食品级TPE材料及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种食品级TPE材料及其制备工艺，采用该TPE材料制备的食品级材料的产品能够替代PVC材料，具有食品级安全可靠性且具有良好的机械性能和加工性能。本发明专利技术公开的食品级TPE材料包含下述重量配比的原料：苯乙烯类弹性体60～80份；聚丙烯树脂20～40份；白油30～50份；聚季铵盐‑壳聚糖‑超支化聚氨酯复合物5～20份；磺化聚苯并咪唑5～15份；2,2'‑双(4‑羧基苯氧基)联苯胺2～10份；爽滑剂0.5～1份；抗氧化剂0.1～1份；所述聚季铵盐‑壳聚糖‑超支化聚氨酯复合物通过先用聚季铵盐改性壳聚糖，再用得到的改性壳聚糖对超支化聚氨酯进行改性处理得到。

Food grade TPE material and preparation process thereof

The invention discloses a food grade TPE material and its preparation process, using the TPE material for the preparation of food grade material products can replace the PVC material, with food safety reliability and has good mechanical properties and processing properties. Food grade TPE material disclosed by the invention comprises the following raw materials by weight ratio: Styrene Elastomer from 60 to 80; 20 to 40 portions of polypropylene resin; white oil 30 ~ 50; poly quaternary ammonium salt of chitosan hyperbranched polyurethane composite 5 ~ 20; sulfonated polybenzimidazole 5 - 15; 2,2'double (4 carboxylatophenoxy) benzidine 2 ~ 10; smooth agent 0.5 ~ 1; antioxidant 0.1 ~ 1; the poly quaternary ammonium salt of chitosan hyperbranched polyurethane composite by using poly quaternary ammonium salt modified chitosan, modification of Hyperbranched Poly ammonia ester modified chitosan and then get the.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于TPE材料领域，具体而言，本专利技术涉及一种食品级TPE材料。
技术介绍
目前的一些食品行业的包装还在实用PVC材料，或者一些小的部件使用PVC材料；PVC(聚氯乙烯)材料及其添加剂DEHP对人体健康和环境存在损害。1987年，氯乙烯被国际肿瘤研究机构确定为人类致癌物。无论是在聚氯乙烯树脂合成时，还是加工时，总会或多或少产生氯乙烯。研究发现：长期接触氯乙烯单体会引起神经衰弱、氯痤疮和雷诺氏症等症状，统称氯乙烯病。研究表明：增塑氯乙烯树脂用DEHP对人和动物多种器官有产生毒副作用，更令人担心的是，DEHP水解会生成邻苯二甲酸单乙基己基酯(MEHP)，其毒副作用远远高于DEHP。2001年，DEHP增塑的聚氯乙烯被国际癌症研究中心列为有致癌作用的物质；采用TPE材料来替代PVC材料来制作相关食品包装是一种趋势，但是对于一些硬度形状要求较高的部件，现有TPE材料的机械性能和加工性能还有待提高，作为食品级材料的安全性能也需要提升，以此来增加市场普及度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种食品级TPE材料及其制备工艺，采用该TPE材料制备的食品级材料的产品能够替代PVC材料，具有食品级安全可靠性且具有良好的机械性能和加工性能。