專利名稱：一種改性的增強增韌薄壁吸管管材及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及飲料及乳制品吸管制造所用管材，尤其涉及一種改性的增強增韌薄壁吸管管材及其制備方法的技術領域。
背景技術：
吸管在日常使用已經非常普遍，通常在使用時需要用吸管將飲料包裝物戳開，由于吸管壁較薄，剛性不夠，往往會出現無法捅破包裝物的情況，通常情況下，通過增厚吸管壁厚的方法來提高吸管剛性，但會造成吸管克重偏大，浪費原材料。此外，由于吸管材料在低溫下容易脆裂，往往造成在低溫氣候，特別是在比較寒冷的地方使用時，造成吸管開裂，影響使用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的是在不改變吸管管材壁厚的前提下，增加吸管的剛性，并降低吸管的重量，同時提高吸管管材的拉伸強度和斷裂伸長率以及良好的防開裂能力。同時，本發(fā)明提供一種改性的增強增韌薄壁吸管的制備方法，該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強能力，并保護設備降低磨損，而以保障吸管品質并且確保改性的增強增韌管材的技術效果。技術方案是: 一種改性的增強增韌薄壁吸管管材，由以下重量份數的原料構成:聚丙烯100份、空心玻璃微珠8 15份、彈性體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、無規(guī)共聚聚丙烯其中一種。所述的空心玻璃微珠密度最好是小于等于0.60g/cm3,抗破碎壓強最好是大于等于IOOOOpsi，平均粒徑最好小于等于30微米，可以采用3M公司的S60、S60HS或M30K。所述的彈性體為熱塑性彈性體，可以采用乙烯-辛烯共聚物，例如陶氏公司的ENGAGE 8150或者VERSIFY-3401聚烯烴彈性體；也可以采用丙烯基彈性體，例如:艾克森美孚 Vistamaxx 6202。制備方法是:
第一步:混料，將聚丙烯、彈性體放入混料機中混合均勻，形成混合料；
第二步:擠出，通過螺桿擠出設備將混合料進行熔融擠出，擠出設備I區(qū)溫度是150 175°C，2區(qū)溫度是155 180°C，模具溫度155 185°C ；
第三步:填料:在螺桿前端，邊擠出邊加入空心玻璃微珠，加料螺桿轉速12 20轉/分鐘，冷卻后得到改性的增強增韌薄壁吸管管材。
作為優(yōu)選，所述的第一步與第二步之間，還可以將所述的混合料進行干燥。干燥溫度最好控制在50 65 ,干燥時間最好控制在20 40分鐘。第一步中，混料機的轉速最好在30 35轉/分，混合的時間最好控制在3 5分鐘。有益效果
本發(fā)明提供的技術方案具有以下技術效果:1、由于增加了玻璃微珠使的管壁形成微中空，增強了管壁的剛性，在同等壁厚的條件下，管壁剛性更好。2、由于彈性體具有優(yōu)良的增韌功能，與聚丙烯結合非常好。可以等到拉伸強度，斷裂伸長率。并表現良好的防開裂能力。本發(fā)明提供的改性管材相對于傳統的聚丙烯塑料管材，抗壓力可以達到1.3 kgf以上，斷裂伸長率可以達到80%以上，在-40°C下不會出現開裂的現象，優(yōu)于聚丙烯管材。
具體實施例方式實施例1
第一步:混料，聚丙烯100 kg、彈性體10 kg放入混料機中混合，并控制好混合機的轉速30轉/分和時間3分鐘，形成混合料，得到的混合料已混合均勻；
第二步:干燥，將混合料通過輸送機輸送到干燥機中，控制干燥溫度55°C，干燥時間20min,形成待加工料。

