专利名称：聚乙烯/蒙脱土复合阻隔材料的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种聚乙烯复合材料，特别是涉及一种具有良好阻隔性能的聚乙烯/蒙脱土复合阻隔材料。
背景技术：
聚乙烯具有良好的柔韧性和加工性能，因此，广泛应用于包装材料，据估计，聚乙烯在塑料包装材料中占到半数以上，但聚乙烯的气体阻隔性能较差，人们采用各种方法来改善聚乙烯对气体的阻隔性能，主要方法有1.表面涂覆、氟化或磺化等表面处理技术；2.多层共挤技术；3.共混改性技术。
表面处理技术因为严重污染环境而受到很大限制；多层共挤技术投资大，工艺复杂，产品成本高，这同样限制了该技术的推广；共混技术相对投资少，而且生产技术简单，特别适合于中小型企业。目前的共混技术中主要有PE/PA(聚乙烯/尼龙)、PE/EVOH(聚乙烯/乙烯-乙烯醇共聚物)、PE/UHWPE(聚乙烯/超高分子量聚乙烯)等阻隔体系，这些体系的阻隔原理是聚乙烯在复合材料中形成连续相，而PA、EVOH等阻隔材料在连续相中形成层状分散相，复合材料中大量层状结构的存在，使渗透物分子的扩散途径变得迂回，从而使其阻隔性能提高。在这种方法中PA或EVOH等在聚乙烯中的分散即使很均匀，但由于其层状结构尺寸较大，在含量较少时，很难达到理想的阻隔性能，而当含量增大时，会使力学性能大大降低。
中国专利CN1247203A报道了一种阻隔性塑料合金的制备，该方法中使用HDPE为基体材料，AS(苯乙烯—丙烯睛)作为阻隔性材料，HDPE-g-AS(高密度聚乙烯接枝苯乙烯—丙烯睛)、LDPE-g-AS(低密度聚乙烯接枝苯乙烯—丙烯睛)或CPE-g-AS(氯化聚乙烯接枝苯乙烯—丙烯睛)作为增容剂；中国专利CN1067702C报道了一种含有高密度聚乙烯(HDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)、粘度调节剂、界面改性剂、自由基终止剂、过氧化物分解剂、碳黑的阻隔型聚烯烃多元组合物。该专利中UHMW-PE在熔融状态下，为半固体状高粘弹体，几乎无流动性，它很难与HDPE熔融共混，上述专利并未涉及粘土。
在现有技术中有聚烯烃与蒙脱土聚合制备的复合材料，如专利CN1289786A(
公开日为2001年4月4日)所述的纳米粘土聚烯烃复合材料，但这种材料只提高了材料的强度、耐热、耐老化性，而没有提到改善复合材料的阻隔性能，；又如专利CN1293692A(
公开日为2001年5月2日)所述的聚烯烃纳米复合材料，提高了聚烯烃的断裂伸长率、屈服强度及断裂强度，也未提到改善复合材料的阻隔性能。
发明内容
本发明目的在于提供一种阻隔性能良好的聚乙烯/蒙脱土复合材料，并且其制备方法简单易行。
本发明以聚乙烯(PE)为基体材料，经插层处理的蒙脱土作为分散相，采用酸酐类接枝的聚乙烯或EVA为相容剂。
具体地说，本发明的聚乙烯/蒙脱土复合材料包含以下成分100份聚乙烯树脂(A)；0.5～30份蒙脱土(B)；1～10份相容剂(C))。上述A、B、C组份数均按重量计。
如上所述，根据本发明，该聚乙烯组合物包含A、B、C组分。
作为A组分的聚乙烯树脂，为可工业级用的熔体流动速率(MFR)为0.1-20g/10min的聚乙烯树脂。
作为B组分的蒙脱土为经插层处理的有机蒙脱土，其层间有Na+、Ca2+、Mg2+等可交换性阳离子存在；蒙脱土本身片层间距为1纳米左右，经过插层化处理片层间距被胀大，有的能达到2.5到3个纳米，这样有利于聚合物的大分子插入到蒙脱土的片层间，得到纳米复合材料。目前，国内及国外都有插层化处理的有机蒙脱土。
作为C组分的相容剂为酸酐类接枝的聚乙烯或EVA(乙烯/醋酸乙烯共聚物)，酸酐类接枝的聚乙烯或EVA可以是马来酸酐接枝的聚乙烯、马来酸酐接枝的EVA、丙烯酸酐接枝的聚乙烯或丙烯酸酐接枝的EVA。
组分A、B、C的最佳份数比为20∶5∶1。
如有需要，本发明还可加入分散剂，如聚乙烯蜡或聚丙烯蜡。
本发明的阻隔原理是蒙脱土是一种天然的层状结构，它的层间有Na+、Ca2+、Mg2+等可交换性阳离子存在，通过插层处理，有机铵盐与蒙脱土层间的阳离子进行交换，使蒙脱土的层间距被撑大，同时使蒙脱土有机化，熔融的聚乙烯大分子链与插层剂(如十六烷基氯化铵)有机基团间的相互作用能够插进蒙脱土的层间，并且在剪切力的作用下，使得蒙脱土的层状结构解离为单个的片层，使其均匀地分布在熔融的聚乙烯基体中，达到纳米尺度的分散，聚乙烯中大量纳米片层结构的存在，使氧气、二氧化碳、水蒸气等气体分子在通过时，路径迂回曲折，大大降低了聚乙烯的气体透过率。同时复合材料将无机物的刚性、耐热性与聚合物的韧性、加工性相结合，使复合材料的性能大大提高。
在加工温度170℃～250℃条件下，将上述A、B、C三种组分(和根据需要加入的其它组分)均匀混合后，采用螺杆挤出造粒即得到本发明所述的聚乙烯/蒙脱土复合阻隔材料。挤出机的温度为170-250℃，螺杆转速为100-300rpm。
具体实施例方式下面，将结合实施例和对比例对本发明作进一步的描述。但本发明不受实施例内容的限制。
实施例1.
