新型流延型防鏽覆蓋層及其製備方法與流程

2023-07-02 11:12:41

本發明涉及一種包裝材料領域，且特別涉及一種新型流延型防鏽覆蓋層及其製備方法。

背景技術：

金屬鏽蝕是一直困擾著金屬生產和使用行業的重大問題，每年由於金屬鏽蝕帶來的直接損失約佔國民生產總值的2％-4％，為了減少損失，人們採用各種方法來保護金屬製品，目前常用的方法是在金屬製品的表面塗覆防鏽油或防鏽漆等，防鏽油和防鏽漆雖然能夠在一定程度上保護金屬製品免收鏽蝕損害，但是防鏽油和防鏽漆的塗覆和保養十分不便，同時防鏽油和防鏽漆中的組成成分容易危害環境和人體健康，使用受到很大的限制。

防鏽膜是一種近年來發展很快的防鏽設施，其主要通過在膜材料中加入氣相緩蝕組分得到，使用時將防鏽膜包裹在金屬製品的表面，防鏽膜中的氣相緩蝕組分擴散到金屬製品的表面並形成隔離層，避免水分和氧氣接觸金屬製品產生鏽蝕。為了實現防止金屬鏽蝕的目的，必須保證防鏽膜具有一定的柔韌性和貼合性，使其可以緊密的貼合在金屬製品表面，且不易破損，現有的防鏽膜大都不能很好的滿足這一條件，容易破損且防鏽蝕效果不理想。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種新型流延型防鏽覆蓋層，該新型流延型防鏽覆蓋層具有較高的強度和柔韌度，並且能夠很好的貼合在金屬製品的表面，避免金屬製品鏽蝕。

本發明還公開了上述新型流延型防鏽覆蓋層的製備方法。

本發明解決其技術問題是採用以下技術方案來實現的。

本發明提出一種新型流延型防鏽覆蓋層，以重量份數計，其由以下原料製備而成，原料包括：15-75份聚乙烯、15-75份聚丙烯、3-5份分散劑、2-5份爽滑劑以及5-10份防鏽母料；其中，防鏽母料包括葵二酸鹽、鉬酸鹽、羧酸鹽、植酸鹽、水楊羥肟酸中的一種或多種。

進一步地，在本發明較佳實施例中，以重量份數計，該新型流延型防鏽覆蓋層的原料包括：70-75份聚乙烯、15-20份聚丙烯、3-5份分散劑、2-5份爽滑劑、1-2份葵二酸鹽、1-2份鉬酸鹽、1-2份羧酸鹽、1-2份植酸鹽以及1-2份水楊羥肟酸。

進一步地，在本發明較佳實施例中，以重量份數計，該新型流延型防鏽覆蓋層的原料包括：15-20份聚乙烯、70-75份聚丙烯、3-5份分散劑、2-5份爽滑劑、1-2份葵二酸鹽、1-2份鉬酸鹽、1-2份羧酸鹽、1-2份植酸鹽以及1-2份水楊羥肟酸。

進一步地，在本發明較佳實施例中，分散劑包括羧甲基纖維素、聚乙烯蠟、十二烷基硫酸鈉中的至少一種。

進一步地，在本發明較佳實施例中，爽滑劑包括芥酸醯胺、費託蠟、聚乙二醇月桂酸酯中的至少一種。

本發明提出一種上述新型流延型防鏽覆蓋層的製備方法，其包括：

按重量份數計，準備原料：15-75份聚乙烯、15-75份聚丙烯、3-5份分散劑、2-5份爽滑劑、5-10份防鏽母料；其中，防鏽母料包括葵二酸鹽、鉬酸鹽、羧酸鹽、植酸鹽、水楊羥肟酸中的一種或多種；

將聚乙烯、聚丙烯和防鏽母料混合均勻，得到基材；向基材中加入分散劑和爽滑劑，攪拌均勻得到混合料；

將混合料投入到擠出機擠出、冷卻，得到新型流延型防鏽覆蓋層；其中，擠出機內的溫度為120-190℃，擠出機的擠出模頭處的溫度為190-280℃。

進一步地，在本發明較佳實施例中，當基材由70-75份聚乙烯、15-20份聚丙烯和5-10份防鏽母料組成時，擠出機內的溫度為150-190℃，擠出機的擠出模頭處的溫度為220-280℃。

