陈寿 (中国上海市青浦区徐泾镇沪青平公路2392号, Shanghai 0, 200000, CN)
CHEN, Wentao (No.2392, Huqingping Rd. Xujing,Qingpu District, Shanghai 0, 200000, CN)
上海通产丽星包装材料有限公司 (中国上海市青浦区徐泾镇沪青平公路2392号, Shanghai 0, 200000, CN)
CHEN, Shou (No.2392, Huqingping Rd. Xujing,Qingpu District, Shanghai 0, 200000, CN)
陈寿 (中国上海市青浦区徐泾镇沪青平公路2392号, Shanghai 0, 200000, CN)
| 权 利 要 求 书 1. 一种共挤出复合聚丙烯软管， 包括管头和管身， 其特征在于: 所述管身为 2〜5层复合结构， 其中至少有一层材料为聚丙烯或聚丙 烯与聚乙烯的共混物， 所述聚丙烯材料采用熔融指数为 0. 5〜2. 0 g/10min, 并且是由茂金属催化剂催化的无规共聚聚丙烯。 2. 根据权利要求 1所述的共挤出复合聚丙烯软管， 其特征在于: 所述管身为两层复合结构，其中一层的材料为聚丙烯或聚丙烯与聚乙 烯的共混物，另一层的材料为聚丙烯或聚丙烯与聚乙烯的共混物或聚 乙烯， 且两层的材料不相同。 3. 根据权利要求 1所述的共挤出复合聚丙烯软管，其特征在于： 所述管身为 3〜5层复合结构， 其中至少有一层的材料为聚丙烯或聚 丙烯与聚乙烯的共混物，其余各层的材料为聚丙烯或聚乙烯或粘合剂 或聚丙烯与聚乙烯的共混物， 或者 3〜5层复合结构中有一中间阻隔 层； 相邻两层的材料不相同， 并且粘合剂层不位于最外层或最内层。 4.根据权利要求 3所述的共挤出复合聚丙烯软管，其特征在于： 所述粘合剂采用酸酐改性的线形低密度聚乙烯聚合物。 5.根据权利要求 1或 2或 3或 4所述的共挤出复合聚丙烯软管， 其特征在于： 所述聚乙烯为低密度聚乙烯。 6.根据权利要求 1或 2或 3或 4所述的共挤出复合聚丙烯软管， 其特征在于： 所述软管管身的厚度为 0. 2讓〜 1. 0ram。 7. 一种权利要求 1或 2或 3或 4所述的共挤出复合聚丙烯软管 的生产方法， 其特征在于所述软管的管身采用共挤出工艺生产， 包括 如下步骤：将软管管身各层的原料从各料斗加入到各自的单螺杆挤出 机中， 经熔融后经同一成型混合机头共挤出， 然后经拉伸、 冷却、 真 空定型， 再依次经热处理、 牵引、 定长切割， 即得软管管身； 所述聚 丙烯软管的聚丙烯原料采用熔融指数为 0. 5〜2. 0 g/10min, 并且是 由茂金属催化剂催化的无规共聚聚丙烯。 8. 根据权利要求 7所述的共挤出复合聚丙烯软管的生产方法， 其特征在于： 所述软管管身的含聚丙烯的层的挤出成型温度为 190 °C〜230°C。 9： 根据权利要求 7或 8所述的共挤出复合聚丙烯软管的生产方 法，其特征在于： 所述真空定型的真空气压在 0. 003〜 -O. OOlMPa之 间。 10. 根据权利要求 7或 8所述的共挤出复合聚丙烯软管的生产 方法， 其特征在于： 所述热处理采用 20°C-40°C热水。 |
技术领域
本发明属于复合包装软管领域，尤其涉及一种 复合聚丙烯软管及 其生产方法。
背景技术
目前， 国内用于化妆品等产品的共挤出多层复合软管 ，一般采用 聚乙烯树脂 （又称 PE ) ， 通过注塑成型或挤出成型制得。 聚乙烯树 脂成型加工性能优良， 柔软性良好， 抗冲击韧性、 耐低温性优异， 化 学稳定性优秀， 但耐热性不高， 抗环境应力开裂性、 粘附性、 粘合性 以及印刷性差。 对 0 2 、 C0 2 有很好的渗透性， 但对水蒸汽、 空气的渗 透性差。 聚丙烯树脂 （又称 PP ) 是塑料中除 4一甲基一 1一戊烯和聚 异质同晶体之外密度最轻的塑料， 它具有优异的抗弯曲疲劳性， 其制 品在常温下可弯折 1 0 6 次而不损坏， 耐划伤性好， 对水蒸汽的阻隔性 好， 是透明度很好的包装材料。 经检索知， 除了本申请人外， 国内暂 无采用聚丙烯材料来制备化妆品包装复合软管 的相关报道。
