阻气性纳米复合材料组合物以及使用该组合物的制品制造技术

本发明专利技术提供一种具有防渗性的纳米复合材料组合物以及由该组合物制备的制品。所述组合物为通过干混合聚烯烃树脂、具有防渗性的树脂和具有防渗性的纳米复合材料的熔体混合物、以及增容剂制备。所述组合物具有优良的防渗性和可塑性，因此可用于制备具有防渗性的薄板或膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种阻气性纳米复合材料组合物和由其制备的制品，更具体地，涉及一种通过干混合聚烯烃树脂与具有防渗性的树脂和具有防渗性的纳米复合材料的熔体混合物以及增容剂形成的具有优良防渗性和可塑性的纳米复合材料组合物，以及由其制造的产品。
技术介绍
如聚乙烯和聚丙烯的通用树脂由于其优良的可塑性、机械性能和湿气防渗性而应用于很多领域。然而，这些树脂的用途局限于需要优良的化学和氧气防渗性的用于农业化肥和食品的包装或容器。乙烯-乙烯醇(EVOH)共聚物和聚酰胺树脂具有透明度和优良的阻气性。然而，由于这些树脂较通用树脂昂贵，因此在产品中其含量是有限的。因此，为了降低成本，提出了如EVOH和聚酰胺树脂的具有防渗性的树脂和廉价聚烯烃的混合物。然而，并未得到满意的防渗性。为了改进防渗性，已使用通过在聚合物基体中分散纳米尺寸的嵌插粘土形成的全部剥离型、部分剥离型、嵌插、部分嵌插纳米复合材料。
技术实现思路
技术问题当使用上述纳米复合材料制备模塑制品时，所述纳米复合材料应即使在模塑后仍保持具有防渗性的形态，并且其可塑性应是优异的，以容易地制备薄板或膜以及容器。技术方案本专利技术提供一种具有优良的机械强度和优良的氧气、有机溶剂和湿气防渗性以及优良的可塑性的纳米复合材料组合物。本专利技术也提供由所述具有防渗性的纳米复合材料组合物制备的制品。根据本专利技术的一个技术方案，提供一种干混合组合物，其包括30～95重量份的聚烯烃树脂；0.5～60重量份的熔体混合物，其包括至少一种选自包括乙烯-乙烯醇(EVOH)共聚物、聚酰胺、离聚物和聚乙烯醇(PVA)的组的具有防渗性的树脂，以及至少一种选自包括EVOH共聚物/嵌插粘土纳米复合材料、聚酰胺/嵌插粘土纳米复合材料、离聚物/嵌插粘土纳米复合材料和聚乙烯醇/嵌插粘土纳米复合材料的组的具有防渗性的纳米复合材料；以及1～30重量份的增容剂。在本专利技术的一个实施方式中，所述具有防渗性的树脂和具有防渗性的纳米复合材料可以25∶75～75∶25的重量比熔体混合。在本专利技术的另一实施方式中，可在树脂的熔点或更高的温度下使用共转双螺杆挤压机或单螺杆挤压机熔体混合所述具有防渗性的树脂和具有防渗性的纳米复合材料。根据本专利技术的另一技术方案，提供一种由所述纳米复合材料组合物制备的制品。在本专利技术的一个实施方式中，所述制品可通过吹塑、挤压模塑、加压模塑或喷射模塑制备。在本专利技术的另一实施方式中，所述制品可为具有防渗性的容器、薄板、管材或膜。将更加详细地解释本专利技术。先前由本申请的申请人递交的韩国专利申请号2002-76575公开了一种纳米复合混合组合物，其包括1～97重量份的聚烯烃树脂；1～95重量份的选自包括乙烯-乙烯醇(EVOH)共聚物/嵌插粘土纳米复合材料、聚酰胺/嵌插粘土纳米复合材料、离聚物/嵌插粘土纳米复合材料和聚乙烯醇/嵌插粘土纳米复合材料的组的具有防渗性的纳米复合材料；以及1～95重量份的增容剂。这完成本专利技术。通过干混合具有防渗性的树脂和具有防渗性的纳米复合材料的熔体混合物与聚烯烃树脂和增容剂制得本专利技术的一个实施方式的具有防渗性的纳米复合材料组合物。即，所述纳米复合材料组合物为干混合组合物，其包括30～95重量份的聚烯烃树脂；0.5～60重量份的熔体混合物，其包括至少一种选自包括乙烯-乙烯醇(EVOH)共聚物、聚酰胺、离聚物和聚乙烯醇(PVA)的组的具有防渗性的树脂，以及至少一种选自包括EVOH共聚物/嵌插粘土纳米复合材料、聚酰胺/嵌插粘土纳米复合材料、离聚物/嵌插粘土纳米复合材料和聚乙烯醇/嵌插粘土纳米复合材料的组的具有防渗性的纳米复合材料；以及1～30重量份的增容剂。所述聚烯烃树脂可为选自包括高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯-丙烯共聚物、金属茂和聚丙烯的组的至少一种。