進一步地，在本發明較佳實施例中，當基材由15-20份聚乙烯、70-75份聚丙烯和5-10份防鏽母料組成時，擠出機內的溫度為120-190℃，擠出機的擠出模頭處的溫度為190-250℃。

進一步地，在本發明較佳實施例中，擠出機的車速是20-200m/min。

進一步地，在本發明較佳實施例中，新型流延型防鏽覆蓋層的克重為10-200g/m2。

本發明的有益效果是：本發明實施例提供的新型流延型防鏽覆蓋層是採用合適比例的聚乙烯、聚丙烯和防鏽母料混合得到基材，隨後將基材與適當的分散劑和爽滑劑混合均勻得到混合料，將混合料送入到擠出機在規定的溫度下進行塑化擠出，冷卻後得到的，該工藝簡單可靠，製成的防新型流延型防鏽覆蓋層不僅具有很強的強度和柔韌性，而且可以很好的貼合在金屬製品的表面，防止金屬製品鏽蝕。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。實施例中未註明具體條件者，按照常規條件或製造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未註明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規產品。

下面對本發明實施例的新型流延型防鏽覆蓋層和製備方法進行具體說明。

本發明實施例提供了一種新型流延型防鏽覆蓋層，以重量份數計，其由以下原料製備而成：15-75份聚乙烯、15-75份聚丙烯、3-5份分散劑、2-5份爽滑劑以及5-10份防鏽母料；其中，防鏽母料包括葵二酸鹽、鉬酸鹽、羧酸鹽、植酸鹽、水楊羥肟酸中的至少一種；分散劑包括羧甲基纖維素、聚乙烯蠟、十二烷基硫酸鈉中的至少一種；爽滑劑包括芥酸醯胺、費託蠟、聚乙二醇月桂酸酯中的至少一種。

其中，葵二酸鹽是葵二酸與金屬或銨反應生成的鹽。葵二酸鹽能夠吸附在金屬製品的表面形成穩定的疏水膜，避免水分接觸並侵蝕金屬製品表面，起到防鏽蝕的效果。鉬酸鹽是鉬酸與鹼反應生成的金屬鹽。鉬酸鹽能夠沉積到金屬製品的表面形成新型流延型防鏽覆蓋層，避免金屬製品表面與空氣中的氧氣和水分接觸而鏽蝕。羧酸鹽是羧酸與鹼反應生成的金屬鹽。羧酸鹽同樣具有親水的極性基團和疏水的非極性基團，使其可以吸附到金屬製品表面提高金屬製品的抗鏽蝕性能。植酸鹽能夠在金屬製品的表面與金屬離子配位絡合，形成一層分子保護膜，從而保護金屬表面不受侵蝕。水楊羥肟酸可以在金屬製品的表面形成一層絡合物薄膜，避免金屬製品與空氣中的氧氣和水接觸而鏽蝕，特別是水楊羥肟酸可以吸附到金屬氧化物的表面，能夠避免金屬製品已經鏽蝕的部分進一步擴張，提高防鏽效果。

羧甲基纖維素通過橋連作用使基材、防鏽母料和其他輔料在熔融過程中連接在一起，從而有效的提高新型流延型防鏽覆蓋層的強度和柔韌性。聚乙烯蠟能夠很好的與聚乙烯和聚丙烯相融，提高新型流延型防鏽覆蓋層的潤滑性和擴散性。十二烷基硫酸鈉是常用的乳化劑和分散劑，添加後能夠提高聚乙烯和聚丙烯的流動性，使兩者之間充分熔融。

