[发明专利]抗冲击耐低温防护箱材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可以运用于塑料防护箱生产的材料，特别是涉及一种具有抗冲击、耐低性能的防护箱专用材料及其制备方法。

背景技术

现有的防护箱大多采用常规通用的普通塑料箱包装设备，其大多采用普通高分子聚合材料，例如 聚丙烯、PC（聚碳酸酯） PVC(即聚氯乙烯)、 ABS（即丁二烯—丙烯腈—苯乙烯组成的三元共聚物）等材料，其可以达到普通运输的要求。

然而，目前，一些特殊物资对专用储存和运输设备提出了更高的要求，因而对防护箱材料的要求也更加严格。

因为在物资的储运过程中，其会经历不同于初始环境的温度，而低温油品或气体如低温成品油、液化天然气、环氧乙烷、液态二氧化碳及压缩天然气等在储藏和运输过程中都要求使用耐低温的材料，目前的防护箱材料尚不能可靠地满足低温环境下长期使用的需求，因而有可能造成其变质或者损坏，甚至发生危险情况；其次，在物资储运过程中还有可能发生碰撞，严重时还可能导致箱体破损，或使箱体产生变形，从而破坏箱体的密封性能，导致箱体内运输物资的损坏。

是以，如何提供一种抗冲击力学性能高、耐低温的防护箱材料及其制备方法，从而保障储运过程中防护箱的完整及箱体内部物资的安全，成为业界亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种抗冲击力学性能高、耐低温的防护箱材料及其制备方法，其能够满足防护箱在极端低温下储运，同时满足安全与外观的使用要求，具有优异的抗冲击力学性能，从而保障储运过程中防护箱的完整及箱体内部物资的安全。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下:

一种抗冲击耐低温防护箱材料，其各组分重量百分比如下：

聚丙烯树脂         40～70%；

增韧改性剂         5～20%；

无机纳米粉体       20～40%；

表面化学改性剂     0.1～5%；

白油               0.1～5%；

上述各组分配方比例总和为100%；

所述聚丙烯树脂为无规共聚聚丙烯和等规共聚聚丙烯的混合物，其中无规共聚聚丙烯的含量为20%～50%。

进一步的，在温度230℃，重荷2.16kg的条件下，所述聚丙烯树脂的熔融指数为5～20g/10min。

本发明的技术方案中，优选的，所述增韧改性剂包括弹性体和马来酸酐接枝共聚物。其作用是增强聚丙烯树脂的韧性，增强低温抗冲击性。

更进一步的，所述弹性体为乙烯-丙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物中的至少一种，所述弹性体的分子量为100000～1000000g/mol；所述马来酸酐接枝共聚物为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯中的至少一种，所述马来酸酐接枝共聚物的分子量为1000～100000 g/mol。

本发明的技术方案中，优选的，所述无机纳米粉体为碳酸钙、氧化硅、氧化钛中的至少一种，所述无机纳米粉体的粒径为0.01～5μm。纳米粉体具有纳米尺寸效应、大的比表面积以及强的界面相互作用，而纳米复合材料的性能又优于相同组分常规复合材料的性能，因此无机纳米粉体可以增强材料的韧性。

本发明的技术方案中，优选的，所述表面化学改性剂为硬脂酸、硬脂酸锌、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂中的至少一种。其具有润滑性，可以使材料在加工过程中有很好的分散性、相容性和加工流动性，增加材料的稳定性。

一般来说，纳米粉体的表面积是微米级粉体的几十倍至百倍以上，并且都有较高的表面活性。未经表面改性的纳米粉体与聚丙烯基体间只有很弱的的界面粘接作用力，经表面改性处理的纳米粉体与聚丙烯粘接的效果要明显好于未改性的，这主要是经改性后的纳米粉体的分散性及与树脂的交联性都得到了提高，起到了应力集中的点的作用，从而达到了提高材料力学性能的效果。 

一种抗冲击耐低温防护箱材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）将无机纳米粉体、表面化学改性剂、白油和部分聚丙烯树脂按组成原料的重量份加入到高温混炼机中，在170～250℃的温度下进行预混合，造粒，冷却得到初级料；

（2）将上述初级料、增韧改性剂和剩余的聚丙烯树脂混合均匀，加入到双螺杆挤出机中，在180～230℃的温度下进行熔融混合，然后造粒、冷却、干燥，包装。