专利名称:弹药包装箱用阻燃高强聚乙烯吹塑材料及其生产方法
本发明是一种弹药包装箱用阻燃高强聚乙烯吹塑材料及其生产方法，属于包装材料及其制作方法，特别是制作军用弹药箱用的材料。
现有的弹药箱均是用木箱制作的，它的体积比较大，重量比较重，携带、开启都十分不便，装卸、运输效率低、再利用率比较低，另外，木箱变形严重、阻燃性差，需要消耗大量木材；发达国家用非木质材料作为生产弹药箱的原料，但是作为军事机密，这些产品及材料与制作方法均是不予公开的，申请人委托了国家高等学校科技项目咨询及成果查新中心工作站进行有关新颖性的检索，共检索出相关文献13篇，经过分析后认为仍然没有能够找到相关的技术资料。
本发明的目的在于提供一种弹药包装箱用阻燃高强聚乙烯吹塑材料及其生产方法，它提供制作弹药包装箱用的原料及生产方法，这种产品获得的材料生产的弹药箱重量轻、携带方便，适应能力强，耐候性好、具有阻燃、抗静电、隔热、减震等特点，其生产方法工艺独到，成本低廉，对材料研制的技术路线、材料性能、阻燃性、耐候性、抗静电性以及材料的增强、共混改性工艺进行研究，其中主要利用反应挤出技术，采用化学改性方法使材料强化，即在双螺杆挤出机中在物料共混的同时产生化学反应，通过改变材料的近程结构使材料强化，由于采用了纳米材料技术，使得材料的耐候性得到大大提高，同时进一步改进了材料的力学性能；该材料保证有较好的吹塑加工性能和较高的综合力学性能，能够满足军用弹药包装箱对材料比较苛刻的技术性能要求。
本发明是这样构成的这种弹药包装箱用阻燃高强聚乙烯吹塑材料，它由聚乙烯、顺丁烯二酸酐、过氧化二苯甲酰、纳米氧化锌、玻璃微珠组合而成，按照重量组份计算聚乙烯为70-85、顺丁烯二酸酐0.1-1、过氧化二苯甲酰0.1-0.3、纳米氧化锌0.1-1、玻璃微珠5-15；它还有羟苯基苯并三唑、抗氧剂CA、抗氧剂264、磷酸三苯酯、氢氧化铝、PP专用抗静电剂，
按照重量组份计算羟苯基苯并三唑0.5-1、抗氧剂CA0.2-0.8、抗氧剂264为0.2-0.8、磷酸三苯酯2-6、氢氧化铝5-12、PP专用抗静电剂0.3-1.5；本发明中，比较准确的组份配方(按照重量组份计算)为聚乙烯为74、顺丁烯二酸酐0.7、过氧化二苯甲酰0.2、纳米氧化锌0.5、玻璃微珠10.5、羟苯基苯并三唑0.6、抗氧剂CA0.5、抗氧剂264为0.5、磷酸三苯酯4、氢氧化铝8、PP专用抗静电剂0.5；本发明中还可以在其中加入耐晒黄、硬脂酸、铬绿，它的重量组份为耐晒黄0.5-1、硬脂酸0.1-0.3、铬绿0.3-0。5；其中聚乙烯可以用高密度聚乙烯或者拉伸强度大于20Mpa的聚乙烯树脂，过氧化二苯甲酰可以用过氧化二异丙苯代替，羟苯基苯并三唑可用UV系列紫外线吸收剂代替，纳米氧化锌可以用纳米氧化钛代替，抗氧剂CA和抗氧剂264可用酚类抗氧化剂替代。这种弹药包装箱用阻燃高强聚乙烯吹塑材料的生产方法，它由原料干燥、配料、混合搅拌、混炼、冷却牵条、切粒这几项工序构成，所述的混炼工序在双螺杆剂出机中进行，要保证双螺杆剂出机的机头压力不小于3Mpa，螺杆转速180转/分，排气真空度不大于0.05，六段料筒温度为摄氏170-235度之间，六段料筒温度分别为摄氏175、195、205、215、235、225度。
