CN105131483A - 一种多层结构的高阻隔共混材料 - Google Patents

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葛铁军
王毅
周志阳
肖尚雄
王佳
朱娜
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Abstract

一种多层结构的高阻隔共混材料,涉及一种高阻隔材料,所述材料包含EVOH和PPC;各组分含量分别为:EVOH的质量百分数50~95份,PPC的质量百分数5~50份;组成物EVOH为乙烯含量28%~48%的共聚物;组成物PPC其为二氧化碳与环氧丙烷的交替共聚产物,数均分子量为10万~25万;多层结构包含至少一层EVOH/PPC高阻隔共混材料,及至少一层除了该阻隔层之外的热塑性树脂层;该高阻隔共混物为阻隔层的多层结构体的成型制品,如,膜、片材、管材、瓶等,特别是管材。

Description

一种多层结构的高阻隔共混材料
技术领域
本发明涉及一种多层结构的高阻隔共混材料,特别是涉及一种多层结构的高阻隔共混材料。
背景技术
乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)作为三大阻隔材料之一,是一种高结晶性的高分子材料,兼有聚乙烯的加工流动性和聚乙烯醇的高阻隔性。EVOH除了其优异的阻油性和阻气性外,还可再生利用,是一种新型绿色环保的高分子材料。
聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)是二氧化碳全降解塑料之一,是由二氧化碳和环氧丙烷共聚而成的一种线形脂肪族聚碳酸酯。PPC作为一种绿色环境友好材料,吸引了越来越多的关注。PPC的一个显著特性在于其对某些气体的透过性很低。如P(CO2-EO)、P(CO2-PO)和P(CO2-BO)对氧气的透过系数分别为1105x10-14、2125x10-14和1510x10-14mL·cm·cm-2·sec-1·Pa-1。室温下,PPC塑料薄膜的阻氧性能优于尼龙和PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。
由于PPC的加工热稳定性较差,在高温条件下,很容易产生大分子主链的断裂及从端基开始的解拉链式降解;而EVOH具有良好的热性能和机械性能,并且EVOH分子链上大量羟基的存在可以使得它与PPC之间有一定的相容性。因此将二者共混,在保证高阻隔性的同时,一定程度上也能保证共混物的机械性能和热稳定性。
目前,所见的高阻隔性材料多为聚烯烃/EVOH、聚酰胺/EVOH共混物;多层结构制品也多以这些共混物或单独使用EVOH为阻隔层。
公开号为CN1775857A的专利发明申请,描述了可降解塑料组合物,该混合物以聚甲基乙撑碳酸酯为基体,添加乙烯乙烯醇共聚物,通过熔融共混或溶液共混制备,具有降解性能好,机械强度高,且成本低的特点。
公开号为CN100999602A的专利发明申请,描述了可降解二氧化碳基复合材料,该复合材料以聚甲基乙撑碳酸酯为基体,先添加乙烯乙烯醇共聚物,再与有机填料和无机填料等共混。该可降解复合材料机械强度高,成本低廉且可降解等优点。
上述专利提及的是均是以聚甲基乙撑碳酸酯为基体,添加乙烯乙烯醇共聚物,通过共混制备低成本,可降解,机械强度高的材料,但并未提及该材料的高阻隔性及以该材料为阻隔层的多层结构制品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多层结构的高阻隔共混材料,
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种多层结构的高阻隔共混材料,所述材料包含EVOH和PPC;各组分含量分别为:EVOH的质量百分数50~95份,PPC的质量百分数5~50份;组成物EVOH为乙烯含量28%~48%的共聚物;组成物PPC其为二氧化碳与环氧丙烷的交替共聚产物,数均分子量为10万~25万;多层结构包含至少一层EVOH/PPC高阻隔共混材料,及至少一层除了该阻隔层之外的热塑性树脂层;优选热塑性树脂为聚烯烃类、聚酰胺类、聚酯类,并且至少包含其中的一种。