将100份熔体流动速率为2g/10min的聚乙烯树脂、3份插层处理的有机蒙脱土(市售即可)在高速搅拌器中混合均匀，在双螺杆挤出机上进行造粒，挤出机的温度设定为一区210℃，二区220℃，三区215℃，机头210℃，螺杆转速为240rpm，造粒干燥后得到阻隔复合材料，然后在吹膜机上进行吹膜，其性能测试见下表。
实施例2将100份熔体流动速率为7g/10min的聚乙烯、8份插层处理的有机蒙脱土、2份马来酸酐接枝聚乙烯，在高速搅拌器中混合均匀，在双螺杆挤出机上进行造粒，其它条件同实施例1。
实施例3.
将100份熔体流动速率为0.5/10min的聚乙烯、15份插层处理的有机蒙脱土、4份马来酸酐接枝EVA，在高速搅拌器中混合均匀，在双螺杆挤出机上进行造粒，其它条件同实施例2。
实施例4.
将100份熔体流动速率为10g/10min的聚乙烯、20份插层处理的有机蒙脱土、5份丙烯酸酐接枝EVA，在高速搅拌器中混合均匀，在双螺杆挤出机上进行造粒，其它条件同实施例3。
实施例5.
将100份熔体流动速率为7g/10min的聚乙烯、25份插层处理的有机蒙脱土、5份马来酸酐接枝聚乙烯，在高速搅拌器中混合均匀，在双螺杆挤出机上进行造粒，其它条件同实施例4。
对比例对比例中的聚乙烯为100份熔体流动速率为7g/10min的聚乙烯。
对比例及实施例1～5测试结果见下表
由表中的结果可以看出，本发明的聚乙烯组合物的阻隔性能优于对比例，是一种较为理想的聚乙烯阻隔材料，特别是在阻隔氧气、水蒸气方面效果显著。该材料适合于吹塑、挤出或注射等成型方法制备出具有优良阻隔性能的产品。
权利要求
1.一种聚乙烯/蒙脱土复合阻隔材料，其特征在于所述的复合材料包含以下成分(A)聚乙烯树脂 100份(按重量计)(B)蒙脱土 0.5-30份(按重量计)(C)相容剂 1-10份(按重量计)
2.根据权利要求1所述的聚乙烯/蒙脱土复合阻隔材料，其特征在于所述的聚乙烯树脂(A)的熔体流动速率(MFR)为0.1-20g/10min。
3.根据权利要求1所述的聚乙烯/蒙脱土复合阻隔材料，其特征在于所述的蒙脱土(B)为插层处理的有机化蒙脱土。
4.根据权利要求1所述的聚乙烯/蒙脱土复合阻隔材料，其特征在于所述的相容剂(C)为酸酐类接枝的聚乙烯或乙烯/醋酸乙烯共聚物(EVA)。
5.根据权利要求1所述的聚乙烯/蒙脱土复合阻隔材料，其特征在于所述的各组分聚乙烯树脂(A)、蒙脱土(B)、相容剂(C)的最佳份数比为20∶5∶1。
6.根据权利要求1所述的聚乙烯/蒙脱土复合阻隔材料，其特征在于该阻隔材料是在170-250℃下将各组分共混后再经挤出造粒而成。
全文摘要
本发明公开了一种聚乙烯/蒙脱土复合阻隔材料，该复合阻隔材料包含100份聚乙烯树脂、0.5～30份有机蒙脱土、1～10份相容剂。该组合物由上述各种材料按比例均匀混合，在加工温度170℃～250℃条件下，可采用螺杆挤出造粒而成。本发明的复合阻隔材料具有良好的阻隔性能，该材料适合于用吹塑、挤出或注射等成型方法制备产品。
文档编号C08L23/06GK1511871SQ02159030
公开日2004年7月14日 申请日期2002年12月27日 优先权日2002年12月27日
发明者甄建, 郑红卫, 杜建强, 景政红, 祝景云, 王德鑫, 甄 建 申请人:中国石化北京燕化石油化工股份有限公司树脂应用研究所, 中国石化北京燕化石油化工股份有限公