[發明專利]一種高耐熱的聚苯乙烯泡沫塑料包裝材料的制備方法

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• 申請號: 201710513903.3
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107266802A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 王海燕
• 申請（專利權）人: 東莞市佳乾新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L25/06
• 分類號: C08L25/06;C08L29/04;C08L39/06;C08K9/04;C08K9/10;C08K7/26;C08F220/56;C08F220/06;C08F2/44;B65D65/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 連平

技術領域：

本發明涉及塑料包裝材料領域，具體的涉及一種高耐熱的聚苯乙烯泡沫塑料包裝材料的制備方法。

背景技術：

聚苯乙烯材料是1839年由E·Simon發明合成的。美國1925年后開始批量生產。這種材料的優點是價格便宜、表面光潔度好、與紙箱配套做內包裝抗沖擊性能較好、易于注塑成型、比重小，重量輕。。目前以苯乙烯為原料生產的聚苯乙烯的產量已躍居世界泡沫塑料的第二位，但是隨著包裝秤材料的發展，聚苯乙烯材料脆、耐熱性差，有靜電、不易降解、力學性能不佳限制了其在包裝材料領域的應用。

海泡石作為無機材料，是一種富鎂纖維狀硅酸鹽粘土礦物，隸屬于坡縷石-海泡石族，具有2:1型層狀和鏈狀的過渡型結構。其大的比表面積，因此具有極強的吸附性能，在其通道和孔洞中可以吸附大量的水或極性物質，包括低極性物質。而且由于海泡石具有良好的機械和熱穩定性、多孔性，其應用于高分子材料的改性中可以有效改善材料的力學和耐熱性能，該技術的關鍵是解決海泡石粉與基體材料的相容性。

發明內容：

本發明要解決的技術問題是：現有技術中聚苯乙烯泡沫塑料包裝材料耐熱性差，強度低，不耐老化。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種高耐熱的聚苯乙烯泡沫塑料包裝材料的制備方法，該材料耐熱性能好，柔軟堅韌，耐老化性能優異，且制備成本低。

為更好的解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種高耐熱的聚苯乙烯泡沫塑料包裝材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將吡啶溶于無水乙醇中，然后加入納米海泡石粉，攪拌混合均勻后轉移至帶有冷凝管的圓底燒瓶中，升溫至60-80℃，回流處理30-50min，結束后冷卻至40℃，過濾，固體用無水乙醇洗滌多次，真空干燥，得到白色固體；

(2)將氫氧化鈉水溶液和丙烯酸混合制得質量濃度為15％的丙烯酸鈉水溶液，將丙烯酰胺溶于水制得質量濃度為20％的丙烯酰胺水溶液；將丙烯酸鈉水溶液和丙烯酰胺水溶液混合，然后加入上述制得的白色固體，攪拌30min，然后加入1/2乳化劑和1/2引發劑，升溫至70-80℃反應2h，然后加入剩余的引發劑和乳化劑，繼續反應3h，反應結束后冷卻至室溫，干燥制得改性納米海泡石粉；

(3)將聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和去離子水混合，加熱溶解，制得混合液A；將分散劑、發泡劑、抗氧化劑、熱穩定劑和去離子水混合，加入上述制得的改性海泡石粉，攪拌分散均勻，得到混合液B；

(4)將混合液A和混合液B混合均勻后置于模具內發泡，得到高耐熱的聚苯乙烯泡沫塑料包裝材料。

作為上述技術方案的優選，步驟(1)中，所述納米海泡石粉的粒徑大小為20-50nm。

作為上述技術方案的優選，步驟(1)中，所述吡啶和納米海泡石粉的質量比為3：(0.7-1.5)。

作為上述技術方案的優選，步驟(2)中，所述氫氧化鈉水溶液的質量濃度為50-85％。

作為上述技術方案的優選，步驟(2)中，所述丙烯酸鈉水溶液、丙烯酰胺水溶液的質量比為2:1.5。

作為上述技術方案的優選，步驟(2)中，所述白色固體的質量為丙烯酸鈉溶液質量的22％。

作為上述技術方案的優選，步驟(2)中，所述乳化劑為辛基酚聚氧乙烯醚、芐基酚聚氧乙烯醚、雙苯乙基酚聚氧乙烯醚中的一種，其用量為丙烯酸鈉水溶液質量的13％。

作為上述技術方案的優選，步驟(2)中，所述引發劑為過氧化二碳酸二異丙酯，其用量為丙烯酸鈉水溶液質量的15％。

作為上述技術方案的優選，步驟(3)中，各組分用量，以重量份計分別為：聚苯乙烯75-95份、聚乙烯醇20-30份、聚乙烯吡咯烷酮5-15份、去離子水15-35份、分散劑5-8份、發泡劑5-10份、抗氧化劑4-8份、熱穩定劑5-10份、改性海泡石粉10-17份。

作為上述技術方案的優選，步驟(3)中，所述分散劑為脂肪酸聚乙二醇酯。

本發明具有以下有益效果：

本發明采用海泡石粉對聚苯乙烯進行改性，為了改善納米海泡石粉與聚苯乙烯的相容性，本發明首先采用吡啶的乙醇溶液處理納米海泡石粉，活化其表面，然后再聚丙烯酰胺制備的前提溶液中加入活化后的納米海泡石粉，聚丙烯酰胺在納米海泡石表面實現均勻的包覆，有效改善了納米海泡石粉與聚苯乙烯的界面性能；

納米海泡石粉改性后的聚苯乙烯材料穩定性好，泡孔均勻，熱穩定性好，力學性能優異，且制備方法簡單，無毒環保。

具體實施方式：