芥酸醯胺能夠提高新型流延型防鏽覆蓋層的潤滑性和塑性，同時提高新型流延型防鏽覆蓋層的耐磨能力和使用壽命。費託蠟能夠有效的提高新型流延型防鏽覆蓋層的潤滑性、柔韌性和耐磨能力，並提高新型流延型防鏽覆蓋層擠出時的可塑性。聚乙二醇月桂酸酯在新型流延型防鏽覆蓋層中起到乳化劑的效果，其能夠提高新型流延型防鏽覆蓋層的表面光滑度和可塑性。

本發明實施例提供的新型流延型防鏽覆蓋層，採用適宜配比的聚乙烯、聚丙烯和防鏽母料混合作為基材，能夠很好的提高製成的新型流延型防鏽覆蓋層的強度和柔韌性，同時聚乙烯和聚丙烯之間的相融性強，使得製成的新型流延型防鏽覆蓋層粘結性好，可以很好的貼合在金屬製品的表面，同時又不易損壞。加入到基材中的防鏽母料起到防止金屬製品鏽蝕的作用；加入到基材中的分散劑用於提高基材和防鏽母料的結合度，使兩者充分融合併提高新型流延型防鏽覆蓋層的整體強度；加入到基材中的爽滑劑用於提高新型流延型防鏽覆蓋層的表面潤滑性，避免新型流延型防鏽覆蓋層自身粘結成團，同時也能提高新型流延型防鏽覆蓋層的柔韌性。本發明實施例提供的新型流延型防鏽覆蓋層原料成本低，防鏽性能強，且具有較高的強度和柔韌性，能夠很好的貼合金屬製品的表面，同時不易磨損。

在上述方案的技術上，本實施例提供了一種新型流延型防鏽覆蓋層，以重量份數計，該新型流延型防鏽覆蓋層由以下原料製備而成：70-75份聚乙烯、15-20份聚丙烯、3-5份分散劑、2-5份爽滑劑、1-2份葵二酸鹽、1-2份鉬酸鹽、1-2份羧酸鹽、1-2份植酸鹽以及1-2份水楊羥肟酸。以聚乙烯作為基材中的主料時，加入適量的聚丙烯作為基材輔料，可以提高基材與分散劑和爽滑劑混合擠塑時的相融性，提升製備得到的新型流延型防鏽覆蓋層的強度和柔韌性。

在上述方案的技術上，本實施例還提供了另一種新型流延型防鏽覆蓋層，以重量份數計，該新型流延型防鏽覆蓋層由以下原料製備而成：15-20份聚乙烯、70-75份聚丙烯、3-5份分散劑、2-5份爽滑劑、1-2份葵二酸鹽、1-2份鉬酸鹽、1-2份羧酸鹽、1-2份植酸鹽以及1-2份水楊羥肟酸。以聚丙烯作為基材中的主料時，加入適量的聚乙烯作為基材輔料，可以提高基材與分散劑和爽滑劑混合擠塑時的粘結性，使各組份充分熔融成整體，並使該新型流延型防鏽覆蓋層更柔軟。

本發明實施例還提供了上述新型流延型防鏽覆蓋層的製備方法，包括以下步驟：

S1、準備原料：15-75份聚乙烯、15-75份聚丙烯、3-5份分散劑、2-5份爽滑劑、5-10份防鏽母料。

S2、將聚乙烯、聚丙烯和防鏽母料混合均勻，得到基材；向基材中加入分散劑和爽滑劑，攪拌均勻得到混合料；

S3、將混合料投入到擠出機擠出、冷卻，得到新型流延型防鏽覆蓋層；其中，擠出機內的溫度為120-190℃，擠出機的擠出模頭處的溫度為190-280℃，擠出機的車速為20-200m/min，製得的新型流延型防鏽覆蓋層的克重為10-100g/m2。

當基材由70-75份聚乙烯、15-20份聚丙烯和5-10份防鏽母料組成時，擠出機內的溫度為150-190℃，擠出機的擠出模頭處的溫度為220-280℃。

當基材由15-20份聚乙烯、70-75份聚丙烯和5-10份防鏽母料組成時，擠出機內的溫度為120-190℃，擠出機的擠出模頭處的溫度為190-250℃。

本發明實施例公開的新型流延型防鏽覆蓋層的製備方法，能夠使聚乙烯、聚丙烯和防鏽母料製成的基材和分散劑、爽滑劑等輔料很好的熔融成一整體，使製得的新型流延型防鏽覆蓋層具有較高的柔韌性和抗張強度，同時新型流延型防鏽覆蓋層也能很好的貼合在金屬製品的表面，保證長時間的防鏽蝕能力。