为了达到上述目的，本专利技术公开的食品级TPE材料采用以下技术方案予以实现：食品级TPE材料，其特征在于，包含下述重量配比的原料：所述聚季铵盐-壳聚糖-超支化聚氨酯复合物通过先用聚季铵盐改性壳聚糖，再用得到的改性壳聚糖对超支化聚氨酯进行改性处理得到。进一步的是：所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按等比例复配而成。进一步的是：所述聚丙烯树脂为无规共聚聚丙烯，熔体流动速率为5～15g/min；所述爽滑剂为纳米级二氧化硅粉体或季戊四醇硬脂酸脂；所述无规共聚聚丙烯的熔体流动速率为8g/min；所述纳米级二氧化硅粉体的粒径为15～20nm，比表面积为300～400m2/g。更进一步的是：所述苯乙烯类弹性体为苯乙烯-异戊二烯/丁二烯-苯乙烯氢化共聚物和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的混合物；所述苯乙烯-异戊二烯/丁二烯-苯乙烯氢化共聚物与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的质量比为3：0.5～2；所述苯乙烯-异戊二烯/丁二烯-苯乙烯氢化共聚物选自硬度为65～80A、分子量小于12万的苯乙烯-异戊二烯/丁二烯-苯乙烯氢化共聚物中的一种或几种的混合物；所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物选自分子量小于20万的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或几种的混合物。更进一步的是：所述聚季铵盐-壳聚糖-超支化聚氨酯复合物中，所述聚季铵盐由对二苄基溴与1,4-二甲基哌嗪按摩尔比1：(0.8～0.99)制备得到；所述磺化聚苯并咪唑由磺化二酸、非磺化二酸以及四胺按摩尔比(0.1～0.2)：(0.8～0.9)：1制备得到。更进一步的是：所述磺化二酸选自2-磺酸对苯二甲酸、4-磺酸间苯二甲酸、4,6-二磺酸基间苯二甲酸、2-磺酸间苯二氢溴酸、4-磺酸间苯二氢溴酸、4,6-二磺酸基间苯二氢溴酸、2-磺酸基己二酸、3-磺酸基己二酸、2-磺酸基辛二酸以及3-磺酸基辛二酸中的任意一种或多种。更进一步的是：所述磺化二酸选自间苯二酸、对苯二酸、4，4’-联苯二甲酸、1，4-萘二甲酸，联苯酸(2，2′-联苯二羧酸)，苯基茚满二羧酸、1，6-萘二甲酸、2，6-萘二甲酸、4，4’-二苯基醚二甲酸以及4，4’-二苯基硫醚二甲酸中的任意一种或多种；所述四胺选自3,3'-二氨基联苯胺、3,3',4,4'-四氨基二苯醚、3,3',4,4'-二胺基二苯砜、3,3',4,4'-二胺基二苯甲酮、3,3',4,4'-二胺基二苯甲、3,3',4,4'-二胺基二苯硫醚、1,2,4,5-四胺基苯或1,2,5,6-四胺基萘中的任意一种或多种。本专利技术还公开了上述食品级TPE材料的制备工艺，其包含如下步骤：(1)配料；按照上述的食品级TPE材料的配方配置原料；采用低速卧式搅拌桶低速搅拌混合均匀；(2)挤出；将步骤(1)得到的混合料依次送入双螺杆挤出机和单螺杆挤出机，挤出成型；(3)切粒；将步骤(2)挤出成型的物料送入切粒机切粒；(4)冷却；将步骤(3)切粒完成后的物料进行冷却；(5)脱水；将步骤(4)冷却后的物料送入离心脱水机脱水；(6)包装；将步骤(5)脱水后的物料进行包装，即得最终产品。进一步的是：所述步骤(5)和步骤(6)之间还包含干燥的步骤和筛选的步骤；所述干燥的步骤是：在具有恒温功能的干燥搅拌桶内干燥；所述筛选的步骤为：在振动筛上筛选出符合要求的产品。进一步的是：所述步骤(2)中，双螺杆机的转速为30～50转/分，加料段温度为160℃～170℃，压缩段温度为170℃～180℃，计量段温度为180℃～190℃，机颈温度为190℃～200℃，口模温度190℃～200℃；单螺杆挤出机模头区温度为160～230℃，螺杆区的温度为160～230℃。