一种易再生的环保聚乙烯复合管及其制备方法技术

本发明专利技术涉及聚乙烯管技术领域，具体为一种易再生的环保聚乙烯复合管及其制备方法。包括以下步骤：步骤1：按质量份数计，将高密度聚乙烯和茂金属线性中密度聚乙烯按比例混合，得到外层混合料、内层混合料；将两者分别在螺杆挤出机上，制备得到外层PE膜、内层PE膜；步骤2：将聚乙烯醇缓慢加入至聚氨酯胶水中，搅拌均匀，得到阻隔性胶水；步骤3：使用阻隔性胶水将内层PE膜和外层PE膜在干式复合机上复合，得到复合PE膜；步骤4：将复合PE膜修剪边缘，通过高频能量以搭接或对接的方式连接，冷却定型，得到复合软管；步骤5：在复合软管上注塑出带料口的螺牙或扣位的管肩，得到环保聚乙烯复合管。得到的环保聚乙烯复合管具有优异氧阻隔和耐水性。的环保聚乙烯复合管具有优异氧阻隔和耐水性。

【技术实现步骤摘要】
一种易再生的环保聚乙烯复合管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚乙烯管
，具体为一种易再生的环保聚乙烯复合管及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着消费者对护肤品功能性要求的增加，使得功效型化妆品得到了飞速发展。这也对化妆品包装的性能有要求提高。如含有维C、A醇等系列化妆品，由于里面活性成分对氧、水的敏感性，使得包装材料需要对阻氧性和耐水性进一步提高，从而延长化妆品成分中活性成分的有效性。
[0003]现有技术中，流动性化妆品，一般采用软管(复合管)作为包装容器。而复合管主要包括铝塑复合管和全塑复合管，其中，铝塑复合管表面难以分离回收，而全塑复合管虽然可以回收造粒，但是回收成本较高，无法实现降解功能，且由于软管容量较大，厚度基本在400～500μm才能维持管身的爆破强度。为了符合轻量化包装、减塑环保的发展理念，复合管的研究趋向于减薄化，而如果减薄至150～200μm的话，则存在抗跌落、抗爆破性不达标。另一方面，全塑软管一般通过EVOH材料层来提高阻隔性，但是其存在吸湿性，防潮效果不高，且阻隔性能很容易受到环境影响。
[0004]综上所述，设计一款减薄壁厚、轻量化的复合管，且具有优异抗跌落性、抗爆破性、阻氧性、耐水性的易再生的环保聚乙烯复合管具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种易再生的环保聚乙烯复合管及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种易再生的环保聚乙烯复合管的制备方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1：按质量份数计，将95份的高密度聚乙烯和5份的茂金属线性中密度聚乙烯混合，得到外层混合料；将96份的高密度聚乙烯和4份的茂金属线性中密度聚乙烯混合，得到内层混合料；将外层混合料、内层混合料分别在螺杆挤出机上，熔融挤出、流延、冷却定型，得到外层PE膜、内层PE膜；
[0009]步骤2：将聚乙烯醇缓慢加入至聚氨酯胶水中，搅拌均匀，得到阻隔性胶水；
[0010]步骤3：使用阻隔性胶水将内层PE膜和外层PE膜在干式复合机上复合，得到复合PE膜；
[0011]步骤4：将复合PE膜修剪边缘，通过高频能量以搭接或对接的方式连接，冷却定型，得到复合软管；
[0012]步骤5：在复合软管上注塑出带料口的螺牙或扣位的管肩，得到环保聚乙烯复合管。
[0013]较为优化地，步骤1中，内层PE膜的厚度为75～100μm、外层PE膜的厚度为75～100μ
m；熔融挤出温度为200～210℃，冷却定型温度为18～20℃，冷却介质为去离子水。
[0014]较为优化地，步骤3中，上胶量为4～6g/cm2；复合过程的参数为：第一段温度为45～55℃、第二段温度为55～65℃，第三段温度为65～75℃，复合压力为4～6kg，放卷张力为15～25kg、收卷张力为25～35kg；步骤4中，高频能量为60％～70％，冷却温度为15～22℃，压力为2～5kg；步骤5中，注塑温度为200～260℃，压力为20～50bar，冷却温度为10～20℃。
[0015]较为优化地，步骤2中，所述阻隔性胶水的粘度为17～20s，所述阻隔性胶水包括以下原料：按照质量分数计，88～90份聚氨酯胶水、10～12份聚乙烯醇。
[0016]较为优化地，所述聚氨酯胶水包括质量比1:(0.1～0.2)的A组分和B组分；所述A组包括以下原料：按质量份数计，52～56份聚酯多元醇、1～2份二苯基甲烷二异氰酸酯、40～50份醋酸乙烯；所述B组分包括以下原料：按质量份数计，50～52份甲苯二异氰酸酯、40～50份醋酸乙烯、12～15份多元醇混合物、0.01～0.02份阻聚剂。
[0017]较为优化地，多元醇混合物的制备方法为：将1
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硫代甘油、异冰片基丙烯酸酯、硅烷偶联剂A
‑
172、光引发剂依次加入溶剂中，紫外光点击，洗涤干燥，得到多元醇混合物。
[0018]较为优化地，所述多元醇混合物的原料包括质量比为1:(8～10):(10～12)的1
‑
硫代甘油、异冰片基丙烯酸酯、硅烷偶联剂A
