专利名称：一种沥青包装袋用聚丙烯尼龙塑料合金的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种沥青包装袋用聚丙烯尼龙塑料合金，属于化工技术领域。
背景技术：
随着国家对公路建设投资力度的加大，公路建设中的重要材料——沥青的用量越来越大。
由于沥青具有受热易软化、易于渗漏、粘附力强的特殊性能，其储运问题一直是困扰公路施工部门的一大难题。为解决这一问题，国家早在“八五”期间就为此特设了重点攻关项目，研制沥青软包装这一新的沥青包装袋工艺，给沥青的储运带来了一次革命。沥青软包装的出现，将逐渐淘汰桶装沥青的传统包装方式，为沥青的储运带来诸多便利。
目前市场上的沥青软包装袋材料主要分为纸质和塑料两大类。纸质包装袋成本较高，回收不易，且消耗林业资源。塑料包装袋多采用聚烯烃等材料制得，价廉易回收。但目前国内生产的塑料软包装袋仍存在以下诸多方面的性能缺陷，因而不利于这一重大技术革新的推广(1)聚烯烃塑料软包装袋的熔点低与沥青灌装温度高的矛盾道路沥青的灌装温度一般在135-140℃；目前国内市售的塑料软包装袋选用的都是通用型的热塑性塑料，如聚烯烃，因其熔点低(约120℃)，在135-140℃的灌装温度下易于破裂而引起沥青泄漏。(2)聚烯烃塑料软包装袋的完全熔化温度高与沥青施工温度低的矛盾道路沥青的施工温度一般控制在170℃以下，以防沥青因过热老化而性能变坏；目前国内市售的塑料软包装袋完全熔化大约在180℃，温度低于170℃时这种塑料软包装袋很难完全熔化。(3)聚烯烃塑料软包装袋的力学强度较低道路沥青在灌装、储运过程中难免发生机械碰撞，致使包装袋破裂而引起沥青泄漏，因此，目前塑料软包装沥青均采用外加塑料编织袋以防泄漏。道路沥青施工时，或在沥青熔化前剥离除去包装物，或在沥青熔化后打捞除去包装物，以便于熔融沥青的施工。但这又给道路沥青的施工带来诸多不便，也易造成环境污染。
发明内容
本发明的目的就是提供一种新型的制作沥青软包装袋用的聚丙烯尼龙塑料合金。该塑料合金熔点高于沥青灌装温度、完全熔化温度低于170℃、力学强度较高，完全适用于道路沥青的施工条件。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种沥青包装袋用聚丙烯尼龙塑料合金，由以下重量配比的组份组成聚丙烯80-95份，尼龙5-20份，助剂0.1-1份，相容剂5-20份。
上述各组份重量配比优选为聚丙烯80-90份，尼龙10-20份，助剂0.1-0.5份，相容剂8-15份。
其中，相容剂为接枝改性聚丙烯，采用的接枝单体选自顺丁烯二酸酐(MAH)、或甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、或甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)与苯乙烯(ST)比例为8.5-9.5∶1的混合物。接枝改性聚丙烯的接枝率以1.5-3.5％为优。
助剂为比例为4-6∶1-2∶2-5的引发剂、降解抑制剂和载体在110-120℃条件下混合所得的产物。引发剂选自过氧化二异丙苯(DCP)或过氧化苯甲酰(BPO)等，降解抑制剂为三元乙丙胶(EPDM)等，载体为层状硅酸盐等。在助剂中还可加入1-10％的苯乙烯(ST)。
聚丙烯选自均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、改性聚丙烯等中的任意一种，以均聚聚丙烯为优。均聚聚丙烯如F401、FC801、C1007等，共聚聚丙烯如F800E、C1608等，改性聚丙烯KB5060等。