中国专利 CN 1675298A公开了一种增塑聚烯烃组合物， 其虽可 提供一种具有改进的韧性，但不损害它的韧性 和其他性能的丙烯聚合 物， 但增塑剂的添加无疑增加了成本， 而且一般的增塑剂均有毒， 无 毒的增塑剂其价格昂贵，所以增塑聚烯烃组合 物用在化妆品包装等行 业其安全性能值得担忧。
确认本 中国专利 CN1995124A所涉及的一种高韧聚丙烯材料其适用 围为中央空调排风软管制造方面。该配方中含 很多加工助剂，其优点 之一是成本低廉，但是如果用在化妆品复合软 管制造上， 配方的安全 性和污染性同样值得考虑。
发明内容 本发明的第一个目的在于针对现有聚乙烯共挤 出多层复合软管 存在的上述问题， 提供一种安全、 环保， 性能和聚乙烯复合软管相 同或更优且可使软管整体重量降低的共挤出复 合聚丙烯软管。
本发明的第二个目的在于提供一种生产所述共 挤出复合聚丙烯 软管的生产方法。
本发明的共挤出复合聚丙烯软管， 包括管头和管身， 所述管身为
2〜5 层复合结构， 其中至少有一层材料为聚丙烯或聚丙烯与聚乙 烯 的共混物， 所述聚丙烯的原料采用熔融指数为 0. 5〜2. 0 g/10min, 并且是由茂金属催化剂催化的无规共聚聚丙烯 。 所述软管管身为两层复合结构时，其中一层的 材料为聚丙烯或聚 丙烯与聚乙烯的共混物，另一层的材料为聚丙 烯或聚丙烯与聚乙烯的 共混物或聚乙烯， 且两层的材料不相同。
所述软管管身为 3〜5层复合结构时， 其中至少有一层的材料为 聚丙烯或聚丙烯与聚乙烯的共混物；其余各层 的材料为聚丙烯或聚乙 烯或粘合剂或聚丙烯与聚乙烯的共混物， 或者在 3〜5层复合结构中 有一中间阻隔层， 阻隔层材料一般采用乙烯一乙烯醇共聚物 （简称 EV0H); 相邻两层的材料不相同， 并且粘合剂层不位于最外层或最内 层。
本发明中所述粘合剂最好采用酸酐改性的线形 低密度聚乙烯聚 合物。
本发明中所述聚乙烯采用低密度聚乙烯较佳。 因为低密度聚乙 烯原料为高压法合成， 高压聚乙烯其支链多， 而支链的存在必然影响 到分子链的反复折叠和紧密堆砌，最终导致结 晶度减少。结晶度减少， 产品的透明性更好。
本发明软管管身的厚度一般为 0. 2腿〜 1. 0mm。
本发明的共挤出复合聚丙烯软管的生产方法是 ：
所述聚丙烯软管的管身采用共挤出工艺生产， 包括如下步骤： 将 软管管身各层的原料从各料斗加入到各自的单 螺杆挤出机中，经熔融 后经同一成型混合机头共挤出， 然后经拉伸、 冷却、 真空定型， 再依 次经热处理、 牵引、 定长切割， 即得管身； 本发明中所述聚丙烯软管 的聚丙烯原料采用熔融指数为 0. 5〜2. 0 g/10min, 并且是由茂金属 催化剂催化的无规共聚聚丙烯。
制得的软管管身再经成熟的注头、 印刷、 后加工、包装等工序后 即得复合聚丙烯软管成品。
本发明方法中软管管身的含聚丙烯的层 （其材料为聚丙烯或聚 丙烯与聚乙烯的共混物） 的挤出成型温度最好为 190°C〜230°C。 所 述真空定型的真空气压在 0. 003〜 -0. OOlMPa之间。所述热处理采用 20°C-40°C热水。
本发明具有如下技术效果：