与现有技术相比本发明获得的材料生产的弹药箱重量轻、携带方便，适应能力强，耐候性好、具有阻燃、抗静电、隔热、减震等特点，其生产方法工艺独到，成本低廉，它对材料研制的技术路线、材料性能、阻燃性、耐候性、抗静电性以及材料的增强、共混改性工艺进行研究，其中主要利用反应挤出技术，采用化学改性方法使材料强化，即在双螺杆挤出机中在物料共混的同时产生化学反应，通过改变材料的近程结构使材料强化，该材料保证有较好的吹塑加工性能和较高的综合力学性能；由于采用了纳米材料技术，使得材料的耐候性得到大大提高，同时进一步改进了材料的力学性能；材料的阻燃性能达到FV-0级，人工灯加速光老化试验800小时后材料的力学性能保持率在80％以上，材料表面电阻率≤1×1012Ω前提下，该材料仍保证有较好的吹塑加工性能和较高的综合力学性能，室温拉伸强度≥26Mpa，拉伸断裂伸长率≥150％和抗冲击强度-40℃/30J，能够满足军用弹药包装箱对材料比较苛刻的技术性能要求。
本发明的实施例1将聚乙烯74公斤、顺丁烯二酸酐0.7公斤、过氧化二苯甲酰0.2公斤、纳米氧化锌0.5公斤、玻璃微珠10.5公斤、羟苯基苯并三唑0.6公斤、抗氧剂CA0.5公斤、抗氧剂264为0.5公斤、磷酸三苯酯4公斤、氢氧化铝8公斤、PP专用抗静电剂0.5公斤进行生产，除磷酸三苯酯、顺丁烯二酸酐、过氧化二苯甲酰外，所有的物料进行干燥，一般情况下在90摄氏度下干燥5小时，然后将物料混合、搅拌，先将聚乙烯、玻璃微珠、抗氧剂CA、抗氧剂264、氢氧化铝、耐晒黄1公斤、铬绿0.5公斤按照比例投入搅拌机中混合，再将羟苯基苯并三唑、纳米氧化锌、硬脂酸混入磷酸三苯酯中搅拌成糊状，徐徐倒入搅拌机中高速搅拌8分钟，最后加入顺丁烯二酸酐、过氧化二苯甲酰低速搅拌3分钟后出料；在本工序过程中最后加入顺丁烯二酸酐、过氧化二苯甲酰可以避免其与抗氧剂CA、抗氧剂264在搅拌过程中产生化学反应，要注意应在搅拌过程中加入10％的回料，这样可以起到相容作用，进一步提高熔体强度，保障随后的工序正常进行；混炼工序在双螺杆挤出机中进行，要保证双螺杆挤出机的机头压力不小于3MPa，螺杆转速180转/分，排气真空度不大于0.05，六段料筒温度分别为摄氏175、195、205、215、235、225度；在本工序中，保持一定的机头压力使挤出机产生较好的混炼效果，摄氏235度的最高料筒温度对应于挤出机的混炼段，在此处完成物理和顺丁烯二酸酐的化学改性，其它段温度较低，可以减少抗氧剂与过氧化二苯甲酰产生不良化学反应的程度，适当的螺杆转速既可以产生良好的混炼效果，又不导致过大的温升使制品出现发泡现象，排气的高真空度使反应及顺丁烯二酸酐升华产生的气体迅速派出，避免牵出料条发泡现象；在冷却牵条工序中，采用水冷法，保持一定水温，使切出的粒料能在集料槽内利用自身热量蒸发水份，减少粒料含水率。
本发明的实施例2制造方法与实施例1相同，调整有关物料的组份聚乙烯为70公斤、顺丁烯二酸酐0.1公斤、过氧化二苯甲酰0.1公斤、纳米氧化锌0.1公斤、玻璃微珠5公斤、羟苯基苯并三唑0.5公斤、抗氧剂CA0.2公斤、抗氧剂264为0.2公斤、磷酸三苯酯2公斤、氢氧化铝5公斤、PP专用抗静电剂0.3公斤、耐晒黄0.5公斤、硬脂酸0.1公斤、铬绿0.3公斤。
本发明的实施例3制造方法与实施例1相同，调整有关物料的组份聚乙烯为85公斤、顺丁烯二酸酐1公斤、过氧化二苯甲酰0.3公斤、纳米氧化锌1公斤、玻璃微珠15公斤、羟苯基苯并三唑1公斤、抗氧剂CA0.8公斤、抗氧剂264为0.8公斤、磷酸三苯酯6公斤、氢氧化铝12公斤、PP专用抗静电剂1.5公斤、耐晒黄1公斤、硬脂酸0.3公斤、铬绿0.5公斤。