尼龙选自尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙1010等中的任意一种。
由于聚丙烯是非极性材料，尼龙是极性材料，如果将这两种材料直接相混，它们是很难相容的。因此，赋予聚丙烯与尼龙的亲和性与反应性是本技术的关键之一。本发明通过在组分中加入适量的相容剂如采用顺丁烯二酸酐等进行固相接枝改性后的接枝聚丙烯，很好地解决了聚丙烯和尼龙相容性的问题，从而得到均匀的聚丙烯尼龙塑料合金。
相容剂接枝聚丙烯可以从市场上购买符合要求的产品，也可通过以下方法制备将聚丙烯加入预热至110-120℃的螺带式搅拌器中，待聚丙烯温度升至80℃左右时，加入适量的接枝单体(单体的加入量约为聚丙烯重量5-10％)，并通入氮气保护。当聚丙烯温度升至反应温度110-120℃时，分次加入总量为聚丙烯重量0.05-0.15％的BPO作为反应的催化剂，等加完最后一次BPO，再反应30min结束。将得到的产品置于烘箱中，在120℃下干燥2小时左右即为接枝聚丙烯产品。
此外，一般的聚丙烯尼龙塑料合金的熔点为175-185℃，要使该合金在低于170℃的温度下完全熔融，是本技术关键之二。由于高分子材料的熔点决定于其分子量大小和分子量分布，一般通过在材料中加入一定的助剂来调节其分子量大小和分子量分布；但另一方面，随着对塑料合金分子量的调节，材料的力学性能也随之降低。因此，如何保证在降低熔化温度的同时，保证材料足够的力学强度，是本技术又一关键。本发明通过在组分中加入适量助剂，可调节聚丙烯尼龙塑料合金的分子量和分子量分布，降低其熔融温度，保证聚丙烯尼龙塑料合金能在低于170℃的温度下完全熔融。同时，通过调整助剂的组成，控制助剂的活化温度和活化时间(助剂的活化温度和活化时间是指助剂中DCP或BPO等引发剂在一定温度下分解50％所需的时间，即半衰期，它们是相互关联的)，使助剂的活化温度和活化时间与接枝聚丙烯的制备工艺相匹配；并通过调整助剂的加入量，达到保证材料力学强度的目的。
以在110℃条件下制备接枝聚丙烯为例，与此相应的，在110℃条件下将下列组份混合均匀即可制得符合要求的助剂50％的过氧化苯甲酰、10％的苯乙烯、10％的三元乙丙胶和30％的载体层状硅酸盐。与此类似的，可以在相应条件下，制得多种与不同接枝聚丙烯的制备工艺相匹配的含有不同组份的助剂。
本发明沥青包装袋用聚丙烯尼龙塑料合金可通过常用的塑料合金制备方法制得，如将各组份充分混合均匀后，用常规方法在双螺杆挤出机上熔融挤出造粒，即可制得聚丙烯尼龙塑料合金。
与现有技术相比，本发明的有益效果是本发明聚丙烯尼龙塑料合金具有良好的综合性能，具体体现在(1)用本发明产品做成的沥青软包装袋的熔点较高，在135-146℃的灌封温度下不易破裂，很好地解决了目前国内市售聚烯烃塑料软包装袋熔点低与沥青灌装温度高的矛盾；(2)用本发明产品做成的沥青软包装袋可在＜170℃条件下完全熔于沥青之中，无残渣留存，不需在熔化前剥离包装物，也不需在熔化后打捞除去包装物，解决了目前国内市售聚烯烃塑料软包装袋完全熔化温度高与沥青施工温度低的矛盾，给道路沥青的施工带来极大方便，且不易造成环境污染；(3)由于其中加入了适量强力较高的尼龙成分，用本发明产品做成的沥青软包装袋具有较高的力学强度，不易因机械碰撞等原因而破损，给储运带来很大方便。此外，本发明产品制备工艺流程简单，无三废排放，不会污染环境。
具体实施例方式
下面结合具体实施方式
对本发明作进一步的详细描述。
实施例1本实施例的聚丙烯尼龙塑料合金由以下重量配比的组份组成均聚聚丙烯(北京燕山石化有限公司F401)95份，尼龙6(辽阳辽化工程塑料有限公司)5份，接枝率为2.6％的顺丁烯二酸酐接枝聚丙烯10份，助剂0.10份。
