活性片状金属铝、无机粉体,聚烯烃复合阻氧材料的配制和管材的制作制造技术

技术编号:1630654 阅读:226 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种主要用于建筑领域冷、热水、采暖、空调系统阻氧管材的高阻隔性材料。该材料利用高分子化学和物理协同作用,阻隔性能极大提高,阻隔性不会因温度、湿度影响而下降,相融性好,可与管材基料形成化学键合,克服了目前EVOH阻隔材料必须用热溶胶才能与管材基料粘和的弊端。该材料还有增强、增韧、防紫外线、多重功效,其原料组分:片状金属铝,无机粉体,聚烯烃,助剂。其中:聚烯烃是聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯的一种,片状金属铝、无机粉体是纳米或微米级片状或粒状的蒙脱土、硅灰石、云母粉、碳酸钙、滑石粉、高岭土、有机化层状硅酸盐及氧化硅的一种或一种以上,该材料解决了目前管材行业缺少专用阻隔材料的现状。

【技术实现步骤摘要】
,聚烯烃复合阻氧材料的配制和管材的制作的制作方法
本专利技术阻隔材料具有良好的阻隔、增强、增韧、耐紫外线、抗老化多种功能。主要用于制作建筑领域冷、热水、采暖、空调系统各种阻氧管材的阻氧材料。 本专利技术材料主要特性具有高阻隔性,可与高分子聚合树脂作为多层共挤层体的中间阻氧层,也可用于制造具有耐水性、耐油性、溶剂阻隔性、防潮湿、阻气性的瓶、片材成型物和容器。
技术介绍
阻隔材料就是具有阻止气体分子通过特性的材料.目前EVOH树脂(乙烯-乙烯醇共聚物)是一种公知的阻隔材料,广泛用于软硬食品、调味汁、番茄酱、肉类、茶叶、化妆品包装领域。 任何材料都有其适用性,EVOH树脂在相对湿度较低的条件下,阻隔性仅次于铝箔。但是由于EVOH树脂分子键上含有极性官能基,很容易与环境中的水分子结合,所以湿敏性强易吸湿,EVOH树脂吸湿后阻隔性能急剧下降,为克服EVOH树脂大量吸湿后阻隔性能失效的弊端,目前食品包装行业将多层隔湿塑料膜复合的方法将EVOH阻隔层夹在隔湿膜中间,以减少吸湿,延长阻隔有效期。尽管采取隔湿膜多层复合也只能延长包装物储存寿命18个月左右。 目前,由于在专用阻隔材料选择方面受限,塑料管材行业一般均将EVOH树脂优良阻隔特性转移到冷、热水、采暖、空调系统阻氧管材的阻氧层材料,以使管材具备阻氧功能。 但EVOH树脂只有在常温干燥环境条件下才能发挥其优良的阻氧特性,一旦随温度的升高或湿度的增大阻隔性能都会迅速下降,温度从20℃升高到60℃透过系数可增大12倍,湿度由20%RH升高到80%RH透过系数可增大10倍,因此塑料管材行业在冷、热水、采暖、空调系统阻氧管制作中. 另由于EVOH树脂分子结构带有极性官能基,而管材基料不带,所以两种材料不相融,因此,使用时必须采用热融胶聚乙烯接技酸酐作为粘合剂,将EVOH树脂粘合到管材的表面、内层或中间。一般阻氧层与阻氧层两侧热融胶总厚度只有0.015-0.020mm,所以管材制作时对设备的精度和工艺要求非常严格,生产过程控制难度大,由此不可避免造成EVOH阻氧层、热融胶粘结层厚度及厚度偏差大而不均,以及EVOH阻氧层、热融胶粘结层缺料现象,一旦缺料也会造成阻氧管力学性能和阻氧效果下降,致使管材不能达到长期有效阻氧的预期效果。
技术实现思路
本专利技术的阻隔材料具有高阻隔性能,管材基料与阻氧层不需热溶胶粘和即可与管材基料融为一体形成管材基料与阻氧层间的分子键合,同时克服温度或湿度升高对其阻隔性能的影响。 本专利技术阻隔材料可以用做结构阻氧层使用,也可以共混到管材基料中使用,不影响力学性能的同时,还可以提高基础材料的冲击强度、耐紫外线穿透、耐老化、、耐热性等性能,同时降低了膨胀系数。 具体实施例方式 利用金属铝的致密性与多元无机微粒粉体协同作用,使聚烯烃材料的晶粒细化,致密性提高,利用高分子化学和物理方法的双重效应使专利技术材料具有高阻隔性能。即利用具有一定特性的片状金属铝、多元无机微粒粉体为核,以载体树脂为壳,适量加入助剂(分散剂、偶联剂)、做成高阻隔材料母粒。