一种双叉结构冻干局部覆膜胶塞的制备方法与流程

1.本发明涉及一种双叉结构冻干局部覆膜胶塞的配方及生产制备工艺，属于橡胶材料领域。


背景技术：

2.冻干覆膜胶塞是冻干胶塞的升级产品，通过在丁基胶塞的表面覆一层乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜(etfe)，可以有效阻隔药品和橡胶瓶塞的直接接触、阻止胶塞中的活性物质释放，与药品相容性更好，双叉结构在冻干药品冻干升华过程中速率更快，然而双叉结构在走机过程中相对没有单叉结构稳定，且在生产过程双叉结构更容易出现破膜，使其无法进行大批量生产。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种双叉结构的冻干局部覆膜胶塞的配方及制备工艺，该双叉覆膜塞的走机性能更稳定，破膜率降低，产品合格率更高。
4.本发明的技术方案：一种双叉结构的冻干局部覆膜胶塞的配方及制备工艺。具有如下工艺步骤：
5.a、原材料混炼：将biir2211，高岭土，滑石粉，透明白炭黑，氧化镁，钛白粉，炭黑，聚乙烯蜡，硫磺进行混炼；各原料的配方为：biir2211 100份，高岭土45-58份，滑石粉3-8份，透明白炭黑2-5份，氧化镁2-5份，钛白粉1-3份，炭黑0.1-0.5份，聚乙烯蜡1-3份，硫磺0.2-0.6份。
6.重量份数备料，常温常压下将全部biir2211加入密炼机混炼，后加入煅烧高岭土和滑石粉混炼，再加入透明白炭黑、钛白粉、炭黑、聚乙烯蜡混炼，密炼过程中压力0.6mpa,转速25r/min，升温至115-120℃，提起上顶栓，转速将至4r/min进行降温，温度降至105℃以下，加入硫磺和氧化镁，压力升至0.2-0.4mpa，转速15r/min，混炼至110℃-115℃排胶。
7.a、b、选取薄膜平整的铺设于混炼胶其中一面，将覆膜面朝下铺放于颈部一次成型的模具中进行合膜(即将铺贴已清洗过的etfe薄膜的混炼胶放置于硫化模具中，有薄膜一面朝下，合模硫化，合膜交联度在60％)，制得塞颈部位只有部分定位体的双叉覆膜塞颈；
8.薄膜为400ccetfe薄膜，其塞颈硫化工艺为：上模具硫化温度为170-180℃，下模具硫化温度为160-170℃，硫化时间为200-230s。
9.硫化制得双叉结构覆膜塞颈，塞颈部位硫化出一半的定位体，半定位体结构的位置为塞颈上端40％-50％，形成一个凸台形状的塞颈结构，其半定位体结构在一次硫化时凸显程度需控制在50％-70％的预期效果。此结构方便塞颈在二次成型硫化模具中进行定位，也可最大程度提高冻干制剂在升华速率，增加产品定位准确性。
10.c、将一次硫化后的覆膜塞颈，冲切、清洗；
11.每次将30-40万只覆膜塞颈投入清洗机，清洗剂用量5l/次，分三次清洗，清洗过程中无需硅化，保证塞颈表面的脱模剂清洗干净，增加产品合格率，提高生产效率。清洗工艺
为：一次清洗时间600-800秒，溢流演示时间500-600秒，一次冲洗时间30-40秒，二次清洗时间600-800秒，二次冲洗时间30-50秒，三次清洗时间600-800秒，三次冲洗时间30-50秒，蒸汽灭菌105℃～110℃，蒸汽灭菌时间500秒-800秒，冷却温度70℃～85℃。
12.d、将清洗后覆膜塞颈铺设于对应的二次成型模具中，在塞颈上方铺放混炼胶，二次硫化时加固塞颈已成型定位体，挤出剩余定位体，最终制得双叉结构冻干局部隔膜胶塞。
13.二次成型硫化工艺为：上模具硫化温度为160-165℃，下模具硫化温度为160-170℃，硫化时间为500s-600s。
14.合模硫化，加固塞颈已成型定位体，挤出剩余定位体：将一次硫化中形成的定位体进行加固，使其凸显成度达到95％-100％的预期效果；二次硫化产生定位体结构为线性的弧面结构，其产生部位为距离一次硫化定位体下方75％-80％处，此结构在二次硫化过程中凸显程度须达到95％-100％的预期效果，硫化制备出的双叉结构冻干局部隔膜胶塞，该结构可增大塞颈与药品试剂瓶的摩擦阻力，使胶塞在半加塞过程中更加稳定，不易掉落。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
