发泡CPET片材及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，特别涉及发泡ＣＰＥＴ片材及其制备方法。本发明专利技术所解决的技术问题是提供一种发泡ＣＰＥＴ片材，该片材由ＰＥＴ　１００份，加入０．１～４０份发泡助剂、０．１～５份发泡剂混匀，挤出成型得到。所述发泡助剂由０．１～３０份乙烯－丙烯酸酯－甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物或核壳结构的丙烯酸酯类物质、０．１～１０份高活性多官能团物质、０．３～１０份结晶成核剂和１０～１００份载体树脂混匀制备得到。本发明专利技术的发泡ＣＰＥＴ片材成品密度范围为０．６０～０．９５ｇ／ｃｍ↑［３］，该片材抗冲击强度高，特别适合制作冷冻温度保存、微波／烤箱加热的两用食品托盘，也适用于医药和电子产品中的深腔容器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料
，特别涉及发泡CPET片材及其制备方法。
技术介绍
在北美食品市场上家庭取代餐(Home Meal R印lacement)应用很广，具体包括预先制 备好的肉食，易买即食。这类食品的一个重要特征是要求准备的东西少，食用时不必从容器 中取出，以小份方式或份量足够一个小家庭食用，在数分钟之内就可准备好。因此要求托盘 作为耐热容器能够在电烤箱中使用，能承受高温达23(TC，如烤面包、干酪、煽饭和牛排。往PET中加入有机或无机结晶成核剂，在挤出过程中就会结晶形成CPET。当聚合物结晶 度达到20%范围，在室温下聚合物是韧性的，它柔韧可弯曲但还能保持其形状直到温度高于 20CTC 。目标结晶度约30。/。就适合作为半结晶CPET微波/烤箱两用托盘，CPET的结晶度达到40呢 时就相当脆了。未发泡的CPET吸塑成型的餐具托盘在普通烤炉里175 18(TC时间长达60 min不会破坏。 但传统的CPET托盘有以下几个缺点a未发泡的CPET吸塑成型时，会出现两种结晶。首先是热结晶，占主导地位，能有效锁 定它最终形状直到产品温度升高到PET的熔点247 26(TC。但未发泡CPET片材也由于双轴拉 伸而产生第二种结晶，即取向结晶。取向度随着拉伸程度的增加而增加。这种方式增加的结 晶度会使CPET产品更脆而不是更韧。b片材厚度超过l. 5mm时，吸塑成型时限制为相对较浅的形状。这会妨碍应用，例如烘焙 容器，因它需要容器形状相对较深。c典型的食品容器应用时，产品置于CPET容器中，迅速冷冻到-3(TC。此时CPET处于其玻 璃化转变温度以下10(TC，会变得很脆，多少有点象室温状态的PS。因此必须小心处理，不 能粗手粗脚，填装食物时不能磕碰，急冻和存取冷冻产品时都是如此。否则，产品会折角， 密封区破裂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是提供一种发泡CPET片材，该发泡CPET片材是由PET IOO份，加入O. 1 40份发泡助剂、0. 1 5份发泡剂混匀，挤出，成型得到的。 所述发泡剂可以采用PET常用发泡剂。所述发泡助剂由以下重量份的原料混匀制备而成0. 1 30份乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物或核壳结构的丙烯酸酯类物质，0. 1 10份高活性多官能团物质， 0. 3 10份结晶成核剂， 10 100份载体树脂；其中，所述核壳结构的丙烯酸酯类物质是丙烯酸或丙烯酸酯与丁苯橡胶交联的产物，而 壳体材料带官能团，接枝到芯体的橡胶上，形成一种两相分离的结构。所述载体树脂是与PET (加工温度270 31(TC)的加工温度相近，耐热性较高，30CTC 10min以上不明显分解，具有高的流动性，熔体指数为5 150g/10min的一类树脂。例如，离 子树脂、聚烯烃树脂(PE和PP等)、聚碳酸酯树脂、共聚酯树脂或尼龙树脂。所述结晶成核剂为硬脂酸钠、硬脂酸锂、硬脂酸钙、二十九烷酸钠、纳米蒙脱土、聚乙 二醇、新戊基乙二醇联苯酯、PEG-400-二乙基己醇中的至少一种。所述高活性多官能团物质为酸酐类(式l、式2所示)、噁唑类(式3所示)、己内酰胺 类(式4所示)、环氧树脂类(式5、式6所示)、亚磷酸三苯酯(式7所示)中的至少一种。R为C1 C8綜烃基进一步地，PET可以为IV值O. 90 1. 40dl/g的PET。本专利技术采用的结晶成核剂可以加速PET片材在热成型(吸塑)过程中的结晶速度，本发 明的发泡CPET片材成品密度范围为O. 60-0. 95g/cm3，该发泡CPET片材抗冲击强度高，特别是 冷冻温度下的冲击强度，并且侧壁刚性高，特别适合做微波炉/普通烤炉两用容器。本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供上述发泡CPET片材的制备方法，具体包括以下 步骤A、 0. 