这一环节的关键是解决片状金属铝、无机微粒粉体和的表面处理及其与载体树脂的合理包覆,然后在造粒过程中通过挤出性反应,使片状金属铝、无机微粒粉体表面基团与载体树脂形成化学键的结合,制作管材时,高阻隔材料母粒与管材基础树脂混合熔融制作过程中,包覆了载体树脂的片状金属铝、无机微粒粉体、迅速扩散到管材基料中,形成均相分布。在这种状态下,片状金属铝、无机微粒粉体、、载体树脂和管材基料间在良好相融的前提下,产生界面间的结合,阻隔材料的微晶和片状金属铝晶片沿管壁方向取向,取向过程片晶得到高度层化,又因片状金属铝的致密性和重叠排列的紧密性、在阻隔材料中形成了多层金属铝箔效应,由于片晶的高度层化和片状金属铝层化后的铝箔协同作用,因而材料得到高分子化学和物理的双重效应,形成具有金属特性和金属气密性、稳定性的物理屏障又因层化方向与氧分子渗透方向垂直,因此阻塞了分子间隙,有效阻断氧分子的渗透,又因多元材料之间已形成核——壳结构和互穿网络。所以当材料受到外力时,这种结构可有效吸收、传递和缓解外力的破坏,从而管材具有高的阻氧特以及增强、增韧、防止紫外线穿透多重功效,防止了管材老化,提高管材的使用寿命。专利技术材料可以解决目前管材行业没有使用方便,稳定、长效、高阻隔性能的管材专用阻氧材料,具有很大社会效益。权利要求一种含片状金属铝、无机粉体和聚烯烃复合的高阻隔性材料,其原料包括以下组分及含量(重量份)片状金属铝0.1-20、无机粉体0.1-30、聚烯烃50-100、其它助剂0.01-20。其中,片状金属铝是微米级或纳米级的一种,无机粉体是纳米级或微米级片状或粒状的硅灰石、蒙脱土、滑石粉、碳酸钙、云母粉、高岭土、有机化层状硅酸盐及二氧化硅的一种或一种以上,聚烯烃是;聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯的一种,该材料与聚烯烃复合后,具有良好的阻隔、增强、增韧、耐紫外线、抗老化等功能。主要用于制作建筑领域冷、热水、采暖、空调系统的各种阻氧管材的阻氧材料。全文摘要本专利技术提供一种主要用于建筑领域冷、热水、采暖、空调系统阻氧管材的高阻隔性材料。该材料利用高分子化学和物理协同作用,阻隔性能极大提高,阻隔性不会因温度、湿度影响而下降,相融性好,可与管材基料形成化学键合,克服了目前EVOH阻隔材料必须用热溶胶才能与管材基料粘和的弊端。该材料还有增强、增韧、防紫外线、多重功效,其原料组分片状金属铝,无机粉体,聚烯烃,助剂。其中聚烯烃是聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯的一种,片状金属铝、无机粉体是纳米或微米级片状或粒状的蒙脱土、硅灰石、云母粉、碳酸钙、滑石粉、高岭土、有机化层状硅酸盐及氧化硅的一种或一种以上,该材料解决了目前管材行业缺少专用阻隔材料的现状。文档编号C08K7/00GK101407604SQ200810110900公开日2009年4月15日 申请日期2008年6月17日 优先权日2008年6月17日专利技术者刘志光 申请人:北京六水管业制造有限公司本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种含片状金属铝、无机粉体和聚烯烃复合的高阻隔性材料,其原料包括以下组分及含量(重量份):片状金属铝0.1-20、无机粉体0.1-30、聚烯烃50-100、其它助剂0.01-20。其中,片状金属铝是微米级或纳米级的一种,无机粉体是纳米级或微米级片状或粒状的硅灰石、蒙脱土、滑石粉、碳酸钙、云母粉、高岭土、有机化层状硅酸盐及二氧化硅的一种或一种以上,聚烯烃是;聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯的一种,该材料与聚烯烃复合后,具有良好的阻隔、增强、增韧、耐紫外线、抗老化等功能。主要用于制作建筑领域冷、热水、采暖、空调系统的各种阻氧管材的阻氧材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘志光
申请(专利权)人:北京六水管业制造有限公司
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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