所述聚丙烯可为选自包括聚丙烯的均聚物、聚丙烯的共聚物、金属茂聚丙烯和通过向聚丙烯的共聚物或均聚物加入滑石、阻燃剂等具有改善的物理性质的复合树脂的组的至少一种化合物。所述聚烯烃树脂的含量优选为30～95重量份、更优选70～90重量份。如果所述聚烯烃树脂的含量低于30重量份，难以模塑。如果所述聚烯烃树脂的含量高于90重量份，防渗性差。所述树脂/纳米复合材料熔体混合物可通过首先由具有防渗性的树脂和嵌插粘土形成剥离型或部分剥离型的纳米复合材料并熔体混合该纳米复合材料与所述具有防渗性的树脂制备。具体地，所述树脂/纳米复合材料熔体混合物可通过熔体混合至少一种选自包括EVOH共聚物、聚酰胺、离聚物和聚乙烯醇(PVA)的组的具有防渗性的树脂以及至少一种选自包括EVOH共聚物/嵌插粘土纳米复合材料、聚酰胺/嵌插粘土纳米复合材料、离聚物/嵌插粘土纳米复合材料和聚乙烯醇/嵌插粘土纳米复合材料的组的具有防渗性的纳米复合材料制备。将所述具有防渗性的树脂加入嵌插粘土以形成纳米尺寸的剥离型或部分剥离型纳米复合材料。由于该纳米复合材料形态，延长了树脂中气体和液体的通过路线，并因此改善树脂自身的湿气和液体防渗性，并且由于嵌插粘土提高了聚烯烃的熔融强度，其防止在吹塑中型坯的垂落嵌插。所述纳米复合材料中具有防渗性的树脂与嵌插粘土的重量比为58.0∶42.0～99.9∶0.1、优选85.0∶15.0～99.0∶1.0。如果所述具有防渗性的树脂与嵌插粘土的重量比小于58.0∶42.0，嵌插粘土团聚并且分散困难。如果所述具有防渗性的树脂与嵌插粘土的重量比大于99.9∶0.1，防渗性的改进微不足道。由于使用所述纳米复合材料和具有防渗性的树脂的熔体混合物，模塑中的加工温度范围可变宽。即，根据制备模塑制品所需的加工温度条件，可选择混合物的组分，并调节混合比例。为了得到具有防渗性的树脂/纳米复合材料的熔体混合物，熔体混合优选在175～270℃下进行。所述嵌插粘土优选为有机嵌插粘土。所述嵌插粘土中有机物质的含量优选为1～45wt％。当有机物质的含量小于1wt％时，嵌插粘土与具有防渗性的树脂的相容性差。当有机物质的含量大于45wt％时，插入具有防渗性的树脂困难。所述嵌插粘土包括至少一种选自包括蒙脱土、膨润土、高岭石、云母、锂蒙脱石、氟代锂蒙脱石、皂石、贝得石、绿脱石、硅镁石、蛭石、多水高岭土(hallosite)、铬岭石、锌蒙脱石(suconite)、magadite(玛格迪特)和kenyalite(肯尼俄里特)的组的材料；并且所述有机物质优选具有选自包括伯铵至季铵、磷、马来酸酯、琥珀酸酯、丙烯酸酯、苄型氢(benzylic hydrogen)、噁唑啉和二甲基二硬脂酰铵的组的官能团。所述具有防渗性的树脂和具有防渗性的纳米复合材料优选以25∶75～75∶25的重量比熔体混合。如果具有防渗性的树脂的量太大，防渗性未改进。如果具有防渗性的树脂的量小，终模塑制品的冲击强度降低。如果所述纳米复合材料中包含乙烯-乙烯醇共聚物，乙烯-乙烯醇共聚物中乙烯的含量优选为10～50mol％。如果乙烯的含量低于10mol％，由于不良的加工性，熔融模塑变得困难。如果乙烯的含量超过50mol％，氧气和液体防渗性不够。如果所述纳米复合材料中包含聚酰胺，所述聚酰胺可为尼龙4.6、尼龙6、尼龙6.6、尼龙6.10、尼龙7、尼龙8、尼龙9、尼龙11、尼龙12、尼龙46、MXD6、无定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干混合纳米复合材料组合物，该组合物包括：３０～９５重量份的聚烯烃树脂；０．５～６０重量份的熔体混合物，其包括至少一种选自包括乙烯－乙烯醇（ＥＶＯＨ）共聚物、聚酰胺、离聚物和聚乙烯醇（ＰＶＡ）的组的具有防渗性的树脂，以及至少一种选自包括ＥＶＯＨ共聚物／嵌插粘土纳米复合材料、聚酰胺／嵌插粘土纳米复合材料、离聚物／嵌插粘土纳米复合材料和聚乙烯醇／嵌插粘土纳米复合材料的组的具有防渗性的纳米复合材料；以及１～３０重量份的增容剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：金明镐，金民基，梁荣哲，申在容，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]