[发明专利]一种改性的增强增韧薄壁吸管管材及其制备方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及饮料及乳制品吸管制造所用管材，尤其涉及一种改性的增强增韧薄壁吸管管材及其制备方法的技术领域。

 

背景技术

吸管在日常使用已经非常普遍，通常在使用时需要用吸管将饮料包装物戳开，由于吸管壁较薄，刚性不够，往往会出现无法捅破包装物的情况，通常情况下，通过增厚吸管壁厚的方法来提高吸管刚性，但会造成吸管克重偏大，浪费原材料。此外，由于吸管材料在低温下容易脆裂，往往造成在低温气候，特别是在比较寒冷的地方使用时，造成吸管开裂，影响使用。

 

发明内容

本发明的主要目的是在不改变吸管管材壁厚的前提下，增加吸管的刚性，并降低吸管的重量，同时提高吸管管材的拉伸强度和断裂伸长率以及良好的防开裂能力。同时，本发明提供一种改性的增强增韧薄壁吸管的制备方法，该方法使空心玻璃微珠有效地分散在吸管中，并使其具有良好的增强能力，并保护设备降低磨损，而以保障吸管品质并且确保改性的增强增韧管材的技术效果。技术方案是：

一种改性的增强增韧薄壁吸管管材，由以下重量份数的原料构成：聚丙烯100份、空心玻璃微珠8～15份、弹性体10～25份。

其中，所述的聚丙烯可以是均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯其中一种。

所述的空心玻璃微珠密度最好是小于等于0.60g/cm³，抗破碎压强最好是大于等于10000psi，平均粒径最好小于等于30微米，可以采用3M公司的S60、S60HS或IM30K。

所述的弹性体为热塑性弹性体，可以采用乙烯-辛烯共聚物，例如陶氏公司的ENGAGE 8150或者VERSIFY-3401聚烯烃弹性体；也可以采用丙烯基弹性体，例如：艾克森美孚Vistamaxx 6202。

制备方法是：

第一步：混料，将聚丙烯、弹性体放入混料机中混合均匀，形成混合料；

第二步：挤出，通过螺杆挤出设备将混合料进行熔融挤出，挤出设备1区温度是150～175℃，2区温度是155～180℃，模具温度155～185℃；

第三步：填料：在螺杆前端，边挤出边加入空心玻璃微珠，加料螺杆转速12～20转/分钟，冷却后得到改性的增强增韧薄壁吸管管材。

作为优选，所述的第一步与第二步之间，还可以将所述的混合料进行干燥。干燥温度最好控制在50～65℃，干燥时间最好控制在20～40分钟。

第一步中，混料机的转速最好在30～35转/分，混合的时间最好控制在3～5分钟。

 

有益效果

本发明提供的技术方案具有以下技术效果：1、由于增加了玻璃微珠使的管壁形成微中空，增强了管壁的刚性，在同等壁厚的条件下，管壁刚性更好。2、由于弹性体具有优良的增韧功能，与聚丙烯结合非常好。可以等到拉伸强度，断裂伸长率。并表现良好的防开裂能力。

本发明提供的改性管材相对于传统的聚丙烯塑料管材，抗压力可以达到1.3 kgf以上，断裂伸长率可以达到80%以上，在-40℃下不会出现开裂的现象，优于聚丙烯管材。

 

具体实施方式

 

实施例1

第一步：混料，聚丙烯100 kg、弹性体10 kg放入混料机中混合，并控制好混合机的转速30转/分和时间3分钟，形成混合料，得到的混合料已混合均匀；

第二步：干燥，将混合料通过输送机输送到干燥机中，控制干燥温度55℃，干燥时间20 min，形成待加工料。

第三步：挤出：通过螺杆挤出设备将待加工料进行熔融挤出，设定加热温度，1区170℃，2区170℃，模具温度175℃。

第四步：填料：将在螺杆前端，边挤出边加入空心玻璃微珠(总量是8 kg)，设定加料螺杆转速15转/分钟。冷却后得到改性的增强增韧薄壁管材。

本实施例中，弹性体采用陶氏公司的ENGAGE 8150聚烯烃弹性体；聚丙烯采用延炼T30S；空心玻璃微珠采用3M公司的S60，其密度是0.60g/cm³，抗破碎压强是10000psi，平均粒径是30微米。

 

实施例2

第一步：混料，聚丙烯100 kg、弹性体15 kg放入混料机中混合，并控制好混合机的转速28转/分和时间5分钟，形成混合料，得到的混合料已混合均匀；