其中助剂由以下组份组成过氧化苯甲酰5份，苯乙烯1份，三元乙丙胶1份，载体(层状硅酸盐)3份。将各组份在相应温度条件下混合均匀即可。
实施例2本实施例的聚丙烯尼龙塑料合金由以下重量配比的组份组成均聚聚丙烯(北京燕山石化有限公司F401)90份，尼龙6(辽阳辽化工程塑料有限公司)10份，接枝率为2.6％的接枝聚丙烯(接枝单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯比例为9∶1的混合物)10份，助剂0.10份。
其中助剂由以下组份组成过氧化苯甲酰5份，苯乙烯1份，三元乙丙胶1份，载体(层状硅酸盐)3份。将各组份在相应温度条件下混合均匀即可。
实施例3本实施例的聚丙烯尼龙塑料合金由以下重量配比的组份组成均聚聚丙烯(北京燕山石化有限公司F401)85份，尼龙6(辽阳辽化工程塑料有限公司)15份，接枝率为2.6％的顺丁烯二酸酐接枝聚丙烯10份，助剂0.12份。
其中助剂由以下组份组成过氧化苯甲酰5份，苯乙烯1份，三元乙丙胶1份，载体(层状硅酸盐)3份。将各组份在相应温度条件下混合均匀即可。
实施例4本实施例的聚丙烯尼龙塑料合金由以下重量配比的组份组成均聚聚丙烯(北京燕山石化有限公司F401)80份，尼龙6(辽阳辽化工程塑料有限公司)20份，接枝率为2.6％的顺丁烯二酸酐接枝聚丙烯10份，助剂0.15份。
其中助剂由以下组份组成过氧化苯甲酰5份，苯乙烯1份，三元乙丙胶1份，载体(层状硅酸盐)3份。将各组份在相应温度条件下混合均匀即可。
实施例5本实施例的聚丙烯尼龙塑料合金由以下重量配比的组份组成均聚聚丙烯(上海石化有限公司FC801)86份，尼龙66(宜兴市化学试剂厂)14份，接枝率为3％的甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯12份，助剂0.40份。
其中助剂由以下组份组成过氧化二异丙苯5份，三元乙丙胶1份，载体(层状硅酸盐)4份。将各组份在相应温度条件下混合均匀即可。
实施例6本实施例的聚丙烯尼龙塑料合金由以下重量配比的组份组成共聚聚丙烯(上海石化有限公司F800E)80份，尼龙11(上海赛璐化工股份有限公司)20份，接枝率为2.5％的顺丁烯二酸酐接枝聚丙烯12份，助剂0.20份。
其中助剂由以下组份组成过氧化二异丙苯4份，苯乙烯0.1份，三元乙丙胶2份，载体(层状硅酸盐)3.9份。将各组份在相应温度条件下混合均匀即可。
实施例7本实施例的聚丙烯尼龙塑料合金由以下重量配比的组份组成共聚聚丙烯(上海石化有限公司F800E)90份，尼龙6(辽阳辽化工程塑料有限公司)10份，接枝率为3.5％的接枝聚丙烯(接枝单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯比例为8.5∶1的混合物)15份，助剂0.15份。
其中助剂由以下组份组成过氧化二异丙苯4份，苯乙烯0.5份，三元乙丙胶1份，载体(层状硅酸盐)5份。将各组份在相应温度条件下混合均匀即可。
实施例8本实施例的聚丙烯尼龙塑料合金由以下重量配比的组份组成共聚聚丙烯(上海石化有限公司F800E)83份，尼龙66(宜兴市化学试剂厂)17份，接枝率为2％的甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯8份，助剂0.50份。
其中助剂由以下组份组成过氧化二异丙苯6份，苯乙烯1份，三元乙丙胶1份，载体(层状硅酸盐)2份。将各组份在相应温度条件下混合均匀即可。