16.1.本发明提供的双叉结构冻干覆膜胶塞通过两次硫化形成定位体结构，在一定程度上提高了双叉结构胶塞的与药品配合走机稳定性，使其在药品走机的过程中不易掉落；
17.2.本发明提供的双叉结构冻干覆膜胶塞在制作过程中通过调整工艺，可以将溴化丁基橡胶的绿化效率和交联度保持在合适范围内，优化了覆膜工艺，降低了破膜程度与破膜量，从而提升了胶塞破膜合格率；
18.3.本发明制备双叉结构冻干覆膜胶塞的方法操作简单，安全性高，适宜工业化生产。
附图说明
19.图1为本发明双叉结构覆膜塞颈示意图。
20.图2为本发明双叉结构冻干局部覆膜胶塞的示意图。
21.其中：图1中：1.双叉结构覆膜塞颈 2.凸台形状的塞颈结构。
22.图2中：3.双叉结构冻干局部覆膜胶塞产品 4.成型后线形定位结构 5.双叉结构冻干局部覆膜胶塞冠部。
具体实施方式
23.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加的清楚明白，以下结合实施例，对本发明提供的双叉结构冻干局部隔膜胶塞及其制备方法进一步详细说明。本发明中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
24.本发明中所用的实验材料如无特殊说明，均为市场购买得到；其中原材料中的biir2211来源于美国埃克森的溴化丁基橡胶。
25.利用本发明生产双叉结构冻干局部覆膜胶塞的配方及制备工艺如下：
26.(1)配方原材料组分按重量比：biir2211 100份，高岭土54份，滑石粉6份，透明白炭黑3.5份，氧化镁3份，钛白粉2份，炭黑0.2份，聚乙烯蜡2份，硫磺0.4份。
27.(2)重量份数备料，常温常压下将全部biir2211加入密炼机混炼，后加入煅烧高岭
土和滑石粉混炼，再加入透明白炭黑、钛白粉、炭黑、聚乙烯蜡混炼，密炼过程中压力0.6mpa，转速25r/min，升温至115-120℃，提起上顶栓，转速将至4r/min进行降温，温度降至105℃以下，加入硫磺和氧化镁，压力升至0.2-0.4mpa，转速15r/min，混炼至110℃-115℃排胶。
28.(3)将铺贴已化学处理过的etfe薄膜的混炼胶放置于硫化模具中，有薄膜一面朝下，合模硫化。硫化条件：上模具温度175℃，下模具温度170℃，硫化时间为220s，硫化压力15.5mpa。
29.(4)硫化制得双叉结构覆膜塞颈，塞颈部位硫化出一半的定位体，半定位体结构的位置为塞颈上端40％-50％，形成一个凸台形状的塞颈结构，其半定位体结构在一次硫化时凸显程度需控制在50％-70％的预期效果。此结构方便塞颈在二次成型硫化模具中进行定位，也可最大程度提高冻干制剂在升华速率，增加产品定位准确性。
30.(5)每次将30-40万只覆膜塞颈投入清洗机，清洗剂用量5l/次，分三次清洗，清洗过程中无需硅化，保证塞颈表面的脱模剂清洗干净，增加产品合格率，提高生产效率。
31.(6)将清洗干净的覆膜塞颈放入二次成型硫化模具中，在塞颈上方放入混炼胶，合模硫化。硫化条件：上模具温度165℃，下模具温度160℃，硫化时间为500s。
32.(7)将一次硫化中形成的定位体进行加固，使其凸显成度达到95％-100％的预期效果；二次硫化产生定位体结构在距离塞颈顶部75％-80％处，为线性的弧面凸起结构，此结构在二次硫化过程中凸显程度须达到95％-100％的预期效果，硫化制备出双叉结构冻干局部隔膜胶塞。
33.实施例1:
34.本发明的实施列1提供了一种双叉结构冻干局部隔膜胶塞，采用如下方法制备：
35.(1)按重量份数备料,包含如下原材料组分重量份的组份：biir2211 100份，高岭土54份，滑石粉6份，透明白炭黑3.5份，氧化镁3份，钛白粉2份，炭黑0.2份，聚乙烯蜡2份，硫磺0.4份；
36.(2)常温常压下将全部biir2211加入密炼机混炼，后加入煅烧高岭土和滑石粉混炼，再加入透明白炭黑、钛白粉、炭黑、聚乙烯蜡混炼，密炼过程中压力0.6mpa,转速25r/min，升温至115-120℃，提起上顶栓，转速将至4r/min进行降温，温度降至105℃以下，加入硫磺和氧化镁，压力升至0.2-0.4mpa，转速15r/min，混炼至110℃-115℃排胶。
