本發(fā)明涉及高分子材料，具體涉及一種紙箱加固用固定線(xiàn)及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、紙箱加固用固定線(xiàn)，是一種專(zhuān)門(mén)用于紙箱加固的工業(yè)材料，由于它具有質(zhì)輕、堅(jiān)牢、耐腐蝕和使用方便等許多優(yōu)點(diǎn)，所以問(wèn)世后很快代替了鐵皮、紙條固定線(xiàn)并使其得到了很快的發(fā)展。隨著包裝工業(yè)的發(fā)展，塑料固定線(xiàn)的需求越來(lái)越大，塑料固定線(xiàn)的生產(chǎn)將會(huì)出現(xiàn)成倍增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

2、市面上固定線(xiàn)常用的材料由聚乙烯、聚丙烯、鋼線(xiàn)等，但是這些材質(zhì)的固定線(xiàn)拉伸強(qiáng)度較低，在受到較大的外力沖擊時(shí)，由于強(qiáng)度過(guò)低，可能會(huì)發(fā)生斷裂的現(xiàn)象，因此，不能適應(yīng)較高的強(qiáng)度下的沖擊，否則就會(huì)發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。而以再生聚酯顆粒為原料合成的固定線(xiàn)，不僅能夠節(jié)約資源，而且綜合性能較好?？紤]到將其應(yīng)用于紙箱的固定，需要研究者們開(kāi)發(fā)出一種具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐熱性好以及阻燃性能好的固定線(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種紙箱加固用固定線(xiàn)及其制備方法。

2、本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種紙箱加固用固定線(xiàn)，包括以下重量份的原料：再生聚酯顆粒70-100份，聚氨酯15-25份，增強(qiáng)填料10-20份，改性擴(kuò)鏈劑5-10份，有機(jī)硅樹(shù)脂3-6份，抗氧劑1-3份；

4、所述增強(qiáng)填料由以下步驟制備：

5、步驟a1、將烯丙基胺和氫氧化鈉在丙酮中分散，記為溶液1；將乙二胺和氫氧化鈉在丙酮中分散，記為溶液2；將三聚氯氰在丙酮中分散，緩慢加入溶液1，轉(zhuǎn)移至冰水浴中反應(yīng)2-3h，再升溫至40-50℃，加入半份溶液2，持續(xù)攪拌反應(yīng)4-5h，再升溫至90℃，加入剩余半份溶液2，繼續(xù)攪拌反應(yīng)6-8h，抽濾、干燥，即得中間產(chǎn)物；

6、步驟a2、將中間產(chǎn)物和氫氧化鈉在乙醇中分散均勻，再加入1，2，7，8-二環(huán)氧辛烷攪拌2-3h，減壓蒸餾，過(guò)濾、洗滌、干燥，即得功能單體；

7、步驟a3、將納米纖維素在n，n-二甲基甲酰胺中分散均勻，再依次加入4-溴-1-丁烯和氫氧化鈉，攪拌反應(yīng)18-22h，離心、純化，即得接枝改性纖維素；

8、步驟a4、將苯乙烯、功能單體和偶氮二異丁腈在二甲苯中混合攪拌均勻，記為混合液；將接枝改性纖維素在二甲苯中分散，并超聲10min，再加入混合液超聲處理10min，然后轉(zhuǎn)移至65-75℃油浴鍋中，在氮?dú)鈼l件下，反應(yīng)10-12h，離心、洗滌、干燥，即得增強(qiáng)填料；

9、進(jìn)一步地，步驟a1中三聚氯氰、丙酮、溶液1、溶液2的用量比為0.1-0.2mol：100ml：50ml：100ml；

10、進(jìn)一步地，步驟a1溶液1中烯丙基胺、氫氧化鈉和丙酮的用量比為0.1-0.2mol：4-6g：50ml，溶液2中乙二胺、氫氧化鈉和丙酮的用量比為0.2-0.4mol：6-10g：100ml；

11、進(jìn)一步地，步驟a2中中間產(chǎn)物、氫氧化鈉、乙醇和1，2，7，8-二環(huán)氧辛烷的用量比為0.2-0.4mol：0.5-1.5g：100ml：0.22-0.45mol；