实施例9本实施例的聚丙烯尼龙塑料合金由以下重量配比的组份组成改性聚丙烯(BP公司KB5060)88份，尼龙1010(宜兴市化学试剂厂)12份，接枝率为1.5％的接枝聚丙烯(接枝单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯比例为9.5∶1的混合物)11份，助剂0.30份。
其中助剂由以下组份组成过氧化苯甲酰5份，苯乙烯1份，三元乙丙胶1.5份，载体(层状硅酸盐)4份。将各组份在相应温度条件下混合均匀即可。
实施例10本实施例的聚丙烯尼龙塑料合金由以下重量配比的组份组成改性聚丙烯(成都正光纳米塑胶公司ZG302)84份，尼龙6(辽阳辽化工程塑料有限公司)16份，接枝率为2.3％的顺丁烯二酸酐接枝聚丙烯13份，助剂0.25份。
其中助剂由以下组份组成过氧化苯甲酰6份，三元乙丙胶2份，载体(层状硅酸盐)5份。将各组份在相应温度条件下混合均匀即可。
以上各实施例的聚丙烯尼龙塑料合金均可通过常规的制备方法制得，如将各组份充分混合均匀后，用常规方法在双螺杆挤出机上熔融挤出造粒，即可制得各实施例的塑料合金产品。
权利要求
1.一种沥青包装袋用聚丙烯尼龙塑料合金，由以下重量配比的组份组成聚丙烯80-95份，尼龙5-20份，相容剂5-20份，助剂0.1-1份。
2.根据权利要求1所述的沥青包装袋用聚丙烯尼龙塑料合金，其特征在于所述的各组份的重量配比为聚丙烯80-90份，尼龙10-20份，相容剂8-15份，助剂0.1-0.5份。
3.根据权利要求1所述的沥青包装袋用聚丙烯尼龙塑料合金，其特征在于所述的相容剂为接枝改性聚丙烯，采用的接枝单体选自顺丁烯二酸酐、或甲基丙烯酸缩水甘油酯、或甲基丙烯酸缩水甘油酯与苯乙烯比例为8.5-9.5∶1的混合物。
4.根据权利要求3所述的沥青包装袋用聚丙烯尼龙塑料合金，其特征在于所述的接枝改性聚丙烯的接枝率为1.5-3.5％。
5.根据权利要求1所述的沥青包装袋用聚丙烯尼龙塑料合金，其特征在于所述的助剂为比例为4-6∶1-2∶2-5的引发剂、降解抑制剂和载体在110-120℃条件下混合所得的产物。
6.根据权利要求5所述的沥青包装袋用聚丙烯尼龙塑料合金，其特征在于所述的引发剂选自过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酰，降解抑制剂为三元乙丙胶，载体为层状硅酸盐。
7.根据权利要求5所述的沥青包装袋用聚丙烯尼龙塑料合金，其特征在于所述的助剂中还可加入1-10％的苯乙烯。
8.根据权利要求1所述的沥青包装袋用聚丙烯尼龙塑料合金，其特征在于所述的聚丙烯选自均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、改性聚丙烯。
9.根据权利要求8所述的沥青包装袋用聚丙烯尼龙塑料合金，其特征在于所述的聚丙烯为均聚聚丙烯。
10.根据权利要求1所述的沥青包装袋用聚丙烯尼龙塑料合金，其特征在于所述的尼龙选自尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙1010。
全文摘要
本发明公开了一种沥青包装袋用聚丙烯尼龙塑料合金，它由以下重量配比的组份组成聚丙烯80－95份，尼龙5－20份，助剂0.1－1份，相容剂5－20份。该塑料合金熔点高于沥青灌装温度、完全熔化温度低于170℃，给道路沥青的施工带来方便、不易造成环境污染，且力学强度较高、储运方便。
文档编号B65D85/84GK1844223SQ20061002091
公开日2006年10月11日 申请日期2006年4月27日 优先权日2006年4月27日
发明者刘信东 申请人:刘信东