-氨基苯乙烯、有机引发剂的重量配比为(18-22):(0.3-0.7)。例如,重量配比为18:0.3、18:0.5、18:0.7、20:0.3、20:0.5、20:0.7、22:0.3、22:0.5、22:0.7、22:0.3、22:0.5、22:0.7,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

13、可选的,步骤t1中,n,n-二甲基甲酰胺、4-氨基苯乙烯的重量配比为(200-300):(9-11)。例如,200:9、20:1、200:11、250:9、25:1、250:11、100:3、30:1、300:11,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

14、步骤t2中,1,3-丙烷磺酸内酯、乙腈的重量配比为(200-300):(7-8)。例如,200:7、200:7.5、50:2、250:7、250:7.5、125:4、300:7、300:7.5、150:4,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

15、步骤t3中,乙醇钠、水的重量配比为(200-300):(4-5)。例如,50:1、200:4.5、40:1、125:2、250:4.5、50:1、150:2、300:4.5、70:1,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

16、可选的,所述有机引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或几种。

17、对有机引发剂进行优化,便于有机引发剂的选择。而且过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯均能够释放自由基,并促进单体的聚合反应。优选的,有机引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种或几种。再优选的,有机引发剂为过氧化苯甲酰。

18、可选的,所述pet树脂的特性粘度为0.6-0.9dl/g;所述pen树脂的特性粘度为0.6-0.9dl/g;所述pps树脂在315℃×5kg条件下的熔融指数为60-100g/10min。

19、对pet树脂的特性粘度、pen树脂的特性粘度、pps树脂的熔融指数进行优化,便于pet树脂、pen树脂、pps树脂的选择,而且保证pet树脂、pen树脂、pps树脂来源稳定,进而保证塑料瓶的质量。且pet树脂、pen树脂的特性粘度均采用astmd4603的方法测定,pps树脂的熔融指数采用astmd1238的方法测定。

20、例如,pet树脂的特性粘度为0.6dl/g、0.65dl/g、0.7dl/g、0.75dl/g、0.8dl/g、0.85dl/g、0.9dl/g,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。例如,pen树脂的特性粘度为0.6dl/g、0.65dl/g、0.7dl/g、0.75dl/g、0.8dl/g、0.85dl/g、0.9dl/g,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。例如,pps树脂在315℃×5kg条件下的熔融指数为60g/10min、65g/10min、70g/10min、75g/10min、80g/10min、85g/10min、90g/10min、95g/10min、100g/10min,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

21、可选的,所述相容剂为乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。

22、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物能够有效的改善原料之间的相容性,增加原料之间的结合力,提高塑料瓶的机械性能。

23、可选的,所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂1035、抗氧化剂330、抗氧化剂3114、抗氧化剂168、抗氧化剂626中的一种或几种;所述光稳定剂为光稳定剂uv119、光稳定剂uv234、光稳定剂uv-326、光稳定剂uv-531、光稳定剂uv-420中的一种或几种。

24、对抗氧化剂、光稳定剂进行优化,便于抗氧化剂、光稳定剂的选择。优选的,抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂1035两种,且抗氧化剂1010、抗氧化剂1035的重量配比为1:(1-3)。例如,重量配比为1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选的,光稳定剂为光稳定剂uv119。

25、第二方面,本技术提供一种所述的塑料瓶的成型工艺,采用如下的技术方案:

26、一种所述的塑料瓶的成型工艺,包括如下步骤:

27、s1、将pet树脂、pen树脂、pps树脂、磺酸内盐聚合物、相容剂、抗氧化剂、光稳定剂混合,烘干,获得混合料;

28、s2、将混合料进行熔融挤出,冷却造粒,获得混合母料;

29、s3、将混合母料烘干,然后进行注塑,冷却定型,脱模,获得瓶坯;

30、s4、将瓶坯进行吹塑成型,获得塑料瓶。

31、可选的,步骤s2中,熔融挤出的温度分为十个区,一至十区的温度依次分别为225-235℃、245-255℃、255-265℃、265-275℃、270-280℃、275-285℃、280-290℃、280-290℃、285-295℃、285-295℃。

32、将熔融挤出温度分为十个区,采用逐步升温的方式使混合料充分熔融,增加原料混料均匀性,保证塑料瓶加工的稳定。同时,步骤s1中以及步骤s3中分别进行烘干处理,降低水分对原料的影响,也能够保证塑料瓶加工的稳定。

33、综上所述,本技术至少具有以下有益效果:

34、1、本技术的塑料瓶,通过原料的相互配合,弯曲强度>238mpa、缺口冲击强度>10kj/m2、氧气透过量<3.5×10-5·cm3/(m2·d·pa)、透光率>83%,使其具有弯曲强度高、冲击强度高、氧气阻隔性强、透光度好的优点,满足市场需求。

35、本技术磺酸内盐聚合物制备方法中,通过各步骤的相互配合,不仅形成高分子物质,而且通过4-氨基苯乙烯、顺丁烯二酸酐、1,3-丙烷磺酸内酯、乙醇钠的相互配合,在磺酸内盐聚合物中引入磺酸钠盐基团、羧基、苯环基团、仲胺基,增加相容性,提高结合力和交联密度,细化晶粒,提高透明度,使塑料瓶表现出更优的综合性能。

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