12、進(jìn)一步地，步驟a3中納米纖維素、n，n-二甲基甲酰胺、4-溴-1-丁烯和氫氧化鈉的用量比為1-3g：100ml：2-5g：1-3g；

13、進(jìn)一步地，步驟a4中接枝改性纖維素、二甲苯和混合液的用量比為1-3g：50ml：50ml；

14、進(jìn)一步地，步驟a4混合液中苯乙烯、功能單體、偶氮二異丁腈和二甲苯的用量比為4-8g：1-3g：0.15-0.3g：50ml。

15、所述改性擴(kuò)鏈劑由以下步驟制備：

16、步驟b1、在氮?dú)鈼l件下，將4-乙烯苯胺在n，n-二甲基甲酰胺中分散，然后緩慢滴加丁二酸酐溶液，并在室溫下攪拌24h，再將上述溶液倒入蒸餾水中靜置1h，過(guò)濾、干燥，即得端雙鍵產(chǎn)物；

17、步驟b2、在氮?dú)鈼l件下，將二乙醇胺加入甲醇中分散均勻，邊攪拌邊加入端雙鍵產(chǎn)物，同時(shí)升溫至30-40℃，反應(yīng)3-5h，旋蒸，即得改性擴(kuò)鏈劑；

18、進(jìn)一步地，步驟b1中4-乙烯苯胺、n，n-二甲基甲酰胺、丁二酸酐溶液和蒸餾水的用量比為0.01-0.03mol：50ml：50ml：100ml，丁二酸酐溶液是由丁二酸酐和n，n-二甲基甲酰胺以0.01-0.03mol：50ml的用量比混合攪拌而成；

19、進(jìn)一步地，步驟b2中二乙醇胺、甲醇和端雙鍵產(chǎn)物的用量比為0.01-0.02mol：50ml：0.01-0.02mol。

20、一種紙箱加固用固定線(xiàn)的制備方法包括以下步驟：

21、按重量份稱(chēng)取原料，將再生聚酯顆粒、聚氨酯、有機(jī)硅樹(shù)脂和改性擴(kuò)鏈劑加入混合機(jī)中，在150-180℃下混合30-60min，再加入增強(qiáng)填料和抗氧劑混合均勻，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出至線(xiàn)狀，即得紙箱加固用固定線(xiàn)。

22、本發(fā)明的有益效果：

23、本發(fā)明制備的紙箱加固用固定線(xiàn)，采用再生聚酯顆粒為主要原料，添加聚氨酯、有機(jī)硅樹(shù)脂進(jìn)行共混，提高了基體的綜合性能；同時(shí)添加改性擴(kuò)鏈劑提高基體的力學(xué)性能以及耐熱性；而增強(qiáng)填料的加入還能與改性擴(kuò)鏈劑協(xié)同作用，進(jìn)一步提高基體的力學(xué)性能，同時(shí)具有一定的阻燃作用。

24、改性擴(kuò)鏈劑中先利用丁二酸酐與4-乙烯苯胺反應(yīng)生成端雙鍵產(chǎn)物，再利用端雙鍵產(chǎn)物中的雙鍵與二乙醇胺中的仲胺反應(yīng)得含有羥基的改性擴(kuò)鏈劑；改性擴(kuò)鏈劑引入基體后，提高了基體的力學(xué)性能，這是由于改性擴(kuò)鏈劑能與聚酯鏈上的官能團(tuán)反應(yīng)，增加聚酯的分子量，從而提高其力學(xué)性能，增強(qiáng)材料的耐久性和抗沖擊性；而改性擴(kuò)鏈劑中引入的酰亞胺基團(tuán)提高了基體的耐熱性。