37.(3)将铺贴已化学处理过的etfe薄膜的混炼胶放置于硫化模具中，有薄膜一面朝下，合模硫化。硫化条件：上模具温度175℃，下模具温度170℃，硫化时间为220s，硫化压力15.5mpa。
38.(4)硫化制得双叉结构覆膜塞颈，塞颈部位硫化出一半的定位体，半定位体结构的位置为塞颈上端40％的部分整体加粗，形成一个凸台形状的塞颈结构，其半定位体结构在一次硫化时凸显程度需控制在50％的预期效果。此结构方便塞颈在二次成型硫化模具中进行定位，也可最大程度提高冻干制剂在升华速率，增加产品定位准确性。
39.(5)每次将30-40万只覆膜塞颈投入清洗机，清洗剂用量5l/次，分三次清洗，清洗过程中无需硅化，保证塞颈表面的脱模剂清洗干净，增加产品合格率，提高生产效率。
40.(6)将清洗干净的覆膜塞颈放入二次成型硫化模具中，在塞颈上方放入混炼胶，合模硫化。硫化条件：上模具温度165℃，下模具温度160℃，硫化时间为500s。
41.(7)将一次硫化中形成的定位体进行加固，使其凸显成度达到95％-100％的预期效果；二次硫化产生定位体结构在距离塞颈顶部80％处，为线性的弧面凸起结构，此结构在二次硫化过程中凸显程度须达到95％-100％的预期效果，硫化制备出双叉结构冻干局部隔膜胶塞。
42.实施例2：
43.本发明实施例2提供了一种双叉结构冻干局部隔膜胶塞，方法、工艺条件同实施例1。
44.步骤(4)硫化制得双叉结构覆膜塞颈，塞颈部位硫化出一半的定位体，半定位体结构的位置为塞颈上端45％的部分整体加粗，形成一个凸台形状的塞颈结构，其半定位体结构在一次硫化时凸显程度需控制在60％的预期效果。
45.步骤(7)中一次硫化中形成的定位体进行加固，使其凸显成度达到95％-100％的预期效果；二次硫化产生定位体结构在距离塞颈顶部75％处，为线性的弧面凸起结构，此结构在二次硫化过程中凸显程度须达到95％-100％的预期效果，硫化制备出双叉结构冻干局部隔膜胶塞。
46.实施例3：
47.本发明实施例3提供了一种双叉结构冻干局部隔膜胶塞，方法、工艺条件同实施例1。
48.步骤(4)硫化制得双叉结构覆膜塞颈，塞颈部位硫化出一半的定位体，半定位体结构的位置为塞颈上端50％的部分整体加粗，形成一个凸台形状的塞颈结构，其半定位体结构在一次硫化时凸显程度需控制在70％的预期效果。
49.步骤(7)中一次硫化中形成的定位体进行加固，使其凸显成度达到95％-100％的预期效果；二次硫化产生定位体结构在距离塞颈顶部75％处，为线性的弧面凸起结构，此结构在二次硫化过程中凸显程度须达到95％-100％的预期效果，硫化制备出双叉结构冻干局部隔膜胶塞。
50.实施例4：
51.本发明实施例4提供了一种双叉结构冻干局部隔膜胶塞，方法、工艺条件同实施例1。
52.步骤(4)硫化制得双叉结构覆膜塞颈，塞颈部位硫化出一半的定位体，半定位体结构的位置为塞颈上端30％的部分整体加粗，形成一个凸台形状的塞颈结构，其半定位体结构在一次硫化时凸显程度需控制在80％的预期效果。
53.步骤(7)中一次硫化中形成的定位体进行加固，使其凸显成度达到95％-100％的预期效果；二次硫化产生定位体结构在距离塞颈顶部45％处，为线性的弧面凸起结构，此结构在二次硫化过程中凸显程度须达到95％-100％的预期效果，硫化制备出双叉结构冻干局部隔膜胶塞。
54.实施例5：
55.本发明实施例5提供了一种双叉结构冻干局部隔膜胶塞，方法、工艺条件同实施例1。
56.步骤(4)硫化制得双叉结构覆膜塞颈，塞颈部位硫化出一半的定位体，半定位体结构的位置为塞颈上端20％的部分整体加粗，形成一个凸台形状的塞颈结构，其半定位体结
构在一次硫化时凸显程度需控制在80％的预期效果。
57.步骤(7)中一次硫化中形成的定位体进行加固，使其凸显成度达到95％-100％的预期效果；二次硫化产生定位体结构在距离塞颈顶部50％处，为线性的弧面凸起结构，此结构在二次硫化过程中凸显程度须达到95％-100％的预期效果，硫化制备出双叉结构冻干局部隔膜胶塞。
58.实施例6：
59.本发明实施例6提供了一种双叉结构冻干局部隔膜胶塞，方法、工艺条件同实施例1。