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172；紫外光点击中，温度为22～26℃，光强度为100～150mW/cm2，时间为2～2.5小时。
[0019]较为优化地，所述阻隔性胶水包括以下原料：按照质量分数计，88～90份聚氨酯胶水、7～8份改性聚乙烯醇、4～5份二乙二醇。
[0020]较为优化地，所述改性聚乙烯醇的制备方法为：将聚乙烯醇分散在去离子水中，加入盐酸调节pH＝3～3.5，搅拌40～60分钟，滴加含有对苯二甲醛、丁香醛的混合溶液，设置温度为60～65℃，反应10～12小时，加入硫脲溶液，反应6～8小时，加入纳米层状硅酸盐，继续反应10～12小时，洗涤干燥，得到改性聚乙烯醇；其中，聚乙烯醇、对苯二甲醛、丁香醛的质量比为10:(2～2.5):(0.5～1)；硫脲溶液中硫脲的加入量为对苯二甲醛的2～2.5倍，纳米层状硅酸盐占聚乙烯醇质量的2～4％。
[0021]较为优化地，一种易再生的环保聚乙烯复合管的制备方法制备得到的环保聚乙烯复合管。
[0022]本技术方案中，一是通过单一聚乙烯材料内外PE膜为主体，保证管身爆破强度的同时，减薄厚度，并达到易回收易再生的要求，增加环保性。通过在聚氨酯胶水中引入聚乙烯醇，协同保证聚乙烯复合管的阻氧性和耐水性。
[0023](1)方案中，内外层PE膜原料使用了高达95wt％的高密度聚乙烯(高比例)，使得膜层中是单一聚乙烯材质，保证后期的聚乙烯复合管的易回收性和易再生要求。同时该两种物质的结合，就算是减薄至150～200μm，仍然可以保证管身圆度和挺度，在减塑环保下，保证了管身的爆破强度，从而符合了轻量化包装、节能降耗的理念。此外，方案中，为了降低高比例高密度聚乙烯产生的脆性，一是引入茂金属中密度聚乙烯作为增韧剂，有效增韧，另一方面，冷却成型，使用低温冷却水(18～20℃)，该条件下，可以快速结晶成型，从而增强PE膜的强度，且使得韧性更好。同时，茂金属中密度聚乙烯的引入，增强了热封效果。
[0024](2)方案中，制备了聚氨酯胶水，并引入聚乙烯醇协同在增强粘结性的基础上，提高阻氧性和耐水性。使得本方案中3层共挤得到的PE复合膜的阻氧率由于市场上EVOH五层共挤的薄膜。有效降低了包装成本，解决了目前三层聚乙烯共挤包装薄膜阻隔性能差的技
术瓶颈。
[0025]其中，聚氨酯胶水中，利用B组分(固化剂组分)中，将多元醇混合物，预接枝在固化剂中，有效增强聚氨酯胶水的耐热性和氧阻隔性。相较于，预先置于A组分中，预先接枝在固化剂成分中，分散性和均匀性会更好。因为A组分中含有较高分子量的多元醇，先混合在其中，后期熟化、挤出过程中，小分子的多元醇混合物会迁移，导致分散不均匀。而多元醇混合物是利用异冰片基丙烯酸酯、乙烯基硅烷偶联剂与含有巯基的1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种易再生的环保聚乙烯复合管的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：将高密度聚乙烯和茂金属线性中密度聚乙烯按比例混合，得到外层混合料、内层混合料；将外层混合料、内层混合料分别在螺杆挤出机上，熔融挤出、流延、冷却定型，得到外层PE膜、内层PE膜；步骤2：将聚乙烯醇缓慢加入至聚氨酯胶水中，搅拌均匀，得到阻隔性胶水；步骤3：使用阻隔性胶水将内层PE膜和外层PE膜在干式复合机上复合，得到复合PE膜；步骤4：将复合PE膜修剪边缘，通过高频能量以搭接或对接的方式连接，冷却定型，得到复合软管；步骤5：在复合软管上注塑出带料口的螺牙或扣位的管肩，得到环保聚乙烯复合管。2.根据权利要求1所述的一种易再生的环保聚乙烯复合管的制备方法，其特征在于：步骤1中，内层PE膜的厚度为75～100μm、外层PE膜的厚度为75～100μm；外层混合料的原料包括95份的高密度聚乙烯和5份的茂金属线性中密度聚乙烯；内层混合料的原料包括96份的高密度聚乙烯和4份的茂金属线性中密度聚乙烯；熔融挤出温度为200～210℃，冷却定型温度为18～20℃，冷却介质为去离子水。3.根据权利要求1所述的一种易再生的环保聚乙烯复合管的制备方法，其特征在于：步骤3中，上胶量为4～6g/cm2；复合过程的参数为：第一段温度为45～55℃、第二段温度为55～65℃，第三段温度为65～75℃，复合压力为4～6kg，放卷张力为15～25kg、收卷张力为25～35kg；步骤4中，高频能量为60％～70％，冷却温度为15～22℃，压力为2～5kg；步骤5中，注塑温度为200～260℃，压力为20～50bar，冷却温度为10～20℃。4.根据权利要求1所述的一种易再生的环保聚乙烯复合管的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述阻隔性胶水的粘度为17～20s，所述阻隔性胶水包括以下原料：按照质量分数计，88～90份聚氨酯胶水、10～12份聚乙烯醇。5.根据权利要求1所述的一种易再生的环保聚乙烯复合管的制备方法，其特征在于：所述聚氨酯胶水包括质量比1:(0.1～0.2)的A组分和...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜德熙，王良胜，
申请(专利权)人：广东瑞远新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：