[发明专利]一种耐低温食品桶注塑专用料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料改性技术领域，尤其涉及一种耐低温食品桶注塑专用料及其制备方法。 

背景技术

聚丙烯(PP)作为一种通用塑料，PP成型收缩率大、脆性高，缺口冲击强度低，特别是在低温时尤为严重，这就大大限制了PP的应用范围。

目前的PP增韧改性有共聚改性、共混改性与添加成核剂等，但人们普遍认为形成宏观均相、微观两相结构是得到良好增韧效果的必要条件，因而近年来共混改性(特别是在共聚基础上的共混改性)和填充增韧改性成为研究的重点，所涉及的方法主要有四类：1）与橡胶或热塑性弹性体共混增韧；2）与其它有机聚合物共混增韧：3）无机刚性粒子增韧；4）有机-无机纳米材料增韧。

中国专利申请200610090582.2公开了一种聚乙烯交联物及由其改性的聚丙烯组合物，采用质量百分比30～80的茂金属聚乙烯、19～50的低密度聚乙烯、0～30的无机刚性填充物和0.1～1.0的交联剂；虽然获得改性的均聚聚丙烯组合物具有较高的韧性，但低温环境下材料刚性和拉伸性能有所降低。

中国专利申请号200810155660.1，公开了一种以无机高分子橡塑增韧剂，采用以凹凸棒石粘土为主要原料的增韧剂,通过对其进行一系列物理、化学改性提高与高聚物相容性好，达到高聚物基体中分散均匀的效果。虽然最终该复合材料的拉伸强度等性能得到了提高，但是在低温环境下，但通过无机粒子共混改性对聚丙烯抗冲击强度依然变化不大。

中国专利申请200910096204.9公开了一种增韧耐寒透明改性聚丙烯材料及制备方法，采用两种成核剂A与成核剂B通过成核剂Α、Β晶型比例控制,来提高聚丙烯的透明度、弥补聚丙烯的常温刚性。

综上所述，在大多数情况下，对PP材料共混增韧后，虽然缺口冲击强度成倍提高，但拉伸强度、屈服伸长率、拉伸断裂强度、断裂伸长率、邵氏硬度、变曲弹性模量、维卡软化温度及脆化温度均有不同程度的下降趋势，在低温环境尤为突出。本发明为克服上述技术难题，开发聚乙烯与凹凸棒共混复合聚丙烯材料，在提高低温冲击强度的同时，保持良好的刚性及拉伸强度等特性，且制备工艺简单易行。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种耐低温食品桶注塑专用料，可以克服现有复合材料低温冲击强度问题，具有良好的低温韧性，良好的刚性及拉伸强度，无毒无害，加工性能优异；本发明还提供了该耐低温食品桶注塑专用料的制备方法，工艺简单易行。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种耐低温食品桶注塑专用料，它包括下述重量份配比的组份：50～70份聚丙烯、10～30份线性低密度聚乙烯、5～30份高密度聚乙烯、5～10份凹凸棒石、0.1～1.0份抗氧剂和0.1～2.0份色粉。

抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯，四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯具有卓越的耐氧化、耐高温性能，改善聚合物在高温加工条件下的耐变色性。安全无毒，符合食品包装安全。

色粉为白色色粉或黄色色粉。

上述耐低温食品桶注塑专用料的制备方法，该方法包括以下步骤：

将凹凸棒石与聚丙烯、线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯搅拌混合均匀;熔融挤出造粒得聚乙烯改性母料；将所得聚乙烯改性母料再与聚丙烯、抗氧剂和色粉搅拌混合均匀；熔融挤出造粒得耐低温食品桶注塑专用料。

其中凹凸棒石为粉状20-100 微米具有纤维多孔结构。凹凸棒石是一种水富铁铝的硅酸盐矿物，多层结构，上下二层是Si-O四面体，中间1层是（Al、Mg、Fe）-O-O八面体。这些结构单元按方格形交错排列，构成c轴方向的双链状，沿a，b轴方向的层状结构。其显微结构包括3个层次，一是凹凸棒土的基本结构单元-棒状单晶体，简称棒晶；二是由棒晶精密平行聚集而成的棒晶束；三是棒晶束（也称棒晶）间相互聚集而形成的各种聚集体。典型的凹凸棒石棒晶长约1微米，宽约10-25微米。单晶内部是孔道结构，平行排列的纳米单晶纤维间也自然形成了众多的平行隧道空隙。因而，微米级别的凹凸棒石内具有独特的纤维多孔结构，可为PP增韧提供独特的复合结构。