( 1 ) 本发明软管的管身材料含有由茂金属催化剂催 化制得的新 一代无规共聚聚丙烯。 这种无规共聚聚丙烯较传统的 Ziegler- Natta 催化技术制得的聚丙烯， 其分子链链长均匀， 分子量分布窄， 结晶度 低， 而结晶度的降低带来的是产品透明性的提高。 实验数据表明， 当 茂金属催化的无规共聚聚丙烯和均聚聚丙烯弯 曲弹性模量均为 2100MPa左右时， 茂金属催化的无规共聚聚丙烯挤出产品的雾度 约在 6. 5%， 而均聚聚丙烯制备的产品其雾度为 15%。 雾度又称浊度， 是反 映透明或不透明材料不清晰的程度。显然， 茂金属催化的无规共聚聚 丙烯其透明性更好。 在雾度相同的情况下例如为 6. 5%时， 茂金属催 化的无规共聚聚丙烯弯曲弹性模量为 2100MPa， 而传统的 Ziegler- Natta催化制得的聚丙烯， 其弯曲弹性模量仅为 1500MPa。 弯曲弹性模量是材料刚性的反映，故茂金属催 化的无规共聚聚丙烯制 得的产品比传统的 Ziegler- Natta催化制得的聚丙烯产品更刚硬。另 夕卜，无规共聚聚丙烯与传统的 Ziegler- Natta催化技术制得的聚丙烯 和均聚聚丙烯相比具有更低的热封温度等突出 的优点。
( 2 ) 本发明方法在现有聚乙烯复合管的成型工艺基 础上， 在机 头共挤出、 冷却定型工序之后， 在牵引拉伸工序之前， 采用 20°C - 40 °C的热水处理， 可消除复合管内的内应力， 改善了制品的韧性， 同时 也有利于印刷性能的提高。
( 3 ) 本发明的软管在满足化妆品等包装复合软管各 性能的基础 上， 软管重量降低， 并且能减少原料用量， 从而节约成本。 经实验对 比， 规格为 D19*84软管， 内外为聚乙烯层， 中间为聚丙烯层的本发 明的复合软管， 其重量在 1. 96g左右， 而同等规格聚乙烯软管， 当采 用低密度时管重量为 2. 09g, 高密度时管重量为 2. 17g。
附图说明
图 1是本发明实施例中复合聚丙烯软管的结构示 图。
图 2是实施例一中一段软管管身的纵剖视结构图
图 3是实施例二中一段软管管身的纵剖视结构图
图 4是实施例三中一段软管管身的纵剖视结构图
图 5是实施例四中一段软管管身的纵剖视结构图
图 6是实施例五中一段软管管身的纵剖视结构图
图 7是实施例五中生产软管管身所用的挤出设备 结构示意图。 具体实施方式
实施例一至实施例五的共挤出多层复合聚丙烯 软管的结构参见 图 1， 它包括管身 14和与之注塑在一起的管头 13， 其整体结构与现 有的包装软管相同， 不同之处在于管身 14的结构和所用材料。 具体 阐述如下：
参见图 1至图 5， 实施例一至实施例四中软管的管身 14均为三 层复合结构。实施例一中软管管身的内层 3和外层 2均为茂金属催化 的无规共聚聚丙烯层， 中间层 1为粘合剂层。实施例二中软管管身的 内层 6和外层 5均为茂金属催化的无规共聚聚丙烯层，中间 4为聚 乙烯层。实施例三中软管管身的内层 9为茂金属催化的无规共聚聚丙 烯层， 外层 8为聚乙烯层， 中间层 7为粘合剂层。 实施例四中软管管 身的内层 12为聚乙烯层，外层 10为茂金属催化的无规共聚聚丙烯层， 中间层 11为粘合剂层。 上述实施例一至实施例四中多层复合聚丙烯软 管的软身采用共 挤出工艺制备而成， 具体步骤如下： 将软管管身各层所用的原料分别 从各料斗加入到各自的单螺杆挤出机中，经软 化熔融后经同一成型混 合机头共挤出， 然后经拉伸、 冷却、 真空定型， 再依次经热处理、 牵 弓 I、 定长切割， 即得软管管身。经上述方法制得的软管管身再 经成熟 的注头、 印刷、 后加工、 包装等工序后即得复合聚丙烯软管成品。
上述实施例中软管管身的聚丙烯层的挤出成型 温度为 190°C〜 230°C , 聚乙烯层的成型温度为 140°C〜190°C， 粘合剂层的成型温度 为 170°C〜210°C。 真空定型的真空气压在 0. 003〜 -O. OOlMPa之间。 热处理采用 20°C-4(TC热水，该工序设置于冷却工序之后， 牵引工序 之前。即经冷却后的塑料管在牵引力的作用下 以一定的速度向切割台 方向前进， 当进入热处理水箱时， 已开启的热水循环系统将热水喷淋 至塑料管圆周表面。 整个热处理过程中， 塑料管处于匀速运动状态， 喷淋装置静置于热处理水箱中，从而保证了塑 料管热处理性能的稳定 性。 增设这一工序的优点是： 相对未经过热处理的塑料管来说， 管内 残存的内应力大大减少， 具体表现为印刷前处理时间縮短， 印刷过程 中由于内应力的存在而发生管身变形的现象减 少。