60.步骤(4)硫化制得双叉结构覆膜塞颈，塞颈部位硫化出一半的定位体，半定位体结构的位置为塞颈上端60％的部分整体加粗，形成一个凸台形状的塞颈结构，其半定位体结构在一次硫化时凸显程度需控制在80％的预期效果。
61.步骤(7)中一次硫化中形成的定位体进行加固，使其凸显成度达到95％-100％的预期效果；二次硫化产生定位体结构在距离塞颈顶部80％处，为线性的弧面凸起结构，此结构在二次硫化过程中凸显程度须达到95％-100％的预期效果，硫化制备出双叉结构冻干局部隔膜胶塞。
62.实施例7：
63.本发明实施例7提供了一种双叉结构冻干局部隔膜胶塞，方法、工艺条件同实施例1。
64.步骤(4)硫化制得双叉结构覆膜塞颈，塞颈部位不出定位体，仅进行塞颈覆膜工艺。
65.步骤(7)二次硫化产生所有定位体结构，在距塞颈上端45％的部分整体加粗，形成一个凸台形状的定位体；在距离塞颈顶部75％处，为线性的弧面凸起结构，此结构在二次硫化过程中凸显程度须达到95％-100％的预期效果，硫化制备出双叉结构冻干局部隔膜胶塞。
66.对本发明实施例1-7的双叉结构冻干局部覆膜胶塞的生产情况进行汇总比较，其中产品的破膜量及破膜程度分塞颈产品和成型产品两种状态，成型产品的破膜量及破膜程度以塞颈经过筛选后100％无破膜状态为前提进行二次硫化；通过一次硫化部分定位体，二次硫化全部定位体的方式，经过两次硫化过程的那部分定位体会出现重影现象，重影程度影响胶塞的外观，严重的重影也会影响半加塞的走机稳定性。
67.表1本发明生产1万只塞颈产品的硫化情况
[0068][0069]
通过表1可知，在一次塞颈硫化的过程中，塞颈若优先出定位体则，总体破膜率在11％～12.5％之间；若一次硫化不出定位体，则破膜率约在10％。因是双叉结构，对膜材的拉伸变形要求较高，整体来说破膜程度中大破膜的数量要高于小裂口的数量。从整体的破膜率来看，一次硫化时不出定位的塞颈工艺合格率优于一次硫化时出部分定位体的塞颈工艺。
[0070]
二次成型定位体的明显程度直接影响产品的破膜率和产品的半加塞稳定性，所以二次成型的破膜率和定位体的明显程度均是需要考量的重要指标。成型产品定位体的明显程度根据人工触摸凸起程度为准，明显程度ⅲ》ⅱ》ⅰ，程度越明显稳定性越好；同时，定位体越明显，破膜率相应也会有所升高，所以需要在定位体明显程度及破膜率之间选取一个平衡点，使得二者均达到预期效果。
[0071]
定位体所在的位置也会影响半加塞的稳定性，用与胶塞产品配套口径的药用玻璃瓶进行半加塞模拟试验，取实施例1-7中样品各25只，模拟胶塞半加塞过程，将胶塞半加塞至药用玻璃瓶口，翻转180度，看是否有胶塞掉落，以掉落的胶塞数量表示稳定性能，掉落胶塞越多越不稳定。
[0072]
表2本发明生产1万只成型产品的硫化情况
[0073][0074]
表3本发明模拟半加塞走机3次试验结果
[0075][0076][0077]
通过表2可知，塞颈在一次成型过程中形成半定位体，二次成型的破膜率在23％-38％之间，其中一次硫化定位体凸显程度越高则在二次硫化时破膜率越高，在二次硫化过程中，线性结构定位体处小裂口数量较大破膜多；一次硫化过程未形成定位体结构，二次成型过程的破膜率约为40％，在二次硫化过程中线性结构定位体处小裂口数量略多于大破
膜。塞颈在一次成型过程中形成半定位体，二次成型硫化过程则会出现不同程度定位体重影，重影率约34％～53％之间，一次硫化过程中，半定位体凸显程度越高则重影率越高，重影率越高，成型后定位体明显程度相对减弱。
[0078]
通过表3可知，一次硫化定位体结构的位置在距塞颈40％-50％处，二次硫化定位体的位置在距塞颈75％-80％，胶塞与与药瓶配合稳定性较高，胶塞掉落数量明显低于其他工艺生产的胶塞数量。
[0079]
综合表1、表2和表3数据，可看出一次硫化定位体结构的位置在距塞颈40％-50％处，二次硫化定位体的位置在距塞颈75％-80％的生产工艺，产品的整体合格率约为70％，较一次硫化不形成定位体合格率55％要高；重影率也会影响定位体的明显程度，重影率越高导致定位体明显程度下降，不能凸显出两次硫化出定位体的优势，所以轻微的部分定位体重影，不影响整体定位体结构的明显程度，且定位体较明显的胶塞与药用玻璃瓶的配合度较高。所以本发明的结构生产工艺的产品合格率更高，走机的半加塞稳定性更好。