第三步:擠出:通過螺桿擠出設備將待加工料進行熔融擠出，設定加熱溫度，I區(qū)170°C，2 區(qū) 170°C，模具溫度 175°C。第四步:填料:將在螺桿前端，邊擠出邊加入空心玻璃微珠(總量是8 kg)，設定加料螺桿轉速15轉/分鐘。冷卻后得到改性的增強增韌薄壁管材。本實施例中，彈性體采用陶氏公司的ENGAGE 8150聚烯烴彈性體；聚丙烯采用延煉T30S ;空心玻璃微珠采用3M公司的S60，其密度是0.60g/cm3，抗破碎壓強是IOOOOpsi，平均粒徑是30微米。實施例2
第一步:混料，聚丙烯100 kg、彈性體15 kg放入混料機中混合，并控制好混合機的轉速28轉/分和時間5分鐘，形成混合料，得到的混合料已混合均勻；
第二步:干燥，將混合料通過輸送機輸送到干燥機中，控制干燥溫度50°C，干燥時間30min,形成待加工料。第三步:擠出:通過螺桿擠出設備將待加工料進行熔融擠出，設定加熱溫度，I區(qū)150°C，2區(qū)155度，模具溫度155°C。第四步:填料:將在螺桿前端，邊擠出邊加入空心玻璃微珠(總量是15 kg)，設定加料螺桿轉速12轉/分鐘。冷卻后得到改性的增強增韌薄壁管材。本實施例中，彈性體采用陶氏公司的ENGAGE 8150聚烯烴彈性體；聚丙烯采用延煉T30S ;空心玻璃微珠采用3M公司的S60，其密度是0.60g/cm3，抗破碎壓強是IOOOOpsi，平均粒徑是30微米。實施例3
第一步:混料，聚丙烯100 kg、彈性體25 kg放入混料機中混合，并控制好混合機的轉速35轉/分和時間4分鐘，形成混合料，得到的混合料已混合均勻；
第二步:干燥，將混合料通過輸送機輸送到干燥機中，控制干燥溫度65°C，干燥時間40min,形成待加工料。第三步:擠出:通過螺桿擠出設備將待加工料進行熔融擠出，設定加熱溫度，I區(qū)175°C，2 區(qū) 180°C，模具溫度 185°C。第四步:填料:將在螺桿前端，邊擠出邊加入空心玻璃微珠(總量是10 kg)，設定加料螺桿轉速20轉/分鐘。冷卻后得到改性的增強增韌薄壁管材。本實施例中，彈性體采用陶氏公司的ENGAGE 8150聚烯烴彈性體；聚丙烯采用延煉T30S ;空心玻璃微珠采用3M公司的S60，其密度是0.60g/cm3，抗破碎壓強是IOOOOpsi，平均粒徑是30微米。實施例4
第一步:混料，聚丙烯100 kg、彈性體25 kg放入混料機中混合，并控制好混合機的轉速32轉/分和時間3分鐘，形成混合料，得到的混合料已混合均勻；
第二步:干燥，將混合料通過輸送機輸送到干燥機中，控制干燥溫度60°C，干燥時間20min,形成待加工料。第三步:擠出:通過螺桿擠出設備將待加工料進行熔融擠出，設定加熱溫度，I區(qū)165°C，2 區(qū) 170°C，模具溫度 175°C。第四步:填料:將在螺桿前端，邊擠出邊加入空心玻璃微珠(總量是11 kg)，設定加料螺桿轉速14轉/分鐘 。冷卻后得到改性的增強增韌薄壁管材。本實施例中，彈性體采用陶氏公司的陶氏公司的VERSIFY-3401聚烯烴彈性體 ’聚丙烯采用廣州石化的J340嵌段共聚聚丙烯；空心玻璃微珠采用3M公司的S60HS，其密度是
0.60g/cm3,抗破碎壓強是18000psi,平均粒徑是30微米。實施例5
第一步:混料，聚丙烯100 kg、彈性體25 kg放入混料機中混合，并控制好混合機的轉速35轉/分和時間4分鐘，形成混合料，得到的混合料已混合均勻；
第二步:干燥，將混合料通過輸送機輸送到干燥機中，控制干燥溫度65°C，干燥時間40min,形成待加工料。第三步:擠出:通過螺桿擠出設備將待加工料進行熔融擠出，設定加熱溫度，I區(qū)165°C，2 區(qū) 160°C，模具溫度 180°C。第四步:填料:將在螺桿前端，邊擠出邊加入空心玻璃微珠(總量是12 kg)，設定加料螺桿轉速20轉/分鐘。冷卻后得到改性的增強增韌薄壁管材。本實施例中，彈性體采用陶氏公司的艾克森美孚Vistamaxx 6202丙烯基彈性體；聚丙烯采用齊魯石油化工股份有限公司的QLPPR無規(guī)共聚聚丙烯；空心玻璃微珠采用3M公司的Im30K，其密度是0.60g/cm3，抗破碎壓強是28000psi，平均粒徑是30微米。對照例