以下結合實施例對本發明的特徵和性能作進一步的詳細描述。

實施例1

本實施例提供了一種新型流延型防鏽覆蓋層，其製備方法如下：

準備原料：15kg聚乙烯、75kg聚丙烯、2kg葵二酸二鈉、2kg鉬酸鈉、2kg水楊羥肟酸、2kg羧甲基纖維素、1kg聚乙烯蠟、1kg芥酸醯胺、1kg聚乙二醇月桂酸酯。

將15kg聚乙烯、75kg聚丙烯、2kg葵二酸二鈉、2kg鉬酸鈉、2kg水楊羥肟酸混合均勻，得到基材；向基材中加入2kg羧甲基纖維素、1kg聚乙烯蠟、1kg芥酸醯胺、1kg聚乙二醇月桂酸酯，攪拌均勻得到混合料；將混合料投入到擠出機擠出、冷卻，得到新型流延型防鏽覆蓋層；其中，擠出機內的溫度為150℃，擠出機的擠出模頭處的溫度為240℃，擠出機的車速為180m/min，製得的新型流延型防鏽覆蓋層的克重為47g/m2。

實施例2

本實施例提供了一種新型流延型防鏽覆蓋層，其製備方法如下：

準備原料：30kg聚乙烯、50kg聚丙烯、2kg葵二酸二鈉、2kg鉬酸鈉、3kg十八酸鈉、3kg水楊羥肟酸、2kg羧甲基纖維素、1kg聚乙烯蠟、1kg芥酸醯胺、1kg費託蠟、2kg聚乙二醇月桂酸酯。

將30kg聚乙烯、50kg聚丙烯、2kg葵二酸二鈉、2kg鉬酸鈉、3kg十八酸鈉、3kg水楊羥肟酸混合均勻，得到基材；向基材中加入2kg羧甲基纖維素、1kg聚乙烯蠟、1kg芥酸醯胺、1kg費託蠟、2kg聚乙二醇月桂酸酯，攪拌均勻得到混合料；將混合料投入到擠出機擠出、冷卻，得到新型流延型防鏽覆蓋層；其中，擠出機內的溫度為165℃，擠出機的擠出模頭處的溫度為190℃，擠出機的車速為90m/min，製得的新型流延型防鏽覆蓋層的克重為54g/m2。

實施例3

本實施例提供了一種新型流延型防鏽覆蓋層，其製備方法如下：

準備原料：50kg聚乙烯、30kg聚丙烯、2kg葵二酸二鈉、3kg植酸鈉、4kg水楊羥肟酸、1kg羧甲基纖維素、1kg聚乙烯蠟、1kg十二烷基硫酸鈉、1kg芥酸醯胺、1kg費託蠟、1kg聚乙二醇月桂酸酯。

將50kg聚乙烯、30kg聚丙烯、2kg葵二酸二鈉、3kg植酸鈉、4kg水楊羥肟酸混合均勻，得到基材；向基材中加入1kg羧甲基纖維素、1kg聚乙烯蠟、1kg十二烷基硫酸鈉、1kg芥酸醯胺、1kg費託蠟、1kg聚乙二醇月桂酸酯，攪拌均勻得到混合料；將混合料投入到擠出機擠出、冷卻，得到新型流延型防鏽覆蓋層；其中，擠出機內的溫度為130℃，擠出機的擠出模頭處的溫度為280℃，擠出機的車速為160m/min，製得的新型流延型防鏽覆蓋層的克重為48g/m2。