参见图 6， 实施例五中软管管身为五层复合结构， 最内层 19和 最外层 15为茂金属催化的无规共聚聚丙烯层，中间层 17为聚乙烯层， 最内层 19与中间层 17之间为内粘合剂层 18，最外层 15与中间层 17 之间为外粘合剂层 16。
参见图 7， 实施例五采用的多层复合软管成型设备共包含 四台单 螺杆挤出机， 由内层螺杆挤出机 25、 外层螺杆挤出机 21、 中间层螺 杆挤出机 20以及粘合层螺杆挤出机 22组成。其中粘合层螺杆挤出机 22挤出的物料分流为外粘合剂层料流 23和内粘合剂层料流 24两部 分。
实施例五中软管管身五层所用原料分别从各料 斗加入到各自的 单螺杆挤出机中， 经软化熔融后经同一成型混合机头共挤出， 然后经 拉伸、 冷却、 真空定型， 再依次经热处理、 牵引、 定长切割， 即制得 软管管身。 详细的制作过程如下：
1、 起动电源开关 （主控制箱及切刀控制箱）。
2、 判定各马达运转方向是否正确。
3、 开启压出机加热片 （螺杆及模头）， 预热约 60分钟。
4、 称量准备好各层料斗所需原料量，混合均匀。
5、螺杆挤出机到设定的温度后（聚乙烯层的 型温度为 140°C〜 190°C， 茂金属催化的无规共聚聚丙烯或茂金属催化的 无规共聚聚丙 烯与聚乙烯的共混物的成型温度在 190°C〜230°C。）， 加入原料， 装 上所需尺寸之定径套、 固定套、 刮水圈、 切刀铜套及切刀导套。
6、 开启各部位之冷却水管。
7、 开启冷冻机， 温度设定在 5°C〜10°C。
8、 开启牵引马达， 在切台控制箱上设定所需的管长长度及其他 参数。
9、 启动螺杆马达， 原料经加热软化熔融后， 由各自的螺杆挤出 机输送进入共同的挤出机头。观察物料出料情 况， 初期以慢速押出为 宜， 待物料挤出后再慢慢加速。
10、熔融后的塑料经共挤出模头挤出后成管状 将塑料往牵引机 方向拉伸， 穿过定径套固定套、 刮水圈进行冷却定型及热处理工序， 再被牵引机夹持住朝切台方向前进。 真空冷却定型所用气压为
-0. 003〜0. OOlMPa, 热处理采用 20°C〜40°C的循环热水。
11、 调整牵引马达速度及压合间隙， 以牵引皮带不打滑为原则。
12、启动真空马达后， 以手转轮将整个水槽往模头方向靠近至适 当位置。
13、 关上水箱盖， 打开冷水阀门， 初期阔门全开， 待水淹过塑料 软管后调小至半开位置。
14、打开水箱前润滑水阔。 以水能把塑料管圆周包覆环绕住为原 则。
15、 打开热水阔门， 使热水均匀地喷淋在外圆周表面上。
16、 成型后， 再次调整牵引机及螺杆马达之速度使之成型。 具体 调节原则为： 螺杆转速增加， 管壁厚度增大， 反之亦然。 牵引速度提 高， 管壁厚度减少； 牵引速度减慢， 管壁厚度增大。
17、 启动切刀马达开关， 再开启追剪键， 进行塑料管的切断动作 既制得塑料软管管体。
将所得软管管身再经成熟的注头、 印刷、 后加工、 包装等工序后 即得复合聚丙烯软管成品。
上述实施例中的原料茂金属催化的无规共聚聚 丙烯购自厂家 Hongkong King Pacific (International) Limited, 型号为 BSPP01 , 熔融指数介于 0. 5〜2. 0 g/10min o 上述实施例中的聚乙烯采用低密 度聚乙烯， 由中国石油化工股份有限公司茂名分公司提供 。上述实施 例中的粘合剂采用酸酐改性的线性低密度聚乙 烯聚合物 （简称 ADMER)。
为方便理解， 仅以上述实施例对本发明进行说明。凡在本发 明基 础上所做的同等变换或修正均在本发明的保护 范围之类。
Next Patent: INTERNAL DRIVING DYNAMIC METHOD AND INTERNAL DRIVING DYNAMIC MECHANISM