高强度耐腐蚀的塑料桶及其制备方法与流程

本发明属于塑料桶制备，具体涉及高强度耐腐蚀的塑料桶及其制备方法。

背景技术：

1、随着现代工业的发展，特别是化工、医药、农药及食品等行业的迅速崛起，对储存和运输各种腐蚀性液体和固体化学品的需求日益增长。这些行业不仅要求容器具有优异的耐腐蚀性能，以应对酸、碱、盐等强腐蚀性物质的侵蚀，还对其强度和稳定性提出了极高的要求，以确保在复杂多变的环境条件下仍能保持结构的完整性和安全性。

2、传统金属桶虽然具有一定的强度和耐腐蚀性能，但其重量大、成本高、易生锈且回收处理难度大等缺点限制了其广泛应用。相比之下，塑料桶以其轻便、耐腐蚀、易加工成型及可循环利用等优点逐渐成为市场的首选。然而，普通塑料桶在面对高强度使用环境和极端化学腐蚀时，往往难以满足要求。因此，研发高强度耐腐蚀的塑料桶及其制备方法成为了行业内的迫切需求。

3、专利cn 109705473 b公开一种抗老化高透明高强度聚丙烯塑料桶及其制备方法，包括如下组分：聚丙烯树脂100份、马来酸酐接枝聚丙烯2-8份、石蜡油1-3份、改性纳米粉体1-10份、抗氧剂0.1-0.5份、辅助抗氧剂0.1-0.5份、自由基捕捉剂0.1-1.2份和成核剂0.1-0.4份；其中改性纳米粉体为纳米粉体经过偶联剂、聚酯多元醇和表面活性剂进行改性后得到。该发明制备的聚丙烯塑料桶具有较高耐热、防泄漏、耐低温等较好的综合效果，但是通过该方法得到的塑料桶的强度、耐腐蚀、韧性以及环保性能仍有提高的空间。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供高强度耐腐蚀的塑料桶及其制备方法，用于解决现有技术中塑料桶的强度、耐腐蚀、韧性以及环保性能不佳的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、本发明提供高强度耐腐蚀的塑料桶，由以下重量份的成分组成：70-80份复合树脂、10-20份弹性材料、2-4份二氧化硅粉末、1-3份增容剂、0.5-0.8份抗氧化剂，其中，复合树脂由改性树脂、聚丙烯树脂和天然型橡胶制备得到，改性树脂则由五氧化二磷、无水乙醇和双酚a型环氧树脂制备得到，弹性材料由聚乳酸、二环己基甲烷二异氰酸酯、间苯二甲酸二肼和聚碳酸酯制备得到。

4、作为优选，所述复合树脂的制备方法，包括以下步骤：

5、q1：将五氧化二磷加入至含有无水乙醇的容器中，容器处于冰水浴环境中，加入完毕后升温搅拌，搅拌结束后，继续升温，加入去离子水，水解反应，反应结束后，降温，得到中间产物；

6、q2：将中间产物加入至双酚a型环氧树脂中，加热搅拌反应，然后继续保温反应，降温，得到改性树脂；

7、q3：将改性树脂、聚丙烯树脂和天然橡胶进行混合，熔融挤出造粒，得到复合树脂。

8、以上过程中，改性树脂的合成反应式如下：

9、

10、作为优选，所述q1中，五氧化二磷与无水乙醇的摩尔比为（1-2）：（4-8），加入过程中五氧化二磷分三次缓慢加入，加入过程中进行搅拌，待五氧化二磷完全溶解后，再次添加，直至添加完毕，升温搅拌温度为70-80℃，搅拌时间为3-4h，继续升温温度为90-95℃，水解反应时间为2-4h。

11、作为优选，所述q2中，中间产物与双酚a型环氧树脂的摩尔比为（2-4）：（1-2），双酚a型环氧树脂的平均分子量为1000，加热搅拌反应温度为80-90℃，反应时间为2-3h，保温反应温度为70-80℃，保温时间为0.5-1h；所述q3中，改性树脂、聚丙烯树脂和天然橡胶的质量比为（20-30）：（40-50）：（10-20）。

12、作为优选，所述弹性材料的制备方法，包括以下步骤：

13、s1：将聚乳酸加入至容器中，加热熔化，用真空泵将聚乳酸中的水分和容器中的空气抽出，随后在氮气保护下加入二环己基甲烷二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，加热搅拌，得到预聚物；