實施例4

本實施例提供了一種新型流延型防鏽覆蓋層，其製備方法如下：

準備原料：75kg聚乙烯、15kg聚丙烯、4kg葵二酸二鈉、2kg水楊羥肟酸、2kg植酸鈉、2kg羧甲基纖維素、2kg十二烷基硫酸鈉、2kg芥酸醯胺、1kg費託蠟、2kg聚乙二醇月桂酸酯。

將75kg聚乙烯、15kg聚丙烯、4kg葵二酸二鈉、2kg水楊羥肟酸、2kg植酸鈉混合均勻，得到基材；向基材中加入2kg羧甲基纖維素、2kg十二烷基硫酸鈉、2kg芥酸醯胺、1kg費託蠟、2kg聚乙二醇月桂酸酯，攪拌均勻得到混合料；將混合料投入到擠出機擠出、冷卻，得到新型流延型防鏽覆蓋層；其中，擠出機內的溫度為190℃，擠出機的擠出模頭處的溫度為190℃，擠出機的車速為55m/min，製得的新型流延型防鏽覆蓋層的克重為63g/m2。

實施例5

本實施例提供了一種新型流延型防鏽覆蓋層，其製備方法如下：

準備原料：20kg聚乙烯、70kg聚丙烯、1kg葵二酸二鈉、2kg鉬酸鉀、2kg植酸鈉、2kg水楊羥肟酸、1kg羧甲基纖維素、1kg聚乙烯蠟、2kg十二烷基硫酸鈉、2kg費託蠟、2kg聚乙二醇月桂酸酯。

將20kg聚乙烯、70kg聚丙烯、1kg葵二酸二鈉、2kg鉬酸鉀、2kg植酸鈉、2kg水楊羥肟酸混合均勻，得到基材；向基材中加入1kg羧甲基纖維素、1kg聚乙烯蠟、2kg十二烷基硫酸鈉、2kg費託蠟、2kg聚乙二醇月桂酸酯，攪拌均勻得到混合料；將混合料投入到擠出機擠出、冷卻，得到新型流延型防鏽覆蓋層；其中，擠出機內的溫度為135℃，擠出機的擠出模頭處的溫度為280℃，擠出機的車速為120m/min，製得的新型流延型防鏽覆蓋層的克重為51g/m2。

實施例6

本實施例提供了一種新型流延型防鏽覆蓋層，其製備方法如下：

準備原料：50kg聚乙烯、50kg聚丙烯、5kg葵二酸二鉀、3kg鉬酸鈣、2kg油酸鈉、1kg聚乙烯蠟、1kg芥酸醯胺、2kg費託蠟。

將50kg聚乙烯、50kg聚丙烯、5kg葵二酸二鉀、3kg鉬酸鈣、2kg油酸鈉混合均勻，得到基材；向基材中加入1kg聚乙烯蠟、1kg芥酸醯胺、2kg費託蠟，攪拌均勻得到混合料；將混合料投入到擠出機擠出、冷卻，得到新型流延型防鏽覆蓋層；其中，擠出機內的溫度為190℃，擠出機的擠出模頭處的溫度為210℃，擠出機的車速為115m/min，製得的新型流延型防鏽覆蓋層的克重為55g/m2。

實施例7

本實施例提供了一種新型流延型防鏽覆蓋層，其製備方法如下：

準備原料：70kg聚乙烯、20kg聚丙烯、2kg葵二酸二鉀、2kg鉬酸鈣、2kg油酸鈉、2kg水楊羥肟酸、1kg羧甲基纖維素、1kg聚乙烯蠟、3kg芥酸醯胺、3kg費託蠟。

將70kg聚乙烯、20kg聚丙烯、2kg葵二酸二鉀、2kg鉬酸鈣、2kg油酸鈉、2kg水楊羥肟酸混合均勻，得到基材；向基材中加入1kg羧甲基纖維素、1kg聚乙烯蠟、3kg芥酸醯胺、3kg費託蠟，攪拌均勻得到混合料；將混合料投入到擠出機擠出、冷卻，得到新型流延型防鏽覆蓋層；其中，擠出機內的溫度為165℃，擠出機的擠出模頭處的溫度為225℃，擠出機的車速為200m/min，製得的新型流延型防鏽覆蓋層的克重為42g/m2。