第一步:按重量份數聚丙烯100份，干燥，將混合料通過輸送機輸送到干燥機中，控制干燥溫度65°c，干燥時間20 min，形成待加工料。第二步:擠出:通過螺桿擠出設備將料進行熔融擠出，設定加熱溫度，I區(qū)175°C，2區(qū)180°C，模具溫度185°C。冷卻后得到薄壁管材，作為對照例。
性能試驗
實施例1 實施例5所得的管材的性能試驗數據見表I。表I實施例1 實施例5與對照例的性能試驗結果
權利要求
1.一種改性的增強增韌薄壁吸管管材，包括有按重量份計的如下組分作為原料:聚丙烯100份、空心玻璃微珠8 15份、彈性體10 25份。
2.根據權利要求1所述的改性的增強增韌薄壁吸管管材，其特征在于:所述的聚丙烯是均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯或者無規(guī)共聚聚丙烯其中一種。
3.根據權利要求1所述的改性的增強增韌薄壁吸管管材，其特征在于:所述的空心玻璃微珠密度小于等于0.60g/cm3，抗破碎壓強大于等于IOOOOpsi，平均粒徑小于等于30微米。
4.根據權利要求1所述的改性的增強增韌薄壁吸管管材，其特征在于:所述的彈性體為熱塑性彈性體。
5.根據權利要求4所述的改性的增強增韌薄壁吸管管材，其特征在于:所述的熱塑性彈性體是乙烯-辛烯共聚物或者丙烯基彈性體。
6.一種制備權利要求1 5任一項所述的改性的增強增韌薄壁吸管管材的方法，包括如下步驟: 第一步:混料，將聚丙烯、彈性體放入混料機中混合均勻，形成混合料； 第二步:擠出，通過螺桿擠出設備將混合料進行熔融擠出，擠出設備I區(qū)溫度是150 175°C，2區(qū)溫度是155 180°C，模具溫度155 185°C ； 第三步:填料:在螺桿前端，邊擠出邊加入空心玻璃微珠，加料螺桿轉速12 20轉/分鐘，冷卻后得到改性的增強增韌薄壁吸管管材。
7.根據權利要求6所述的制備改性的增強增韌薄壁吸管管材的方法，其特征在于:所述的第一步與第二步之間，還需要將所述的混合料進行干燥。
8.根據權利要求7所述的制備改性的增強增韌薄壁吸管管材的方法，其特征在于:所述的干燥步驟的溫度是50 65°C ;干燥時間是20 40分鐘。
9.根據權利要求6所述的制備改性的增強增韌薄壁吸管管材的方法，其特征在于:所述的第一步中，混料機的轉速是30 35轉/分；混料的時間是3 5分鐘。
全文摘要
本發(fā)明一種改性的增強增韌薄壁吸管管材，由以下重量份數的原料構成聚丙烯100份、空心玻璃微珠8～15份、彈性體10～25份。制備方法是第一步混料，將聚丙烯、彈性體放入混料機中混合均勻，形成混合料；第二步擠出，通過螺桿擠出設備將混合料進行熔融擠出，擠出設備1區(qū)溫度是150～175℃，2區(qū)溫度是155～180℃，模具溫度155～185℃；第三步填料在螺桿前端，邊擠出邊加入空心玻璃微珠，加料螺桿轉速12～20轉/分鐘，冷卻后得到改性的增強增韌薄壁吸管管材。本發(fā)明提供的吸管，在同等壁厚的條件下，管壁剛性更好，拉伸強度、斷裂伸長率優(yōu)異，并具有良好的防開裂能力。
文檔編號C08L53/00GK103102590SQ20131000456
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月7日 優(yōu)先權日2013年1月7日
發(fā)明者李進, 吳立豐, 王仕杰, 賀力, 張鵬 申請人:南京鵬力塑料科技有限公司