[发明专利]一种环保型耐高温塑料水杯成型工艺

说明书

技术领域

本发明属于日常用品领域，特别是涉及一种环保型耐高温塑料水杯成型工艺。

背景技术

水杯是我们日常用来盛装的液体的容器，通常都采用高度大于宽度的圆柱体造型，以便于手拿取并保留液体的温度，也有方形等形状的水杯。有的水杯还会带有握柄、把手，或带有额外的防烫、保温等功能结构。水杯一般体积较小，人们可以很方便的单手拿起，杯底较宽大，可以稳定放在桌子上。水杯体采用玻璃、陶瓷、塑料、金属等坚固、不溶于水的材料制作，并可以安全容纳多种可食用液体。

杯子的类别很多可以根据材料分类：陶瓷杯、玻璃杯、塑料杯、不锈钢杯，木鱼石杯、景泰蓝杯等；可以根据功能分为日用杯、广告杯、促销杯、保健杯等；可以根据寓意分为合欢杯、情侣杯、夫妻杯等；根据结构工艺分为单层杯、双层杯、真空杯、纳米杯、能量杯、生态杯等。

塑料杯由于其多变的造型、鲜艳的颜色、不怕摔打的特性，受到许多人喜爱，塑料是一种高分子材料，其基本成分是合成树脂或天然树脂。通过对树脂加以填料、增塑剂、稳定剂以及其他添加剂以后，再经过加工塑化成型便得到一定形状和使用功能的塑料。塑料具有强度高、电绝缘性好、化学稳定性好、耐磨等优点，在人们日常生活中得到普遍使用。

塑料种类繁多，以工业化生产的就有300余种，常用的有60余种。在日常生活中人们所使用的塑料水杯主要有：聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)三种，因为不同水杯的原料与化学成分不同，其化学性质和物理性质以及热稳定性也有所不同。根据物质交换原理，在不同温度下，稳定性差的塑料水杯与水或者其他液态饮料接触时会发生微量的水解，而水解产生的物质进入人体后就会对人体造成一定的影响。

在塑料制品上有由三个循环箭头组成的三角形，在三角形中有1~7 的数字，用来识别塑料种类。1 号聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，2号高密度聚乙烯，3号聚氯乙烯(PVC)，4号聚乙烯(PE)，5号聚丙烯(PP)，6号聚苯烯(PS)，7号聚碳酸酯(PC)。

聚丙烯(PP)，是以丙烯为单体的高分子聚合物，聚丙烯透明度高，耐热性好，熔点在164~170 ℃，化学稳定性好，在常温下不受无机酸、碱、盐及多种化学物质的腐蚀，可循环使用，塑料种类标志代码为5，在日常生活中常用于制作豆浆瓶、奶瓶、微波炉餐盒等塑料容器。聚丙烯的工业生产是以丙烯为原料，在催化剂作用下经过阴离子的定向配位聚合而得到产物，有等规聚丙烯、间规聚丙烯、无规聚丙烯三种异构体，且等规异构体成分越多，聚合物的熔融温度和耐热性也越高，硬度和弹性也越强。由于在聚丙烯分子中，与侧甲基连接的主链骨架碳原子是叔碳原子，使甲基的诱导效应变得更加活泼，因此聚丙烯比聚乙烯更容易受氧攻击，在紫外线或其他高能射线作用下更容易断链而不是交联，所以在紫外线或高能照射作用下聚丙烯会降解产生低分子物。此外在铜的存在下，聚丙烯的氧化降解速度会成百倍的急剧增加，使聚丙烯很快脆化。

由于聚丙烯的熔点较高，所以是唯一可以放进微波炉里的塑料，但当前有些聚丙烯塑料水杯的杯身是由聚丙烯制作，但盖子却是由熔点较低的聚对苯二甲酸乙二醇酯制作，因此把杯子放入微波炉加热时，尽量把盖子取下。此外，聚丙烯材料的杯子应尽量避免在紫外线照射或有铜存在的环境下使用，以免加速聚丙烯的降解，使水杯产生一些对人体有害的物质，从而危害人体健康。

聚碳酸酯(PC)，常见的可循环塑料水杯的制作材料为聚碳酸酯，塑料种类标志代码为7。聚碳酸酯，别名2，2 -双(4 -羟基苯基)丙烷聚碳酸酯，是一种无定形、无臭、无味、无毒透明的热塑性材料聚合物。其机械性能优良，耐冲击、韧性好、不易变形、尺寸稳定，耐热性好，在1082MPa负荷下热变形温度在130~140 ℃，热分解温度>310 ℃；透光性好，为85%~90 %；耐化学腐蚀性能较好，对稀酸、氧化剂、还原剂、盐、油、脂肪烃稳定，但不耐碱、胺、酮、芳香烃等介质，且易溶于二氯甲烷、二氯乙烷等氯代烃，制品易产生应力开裂，尤其是长期浸入沸水中易引起水解和开裂；此外，聚碳酸酯(PC)吸水率低，为0 .16%。因此，聚碳酸酯(PC)成为制作可循环使用塑料水杯的首选材料。