本专利技术有益效果是：本专利技术公开的食品级TPE材料，其配方包含：苯乙烯类弹性体；聚丙烯树脂；白油；聚季铵盐-壳聚糖-超支化聚氨酯复合物；磺化聚苯并咪唑；2,2'-双(4-羧基苯氧基)联苯胺；爽滑剂；抗氧化剂；这些主要原料使得整个材料具备优良的物理机械性能和加工性能，能够替代现有的用于制备医用导管的PVC材料，避免了PVC材料带来了危害；本专利技术配方中还通过爽滑剂、抗氧化剂使得性能稳定，优良。本专利技术的聚季铵盐-壳聚糖-超支化聚氨酯复合物通过先用聚季铵盐改性壳聚糖，再用得到的改性壳聚糖对超支化聚氨酯进行改性处理得到。聚季铵盐-壳聚糖-超支化聚氨酯复合物的加入一方面可以通过聚季铵盐的大量集中，起到良好的抗菌的效果，另一方面，还可在不影响加工性能的前提下，起到一定的交联作用，提高强度。本专利技术公开的制备方法，不仅能够得到具备上述优良性能的食品级TPE材料，还通过制备方法本身的双螺杆与单螺杆优势结合互补的挤出工艺，由双螺杆强制输送、高效塑化混炼与剪切分散，无机头背压回流，避免了高剪切过热；单螺杆高压挤出，但低速低剪切，同样回避了过热矛盾，在配料的时候采用使用低速的搅拌桶配料，相较高速桶搅拌更均匀，不易产生摩擦热，同时，原料经切粒机后生产出的颗粒温度较高，经过冷却系统降低温度，经过水冷却的料粒虽经离心脱水机能滤除大部分水份，但料粒表面还会残有少量水份，再通过带有恒温功能的搅拌桶烘干本文档来自技高网...

【技术保护点】
食品级TPE材料，其特征在于，包含下述重量配比的原料：所述聚季铵盐‑壳聚糖‑超支化聚氨酯复合物通过先用聚季铵盐改性壳聚糖，再用得到的改性壳聚糖对超支化聚氨酯进行改性处理得到。

【技术特征摘要】
1.食品级TPE材料，其特征在于，包含下述重量配比的原料：
所述聚季铵盐-壳聚糖-超支化聚氨酯复合物通过先用聚季铵盐改性壳聚糖，再用得到的改性壳聚糖对超支化聚氨酯进行改性处理得到。
2.如权利要求1所述的食品级TPE材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按等比例复配而成。
3.如权利要求1所述的食品级TPE材料，其特征在于，所述聚丙烯树脂为无规共聚聚丙烯，熔体流动速率为5～15g/min；所述爽滑剂为纳米级二氧化硅粉体或季戊四醇硬脂酸脂；所述无规共聚聚丙烯的熔体流动速率为8g/min；所述纳米级二氧化硅粉体的粒径为15～20nm，比表面积为300～400m2/g。
4.如权利要求1～3任一所述的食品级TPE材料，其特征在于：所述苯乙烯类弹性体为苯乙烯-异戊二烯/丁二烯-苯乙烯氢化共聚物和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的混合物；所述苯乙烯-异戊二烯/丁二烯-苯乙烯氢化共聚物与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的质量比为3：0.5～2；所述苯乙烯-异戊二烯/丁二烯-苯乙烯氢化共聚物选自硬度为65～80A、分子量小于12万的苯乙烯-异戊二烯/丁二烯-苯乙烯氢化共聚物中的一种或几种的混合物；所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物选自分子量小于20万的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或几种的混合物。
5.如权利要求1～3任一所述的食品级TPE材料，其特征在于：所述聚季铵盐-壳聚糖-超支化聚氨酯复合物中，所述聚季铵盐由对二苄基溴与1,4-二甲基哌嗪按摩尔比1：(0.8～0.99)制备得到；所述磺化聚苯并咪唑由磺化二酸、非磺化二酸以及四胺按摩尔比(0.1～0.2)：(0.8～0.9)：1制备得到。
6.权利要求5的所述的食品级TPE材料，其特征在于：所述磺化二酸选自2-磺酸对苯二甲酸、4-磺酸间苯二甲酸、4,6-二磺酸基间苯二甲酸、2-磺酸间苯二氢溴酸、4-磺酸间苯二氢溴酸、4,6-二磺酸基间苯二氢溴酸、2-磺酸基己二酸、3-磺酸基己二酸、2-磺酸基辛二酸以...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢艳红，
申请(专利权)人：深圳市炫丽塑胶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44