在本发明实施例中，聚乙烯可以用高密度聚乙烯或者拉伸强度大于20Mpa的聚乙烯树脂，过氧化二苯甲酰可以用过氧化二异丙苯代替，羟苯基苯并三唑可用UV系列紫外线吸收剂代替，纳米氧化锌可以用纳米氧化钛代替，抗氧剂CA和抗氧剂264可用酚类抗氧化剂替代。
权利要求
1.一种弹药包装箱用阻燃高强聚乙烯吹塑材料，其特征在于它由聚乙烯、顺丁烯二酸酐、过氧化二苯甲酰、纳米氧化锌、玻璃微珠组合而成，按照重量组份计算聚乙烯为70-85、顺丁烯二酸酐0.1-1、过氧化二苯甲酰0.1-0.3、纳米氧化锌0.1-1、玻璃微珠5-15。
2.按照权利要求
1所述的这种弹药包装箱用阻燃高强聚乙烯吹塑材料，其特征在于它还有羟苯基苯并三唑、抗氧剂CA、抗氧剂264、磷酸三苯酯、氢氧化铝、PP专用抗静电剂，按照重量组份计算羟苯基苯并三唑0.5-1、抗氧剂CA0.2-0.8、抗氧剂264为0.2-0.8、磷酸三苯酯2-6、氢氧化铝5-12、PP专用抗静电剂0.3-1.5。
3.按照权利要求
1、2所述的这种弹药包装箱用阻燃高强聚乙烯吹塑材料，其特征在于按照重量组份计算聚乙烯为74、顺丁烯二酸酐0.7、过氧化二苯甲酰0.2、纳米氧化锌0.5、玻璃微珠10.5、羟苯基苯并三唑0.6、抗氧剂CA0.5、抗氧剂264为0.5、磷酸三苯酯4、氢氧化铝8、PP专用抗静电剂0.5。
4.按照权利要求
1、2或3所述的这种弹药包装箱用阻燃高强聚乙烯吹塑材料，其特征在于还可以在其中加入耐晒黄、硬脂酸、铬绿，它的重量组份为耐晒黄0.5-1、硬脂酸0.1-0.3、铬绿0.3-0.5。
5.按照权利要求
1、2或3所述的这种弹药包装箱用阻燃高强聚乙烯吹塑材料，其特征在于聚乙烯可以用高密度聚乙烯或者拉伸强度大于20Mpa的聚乙烯树脂，过氧化二苯甲酰可以用过氧化二异丙苯代替，羟苯基苯并三唑可用UV系列紫外线吸收剂代替，纳米氧化锌可以用纳米氧化钛代替，抗氧剂CA和抗氧剂264可用酚类抗氧化剂替代。
6.这种弹药包装箱用阻燃高强聚乙烯吹塑材料的生产方法，它由原料干燥、配料、混合搅拌、混炼、冷却牵条、切粒这几项工序构成，其特征在于所述的混炼工序在双螺杆剂出机中进行，要保证双螺杆剂出机的机头压力不小于3Mpa，螺杆转速180转/分，排气真空度不大于0.05，六段料筒温度为摄氏170-235度之间。
7.按照权利要求
6所述的这种弹药包装箱用阻燃高强聚乙烯吹塑材料的生产方法，其特征在于六段料筒温度分别为摄氏175、195、205、215、235、225度。
专利摘要
本发明是一种弹药包装箱用阻燃高强聚乙烯吹塑材料及其生产方法,它由聚乙烯、顺丁烯二酸酐、过氧化二苯甲酰、纳米氧化锌、玻璃微珠组合而成,与现有技术相比:本发明获得的材料生产的弹药箱重量轻、携带方便,适应能力强,耐候性好、具有阻燃、抗静电、隔热、减震等特点,其生产方法工艺独到,成本低廉,该材料保证有较好的吹塑加工性能和较高的综合力学性能。
文档编号F42B39/14GKCN1370801SQ02113443
公开日2002年9月25日 申请日期2002年3月8日
发明者于杰, 罗筑, 陈兴江, 刘一春 申请人:贵州省工程复合材料中心导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan