【技術實現步驟摘要】
本申請涉及聚丙烯材質的塑料杯制品領域，具體涉及一種氣泡杯及其制備方法。
技術介紹
1、塑料杯作為一種日用產品，已經深入千家萬戶。為了達到美觀好看的特點，市場上出現了一種具有氣泡壁結構的各種瓶體和杯體。這種氣泡杯，主要是通過在塑料基體中加入化學發泡劑，如偶氮類發泡劑、亞硝酸類發泡劑、磺酰肼類發泡劑、碳酸鹽類發泡劑等，在與塑料基體共混期間產生氣泡，氣泡被包裹在塑料基體中，最后制備出氣泡杯。
2、在日常使用中，人們可能經常用氣泡杯來喝開水，上述制備的氣泡杯長期經受開水浸泡，可能會讓化學發泡劑析出到開水中，存在影響人體健康的風險。
技術實現思路
1、為了解決氣泡杯中的化學發泡劑可能析出到開水中，影響人體健康，本申請提供一種氣泡杯，該氣泡杯通過高壓氣體提供氣泡，避免了化學發泡劑對人體健康危害的風險，并且該氣泡杯的基體是聚丙烯，聚丙烯在100℃下能穩定使用，不會分解，不會影響人體健康。
2、第一方面，本申請提供一種氣泡杯，采用如下的技術方案：
3、一種氣泡杯，包括以下重量份的組分：第一聚丙烯1.5-3份，含氣泡聚丙烯1份；
4、所述含氣泡聚丙烯的制備方法包括以下步驟：
5、加熱注氣：將第二聚丙烯加熱攪拌，然后將高壓氣體注入到所述第二聚丙烯中，獲得共融聚丙烯；
6、泄壓轉變：泄壓，所述共融聚丙烯轉變成含氣泡聚丙烯；
7、所述高壓氣體的壓力為3-30mpa。
8、在此，需要說明的是，通常情況下，所述的第
9、通過采用上述技術方案，該氣泡杯在制備過程中完全不需要添加任何化學發泡劑，即可制備出擁有豐富氣泡的氣泡杯；其中不使用化學發泡劑避免了因添加劑可能引入的有害物質或污染物，確保了氣泡杯在使用過程中的安全性；消費者可以放心使用，無需擔心因材料問題造成的健康風險；無化學發泡劑的使用也符合當前環保和可持續發展的理念；傳統的化學發泡劑在生產和使用過程中可能產生環境污染，而這種方法則有效減少了環境污染的可能性，有利于保護生態環境；該制備方法中的加熱注氣和泄壓轉變步驟通過物理方式實現了聚丙烯中氣泡的形成，具有工藝簡單、易于控制的優點；
10、然后，含氣泡聚丙烯是由第二聚丙烯作為基體的，第二聚丙烯具有較高的熔體強度，能夠將氣泡有效地包裹起來不使氣泡破裂或者遷移出去，使其均勻分布在第二聚丙烯內；第一聚丙烯采用常規的注塑用聚丙烯，其熔融指數范圍為10-15g/10min，此熔融指數范圍內的第一聚丙烯具有足夠的流動性，并且第一聚丙烯的含量遠大于含氣泡聚丙烯的含量，當含氣泡聚丙烯與第一聚丙烯共混后，能夠有效保證混合后的聚丙烯擁有足夠的流動性，從而在注塑機中注塑成型，最終形成氣泡杯；
11、本申請通過將高壓氣體通過改變溫度和壓力的方式引入到第二聚丙烯中，獲得含氣泡聚丙烯，然后將含氣泡聚丙烯和第一聚丙烯共混，利用第二聚丙烯的高熔體強度包裹氣泡，利用第一聚丙烯的流動性，從而制備出不含任何化學發泡劑的氣泡杯，有效地保證了氣泡杯在使用過程中的安全性。
12、本專利技術在加工過程中，當含氣泡聚丙烯的用量為1份時，第一聚丙烯的用量為1.5至3份，這一點至關重要。如果第一聚丙烯的用量過多，將導致含氣聚丙烯的濃度顯著下降，進而影響整體的熔體強度，降低熔體的持泡能力，導致氣泡破裂，特別是在泡孔孔徑較大的區域，氣泡的減少尤為明顯。反之，如果含氣泡聚丙烯的含量過高，熔體的流動性顯著降低，可能導致熔體難以充滿模具的各個部分，這將大幅降低注塑樣品的成品率。
13、優選的，所述高壓氣體包括氮氣和混合氣中的至少一種，所述混合氣中包括氮氣和二氧化碳。
14、優選的，所述高壓氣體為混合氣。
15、通過采用上述技術方案，氮氣是一種化學性質穩定的氣體，它安全、無毒、無臭且不易與其他物質發生化學反應。這使得氮氣成為制備氣泡杯時一個理想的選擇，因為它不會引入任何有害或不必要的化學成分。同時，氮氣在高壓狀態下具有良好的滲透性和擴散性，可以均勻地分布在聚丙烯熔體中，形成穩定的氣泡。氮氣在形成氣泡后，遷移性差，在后續的共混注塑階段，不容易從聚丙烯中逃逸。因此將氮氣作為氣泡杯的全部或者主要氣體。
16、二氧化碳也是一種常用的高壓氣體。它同樣具有穩定的化學性質，并且在高壓狀態下具有優異的溶解性和擴散性。與氮氣相比，二氧化碳在聚丙烯中具有更高的溶解度，有助于在聚丙烯熔體中形成更多的氣泡。
17、混合氣(包含氮氣和二氧化碳)之所以更有利于本申請，是因為它結合了氮氣和二氧化碳的優點。通過調整氮氣和二氧化碳的比例，可以進一步優化氣泡的形成和分布。混合氣中的氮氣有助于保持氣泡的穩定性，而二氧化碳則可能促進氣泡的生成和細化。這種協同效應使得混合氣成為一種更為理想的高壓氣體選擇，能夠在保證氣泡穩定性的同時，提高氣泡的數量和均勻性。
18、優選的，所述混合氣中氮氣和二氧化碳的摩爾比為8:1.5-2.5。
19、通過采用上述技術方案，首先，如果二氧化碳的含量過高，雖然它有助于在聚丙烯熔體中形成更多的氣泡，但過高的溶解度可能導致氣泡過于密集或氣泡過小，從而影響氣泡杯的力學性能和外觀。過多的氣泡還可能使杯子使用過程中容易破裂。
20、相反，如果二氧化碳的含量過低，則可能不足以在聚丙烯熔體中形成足夠數量的氣泡，導致氣泡杯的輕量化效果不顯著。同時，過少的氣泡也可能使得氣泡分布不均勻，影響氣泡杯的整體性能。
21、因此，通過控制混合氣中氮氣和二氧化碳的摩爾比為8:1.5-2.5，可以在保證氣泡穩定性和均勻性的同時，優化氣泡的數量和大小，從而實現氣泡杯性能的最佳化。
22、優選的，在加熱注氣的步驟中，所述加熱溫度為130-150℃。
23、通過采用上述技術方案，首先，這個溫度范圍能夠使聚丙烯熔體保持適當的熔體強度，從而有利于氣泡的形成和分布。如果溫度過低，聚丙烯的熔體強度過大，可能導致氣泡無法形成或者氣泡過小；而溫度過高則可能導致聚丙烯熔體強度過小，導致氣體逃逸無法在熔體中產生氣泡。
24、其次，130-150℃的溫度范圍也有助于維持氣泡的穩定性。在這個溫度下，氣泡能夠保持一定的形狀和大小，不易破裂或變形。
25、優選的，在加熱注氣的步驟中，所述加熱時間為0.4-1h。
26、通過采用上述技術方案，這個時間段允許高壓氣體均勻滲透至聚丙烯熔體中。加熱時間過短，氣體在熔體中未充分飽和、分布不均，導致最終產品的氣泡效果不佳；而加熱時間過長，導致能源浪費，沒有必要，此外，由于高壓氣體的增塑、聚合物等溫結晶作用，可能導致熔體中氣體的含量下降，不利于后續的泄壓轉變過程。
27、所述泄壓轉變過程，即快速打開泄壓閥，造成聚丙烯/氣體均相體系熱力學不穩定，誘導泡孔成核以及生長，隨著熔體的快速冷卻，泡孔穩定成型，得到最終的含氣泡聚丙烯。
28、優選的，所述第本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種氣泡杯，其特征在于，包括以下重量份的組分：第一聚丙烯1.5-3份，含氣泡聚丙烯1份；
2.根據權利要求1所述的氣泡杯，其特征在于：所述高壓氣體包括氮氣和混合氣中的至少一種，所述混合氣中包括氮氣和二氧化碳。
3.根據權利要求2所述的氣泡杯，其特征在于：所述高壓氣體為混合氣。
4.根據權利要求3所述的氣泡杯，其特征在于：所述混合氣中氮氣和二氧化碳的摩爾比為8:1.5-2.5。
5.根據權利要求1所述的氣泡杯，其特征在于：在加熱注氣的步驟中，所述加熱溫度為130-150℃。
6.根據權利要求5所述的氣泡杯，其特征在于：在加熱注氣的步驟中，所述加熱時間為0.4-1h。
7.根據權利要求1所述的氣泡杯，其特征在于：所述第二聚丙烯的數均分子量為4.4萬-5.8萬。
8.根據權利要求7所述的氣泡杯，其特征在于：所述第二聚丙烯的分子量分布指數為6.79-11.05。
9.一種如權利要求1-8任一項中的所述氣泡杯的制備方法，其特征在于：將所述第一聚丙烯和含氣泡聚丙烯干燥后混合均勻，然后進行注塑成
...【技術特征摘要】
1.一種氣泡杯，其特征在于，包括以下重量份的組分：第一聚丙烯1.5-3份，含氣泡聚丙烯1份；
2.根據權利要求1所述的氣泡杯，其特征在于：所述高壓氣體包括氮氣和混合氣中的至少一種，所述混合氣中包括氮氣和二氧化碳。
3.根據權利要求2所述的氣泡杯，其特征在于：所述高壓氣體為混合氣。
4.根據權利要求3所述的氣泡杯，其特征在于：所述混合氣中氮氣和二氧化碳的摩爾比為8:1.5-2.5。
5.根據權利要求1所述的氣泡杯，其特征在于：在加熱注氣的步驟中，所述加熱溫...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李立新，曾青華，金亞雪，王宗寶，張利，
申請(專利權)人：寧波利時日用品有限公司，
類型：發明
國別省市：
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