14、s2：在预聚物中加入n,n-二甲基乙酰胺，随后加入间苯二甲酸二肼，搅拌反应，加入聚碳酸酯，继续反应，反应结束后，加热，得到弹性材料。

15、以上过程中，弹性材料的合成反应式如下：

16、

17、作为优选，所述s1中，聚乳酸和二环己基甲烷二异氰酸酯的摩尔比为（1-2）：（2-4），聚乳酸的平均分子质量为2000，加热熔化温度为78-82℃，加热搅拌温度为60-65℃，搅拌时间为3-4h。

18、作为优选，所述s2中，预聚物、间苯二甲酸二肼和聚碳酸酯的摩尔比为（1.1-2.2）：（0.5-1）：（1-2.2），搅拌反应温度为28-32℃，时间为2-3h，聚碳酸酯的平均分子质量为3000，继续反应时间为48-50h，加热温度为45-50℃。

19、作为优选，所述的高强度耐腐蚀的塑料桶的制备方法，包括以下步骤：

20、步骤（1）：将复合树脂和弹性材料加入至加热型搅拌器中进行加热搅拌，加热搅拌过程中加入增容剂、二氧化硅粉末和抗氧化剂，得到混合原料；

21、步骤（2）：将混合原料加入至脱水釜中进行加热脱水处理，得到脱水原料，将脱水原料加入至双螺杆挤出机内进行塑料颗粒挤出，并将挤出的塑料颗粒置于吹塑成型机中，根据塑料桶模具进行吹气定型，得到塑料桶胚料；

22、步骤（3）：将塑料桶胚料进行精加工修边后，得到高强度耐腐蚀的塑料桶。

23、作为优选，所述步骤（1）中，加热搅拌温度为130-160℃，加热搅拌时间为2-4h。

24、作为优选，所述步骤（2）中，双螺杆挤出机中的温度为150-180℃，吹气定型的压力为0.8-1.2mpa。

25、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

26、1.本发明首先利用五氧化二磷、无水乙醇和双酚a型环氧树脂为原料，制备得到改性树脂，再将改性树脂与聚丙烯树脂、天然橡胶进行混合，得到复合树脂，将复合树脂作为塑料桶的主要原料可以有效提高其耐腐蚀性能、强度和韧性，再以聚乳酸、二环己基甲烷二异氰酸酯、间苯二甲酸二肼和聚碳酸酯为原料，制备得到弹性材料，将其作为添加剂添加至塑料桶的制备过程中，可以有效提高其韧性和强度。

27、2.本发明以五氧化二磷、无水乙醇和双酚a型环氧树脂、聚丙烯树脂和天然橡胶为原料，制备得到复合树脂，将其作为塑料桶的主要原料，可以有效提高其耐腐蚀性能、强度和韧性，磷酸基团接枝至双酚a型环氧树脂中，可以有效增加环氧树脂的交联密度，使其分子链更加紧密地排列，从而减少腐蚀介质在树脂内部的渗透和扩散，延缓腐蚀过程的发生，且磷酸基团可以抵抗化学物质的侵蚀，具有稳定的化学稳定性，与双酚a型环氧树脂进行接枝后，化学稳定性可以传递至整个树脂体系中，使得复合树脂在面对腐蚀介质时表现出更高的稳定性，进而提高塑料桶的耐腐蚀性能，进而提高其强度和韧性。

28、3.本发明以聚乳酸、二环己基甲烷二异氰酸酯、间苯二甲酸二肼和聚碳酸酯为原料，制备弹性弹性材料，将其添加至复合树脂中，作为添加剂，可以有效提高塑料桶的强度和韧性，弹性材料在复合树脂中作为分散相存在，当受到外力冲击时，弹性材料能够吸收和分散部分应力，减少复合树脂的应力集中现象，延缓裂纹的产生和扩展；当弹性材料在受力过程中发生形变，会将部分机械能转化为弹性势能进行储存，当外力撤除后，弹性材料逐渐恢复原状并释放储存的能量，从而消耗部分冲击能量，提高材料的韧性；弹性材料与树脂基体之间形成的协同效应，使得塑料桶的整体性能优于单一组分，两者相互配合、共同承担载荷，实现强度的提升，同时，弹性材料中使用的聚乳酸是一种生物基及可再生生物降解材料，在环境中能被微生物分解为二氧化碳和水，不会对环境造成长期污染。