25、增強(qiáng)填料中，先利用烯丙基胺、乙二胺和三聚氯氰反應(yīng)，生成中間產(chǎn)物；再利用中間產(chǎn)物中的氨基和1，2，7，8-二環(huán)氧辛烷中的環(huán)氧基反應(yīng)，生成含有端環(huán)氧結(jié)構(gòu)的功能單體；再利用納米纖維素表面的羥基和4-溴-1-丁烯中的溴原子反應(yīng)，生成接枝改性纖維素；再以苯乙烯、功能單體為原料，在接枝改性纖維素表面原位聚合生成包覆層，制得增強(qiáng)填料。增強(qiáng)填料被引入基體后，能利用其含有的環(huán)氧基與聚酯的端基形成共價(jià)鍵，將納米纖維素錨定在聚酯基體中，從而改善了兩者之間的相容性，減少了納米纖維素粒子間的相互作用；在基體受到外力作用時(shí)，增強(qiáng)填料會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，發(fā)生剪切屈服，而剪切屈服的過(guò)程能夠使基體在斷裂時(shí)吸收大量能量，并且能夠阻礙裂紋的擴(kuò)展，提高基體的韌性；其中，增強(qiáng)填料表面的有機(jī)柔性包覆層提高了納米纖維素在基體中的分散性，使納米纖維素與聚酯之間存在一定的活動(dòng)性，進(jìn)而提高了基體的力學(xué)性能；此外，增強(qiáng)填料中含有的三嗪結(jié)構(gòu)和納米纖維素之間能協(xié)同作用，提高基體的阻燃性能。

技術(shù)特征：

1.一種紙箱加固用固定線(xiàn)，其特征在于，包括以下重量份的原料：再生聚酯顆粒70-100份，聚氨酯15-25份，增強(qiáng)填料10-20份，改性擴(kuò)鏈劑5-10份，有機(jī)硅樹(shù)脂3-6份，抗氧劑1-3份；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紙箱加固用固定線(xiàn)，其特征在于，步驟a1溶液1中烯丙基胺、氫氧化鈉和丙酮的用量比為0.1-0.2mol：4-6g：50ml，溶液2中乙二胺、氫氧化鈉和丙酮的用量比為0.2-0.4mol：6-10g：100ml。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紙箱加固用固定線(xiàn)，其特征在于，步驟a2中中間產(chǎn)物、氫氧化鈉、乙醇和1，2，7，8-二環(huán)氧辛烷的用量比為0.2-0.4mol：0.5-1.5g：100ml：0.22-0.45mol。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紙箱加固用固定線(xiàn)，其特征在于，步驟a3中納米纖維素、n，n-二甲基甲酰胺、4-溴-1-丁烯和氫氧化鈉的用量比為1-3g：100ml：2-5g：1-3g。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紙箱加固用固定線(xiàn)，其特征在于，步驟a4中接枝改性纖維素、二甲苯和混合液的用量比為1-3g：50ml：50ml，混合液中苯乙烯、功能單體、偶氮二異丁腈和二甲苯的用量比為4-8g：1-3g：0.15-0.3g：50ml。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紙箱加固用固定線(xiàn)，其特征在于，步驟b1中4-乙烯苯胺、n，n-二甲基甲酰胺、丁二酸酐溶液和蒸餾水的用量比為0.01-0.03mol：50ml：50ml：100ml，丁二酸酐溶液是由丁二酸酐和n，n-二甲基甲酰胺以0.01-0.03mol：50ml的用量比混合攪拌而成。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紙箱加固用固定線(xiàn)，其特征在于，步驟b2中二乙醇胺、甲醇和端雙鍵產(chǎn)物的用量比為0.01-0.02mol：50ml：0.01-0.02mol。

8.一種權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述紙箱加固用固定線(xiàn)的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種紙箱加固用固定線(xiàn)及其制備方法。本發(fā)明制備的紙箱加固用固定線(xiàn)，采用再生聚酯顆粒為主要原料，添加聚氨酯、有機(jī)硅樹(shù)脂進(jìn)行共混，提高了基體的綜合性能；同時(shí)添加改性擴(kuò)鏈劑提高基體的力學(xué)性能以及耐熱性；而增強(qiáng)填料的加入還能與改性擴(kuò)鏈劑協(xié)同作用，進(jìn)一步提高基體的力學(xué)性能，同時(shí)具有一定的阻燃作用。

技術(shù)研發(fā)人員：施苗
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南大吉環(huán)保印務(wù)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6