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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