所述的一种多层结构的高阻隔共混材料,所述助剂,包括抗氧剂、抗静电剂、染色剂。
本发明的优点与效果是:
本发明的新型高阻隔EVOH/PPC共混材料及以本发明新型高阻隔EVOH/PPC共混材料为阻隔层的多层结构制品具有阻隔效果好,机械强度高,可再生利用的优点。
具体实施方式
以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明,但这并非是对本发明的限制,本领域技术人员根据本发明的基本思想,可以做出各种修改或改进,但是只要不脱离本发明的基本思想,均在本发明的范围之内。
首先说明本发明的新型高阻隔共混材料。首选乙烯含量为28%的乙烯乙烯醇共聚物EVOH,由于乙烯含量越高,EVOH对气体的阻隔效果越差;首选数均分子量为25万的聚甲基乙撑碳酸酯PPC,以提高其熔点;其他助剂包括抗氧剂、染色剂、抗静电剂等。
将本发明所用的原料EVOH、PPC干燥后,添加抗氧剂、染色剂、抗静电剂在高速混合机中进行预混合,在140~190℃下,采用双螺杆挤出机进行熔融挤出,造粒,以备用。
下述的描述为本发明的多层结构制品实施方案的一个具体实例(管材),本发明不仅局限于此。下面结合具体实施方式对本发明加以详细的说明,以下的阻隔层均为本发明的新型高阻隔共混材料:
实施例1
本实施例由5层组成,沿着从外至内的径向方向依次为:尼龙6层、粘结层、阻隔层、粘结层、聚烯烃层。
实施例2
本实施例由5层组成,沿着从外至内的径向方向依次为:聚烯烃层、粘结层、阻隔层、粘结层、尼龙6层。
实施例3
本实施例由5层组成,沿着从外至内的径向方向依次为:聚烯烃/尼龙6层、粘结层、阻隔层、粘结层、尼龙6层。
实施例4
本实施例由5层组成,沿着从外至内的径向方向依次为:聚烯烃/尼龙6层、粘结层、阻隔层、粘结层、聚烯烃层。
实施例5
本实施例由5层组成,沿着从外至内的径向方向依次为:聚烯烃/尼龙6层、粘结层、阻隔层、粘结层、聚烯烃/尼龙6层。
实施例6
本实施例由5层组成,沿着从外至内的径向方向依次为:聚烯烃层、粘结层、阻隔层、粘结层、聚烯烃/尼龙6层。
各实例的性能测试结果如下表:
表1
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
二甲苯渗透率(%) 0.24 0.28 0.37 0.45 0.21 0.26
冲击强度(Mpa) 4.8 5.9 5.5 4.0 4.8 5.9
拉伸强度(Mpa) 25.3 26.9 26.3 21.0 25.3 26.9
断裂伸长率(%) 120.5 132.4 105.2 110.3 115.3 107.5
通过上述实例可以看出,本发明充分利用了EVOH和PPC的高阻隔性,而且通过引入尼龙6和聚烯烃来提高多层制品的强度及抗冲击性等综合性能;并且采用的阻隔层大大节约了资源,具有一定的社会经济意义。

Claims (2)

1.一种多层结构的高阻隔共混材料,其特征在于,所述材料包含EVOH和PPC;各组分含量分别为:EVOH的质量百分数50~95份,PPC的质量百分数5~50份;组成物EVOH为乙烯含量28%~48%的共聚物;组成物PPC其为二氧化碳与环氧丙烷的交替共聚产物,数均分子量为10万~25万;多层结构包含至少一层EVOH/PPC高阻隔共混材料,及至少一层除了该阻隔层之外的热塑性树脂层;优选热塑性树脂为聚烯烃类、聚酰胺类、聚酯类,并且至少包含其中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种多层结构的高阻隔共混材料,其特征在于,所述助剂,包括抗氧剂、抗静电剂、染色剂。
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