實施例8

本實施例提供了一種新型流延型防鏽覆蓋層，其製備方法如下：

準備原料：65kg聚乙烯、25kg聚丙烯、3kg葵二酸二鈉、3kg水楊羥肟酸、2kg油酸鈉、2kg羧甲基纖維素、1kg聚乙烯蠟、3kg聚乙二醇月桂酸酯。

將65kg聚乙烯、25kg聚丙烯、3kg葵二酸二鈉、3kg水楊羥肟酸、2kg油酸鈉混合均勻，得到基材；向基材中加入2kg羧甲基纖維素、1kg聚乙烯蠟、3kg聚乙二醇月桂酸酯，攪拌均勻得到混合料；將混合料投入到擠出機擠出、冷卻，得到新型流延型防鏽覆蓋層；其中，擠出機內的溫度為155℃，擠出機的擠出模頭處的溫度為245℃，擠出機的車速為20m/min，製得的新型流延型防鏽覆蓋層的克重為68g/m2。

對比例1

購買市售的防鏽紙作為對比例

取上述實施例1、實施例2、...、實施例8、對比例1中的新型流延型防鏽覆蓋層進行檢測和耐腐蝕試驗，其中耐腐蝕試驗的具體步驟如下：

選取27塊冷軋板，將每3塊冷軋板分為1組，共分為10組，分別為第1組、第2組、...、第9組，其中，第1組、第2組、...、第8組冷軋板對應使用上述實施例1、實施例2、...、實施例8提供的新型流延型防鏽覆蓋層密封包裹，第9組冷軋板使用對比例1提供的防鏽紙密封包裹，隨後將9組密封包裹好的冷軋板放置於40℃，空氣溼度80％的環境下進行三個月的耐腐蝕試驗。

根據國家標準檢測實施例1、實施例2、...、實施例8和對比例1中的新型流延型防鏽覆蓋層和防鏽紙的性能，具體檢測標準和檢測項目如下：

GB/T 31110-2014紙和紙板Z向抗張強度的測定

GB/T 2679.7-1981紙板戳穿強度的測定

GB/1038-2000塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗方法

GB/T1037塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗方法

QB/T1319-2010氣相防鏽紙的防鏽性能

上述檢測和耐腐蝕試驗結果下：

表1耐腐蝕試驗、氣體透過性試驗、透水蒸氣性試驗、抗張強度和戳穿強度的檢測結果。

表2防鏽性能的檢測結果

如上表所示，第1組、...、第8組中的新型流延型防鏽覆蓋層的包裹的冷軋板耐腐蝕效果良好，而第9組中的防鏽紙包裹的冷軋板則顏色灰暗，產生鏽蝕跡象，同時防鏽試驗結果也顯示第1組、...、第8組中的新型流延型防鏽覆蓋層具有強於市售防鏽紙的防鏽性能。這是由於本實施例提供的新型流延型防鏽覆蓋層的氧氣透過量和水汽透過量只有對比例中包裝膜的70％，能夠很好的降低空氣中的氧氣和水汽接觸金屬製品的機率，保護金屬製品的表面不被空氣中的氧氣和水汽侵蝕，避免金屬製品的快速鏽蝕。本實施例提供的新型流延型防鏽覆蓋層還具有較高的強度和柔韌性，能夠很好的貼合金屬製品的表面，且不易破損，該新型流延型防鏽覆蓋層的抗張強度、戳穿強度都大於市售的防鏽紙。

綜上所述，本發明提供的新型流延型防鏽覆蓋層是採用合適比例的聚乙烯、聚丙烯和防鏽母料混合得到基材，隨後將基材與適當的分散劑和爽滑劑混合均勻得到混合料，將混合料送入到擠出機在規定的溫度下進行塑化擠出，冷卻後得到的，該工藝簡單可靠，製成的防新型流延型防鏽覆蓋層不僅具有很強的強度和柔韌性，而且可以很好的貼合在金屬製品的表面，防止金屬製品鏽蝕。

以上所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。本發明的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本發明的範圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。