1 30份乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物或核壳结构的丙烯酸酯 类物质、0. 1 10份高活性多官能团物质、0.3 10份结晶成核剂和10 100份载体树脂混合，在载体树脂的熔融温度下挤出造粒，制成发泡助剂；B、 发泡助剂在60。C 12(TC干燥4h;C、 IOO份PET，加入O. 1 40份步骤B的发泡助剂和0. 1 10份发泡剂混匀后挤出成型。 本专利技术制造发泡CPET片材的方法，采用多种手段提高PET的熔体粘度与强度，能够挤出成型得到性能优良的发泡CPET片材。所采用的手段包括， 一、提高PET分子量从而提高熔体 粘度与强度，保证发泡产生的气体能包覆在熔体中而不迅速逸出；二、提高PET的韧性，韧 性与高分子量、高粘度是联系在一起的，也可外加增韧物质，从而能保住熔体中的发泡气体 ，形成稳定的泡沫。提高分子量的途径为多官能团高活性物质，它们或它们的组合在挤出片 材的过程中即刻大幅度提高PET的分子量，使PET分子支化或轻度交联，从而提高熔体粘度与 熔体强度，能大量稳定保留发泡剂分解产生的气体，形成稳定的泡沫。 附图说明图l是核壳结构的丙烯酸酯类多元共聚物的结构示意图。 图2是发泡CPET片材热处理流程图，l为阳模，2为阴模。图3是发泡CPET片材在高温模具作用下热成型时表面形成结晶的示意图，l为晶体，2为 片材基体。具体实施例方式本专利技术通过发泡助剂使PET在挤出发泡过程中提高熔体粘度与强度，从而使得发泡剂产 生的气体存留在片材基体中形成稳定的泡沫结构，该发泡CPET片材具体是由PET IOO份，加 入O. 1 40份发泡助剂、0. 1 5份发泡剂混匀，挤出，成型得到的。所述发泡剂可以采用PET常用发泡剂，优选为AZNP (azodicarbonamide) 、 5PT (5-苯基 四唑)、聚羧酸/碳酸盐、改性碳酸氢钠、碳酸氢盐/柠檬酸中的一种。所述发泡助剂是由以下重量份的原料混匀制备而成0. 1 30份乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物或核壳结构的丙烯酸酯类 物质，0. 1 10份高活性多官能团物质， 0. 3 10份结晶成核剂， 10 100份载体树脂；所述核壳结构的丙烯酸酯类多元共聚物的结构如图l所示，其中的芯体为交联橡胶，如丙烯酸或丙烯酸酯与丁苯橡胶交联的产物，而壳体材料带官能团，接枝到芯体的橡胶上，形 成一种两相分离的结构，使得该材料既有良好的相容性，又能吸收冲击能量，达到抗冲击改 性的目的。通过调节多元共聚物中的丙烯酸酯类物质的含量能够获得不同抗冲击性能的材料 ，能够消除普通PET的脆性，改善其韧性，特别是改善发泡CPET片材热成型后的边角料回用 时的脆性。所述载体树脂是与PET (加工温度270 31(TC)的加工温度相近，耐热性较高，30CTC 10min以上不明显分解，具有高的流动性，熔体指数为5 150g/10min的一类树脂，例如离子 树脂、聚烯烃树脂、共聚酯树脂、尼龙树脂或聚碳酸酯树脂。优选为PP树脂、LDPE树脂、尼 龙6树脂、PETG树脂、乙烯-甲基丙烯酸共聚物的钠盐、乙烯-丙烯酸共聚物的钠盐、PC树脂 中的一种。所述结晶成核剂为硬脂酸钠、硬脂酸锂、硬脂酸钙、二十九烷酸钠、纳米蒙脱土、聚乙 二醇、新戊基乙二醇联苯酯、PEG-400-二乙基己醇中的至少一种。所述高活性多官能团物质为酸酐类(式l、式2所示)、噁唑类(式3所示)、己内酰胺 类(式4所示)、环氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
发泡ＣＰＥＴ片材，其特征在于：它是由ＰＥＴ１００份，加入０．１～４０份发泡助剂、０．１～５份发泡剂混匀，挤出，成型得到的；所述发泡助剂是由以下重量份的原料混匀制备而成：　０．１～３０份乙烯丙烯酸酯－甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物或核壳 结构的丙烯酸酯类物质，　０．１～１０份高活性多官能团物质，　０．３～１０份结晶成核剂，　１０～１００份载体树脂；　其中，所述载体树脂是离子树脂、聚烯烃树脂、聚碳酸酯树脂、共聚酯树脂或尼龙树脂；　所述结晶成核剂为 硬脂酸钠、硬脂酸锂、硬脂酸钙、二十九烷酸钠、纳米蒙脱土、聚乙二醇、新戊基乙二醇联苯酯、ＰＥＧ－４００二乙基己醇中的至少一种；　所述高活性多官能团物质为式１、式２所示酸酐类，式３所示噁唑类，式４所示己内酰胺类，式５、式６所示环氧树脂类， 式７所示亚磷酸三苯酯中的至少一种；　＊＊＊　Ｒ为Ｃ１～Ｃ８烷烃基　式１　＊＊＊　式２　＊＊＊　式３　＊＊＊　式４　＊＊＊　式５　＊＊＊　式６　＊＊＊　式７。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹耀邦，苏湘，牟小波，杨文斌，陈秀娟，周立权，
申请(专利权)人：四川省宜宾五粮液集团有限公司，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]