一种塑料合金阻隔母料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种塑料合金阻隔母料及其制备方法，属于阻隔材料技术领域技术领域。以重量份数计，该塑料合金阻隔母料包括阻隔材料80～120份、橡胶3～10份、纳米有机蒙脱土1～5份、相容剂4～8份。该塑料合金的制备方法包括如下步骤：(1)称取各组分原料，将阻隔材料、橡胶和相容剂常温混合均匀，得混合物；(2)向步骤(1)制得的混合物中加入纳米有机蒙脱土，高温下混合均匀，然后挤出造粒即得。本发明专利技术公开的塑料合金阻隔母料具有耐温耐湿的优良性能，可以用于制备具有阻氧、阻气要求的塑料制品的阻隔层；并且该塑料合金阻隔母料的制备工艺简单，适宜工厂化生产。

A kind of plastic alloy barrier masterbatch and its preparation method and Application

The invention discloses a plastic alloy barrier material and a preparation method, which belongs to the technical field of the barrier material technology field. According to the weight fraction, the plastic alloy barrier material includes 80~120 materials, 3~10 rubber, 1~5 organic montmorillonite and 4~8 compatibilizer. The preparation method of plastic alloy comprises the following steps: (1) the components of raw materials, the barrier materials, rubber and compatibilizer at room temperature are evenly mixed, the mixture; (2) to step (1) adding organic montmorillonite mixture prepared under high temperature, mixed evenly, then extrusion granulation well. The invention discloses a plastic alloy barrier mother material, which has excellent performance of temperature and humidity resistance, and can be used for preparing barrier layer with plastic and oxygen barrier requirements. Moreover, the plastic alloy barrier mother material has simple preparation process and is suitable for factory production.

【技术实现步骤摘要】
一种塑料合金阻隔母料及其制备方法和应用
本专利技术涉及阻隔材料
，具体涉及一种塑料合金阻隔母料及其制备方法和应用。
技术介绍
目前大量采用的阻隔材料为乙烯-乙烯醇类共聚物(EVOH)，并且全部依赖进口，尤其是阻氧塑料管几乎全部采用EVOH作为阻氧层。虽然EVOH本身在常温干燥条件下阻氧效果好，但是在阻氧管的高温高湿使用条件中，由于EVOH耐温耐湿能力弱，尤其是遇到水容易水解，从而导致长时间后会很快失效，并且价格昂贵，每吨在7万元左右。食品保鲜的包装袋一般选用聚偏二氯乙烯(PVDC)与聚乙烯(PE)等塑料多层复合达到阻隔功能。而EVOH、PVDC材料存在的具体问题如下：(1)EVOH材料的缺点：遇湿水解而失效，不能保证长期的阻隔作用，全部依赖进口并且价格昂贵。(2)PVDC材料的缺点：首先，PVDC因高温稳定性差且结晶率低而制膜困难，其薄膜制品的价格较高，薄膜挺度低，对包装机械的操作适应性稍差；其次，PVDC热封性差，封合部位强度低，一般采用脉冲热合或高频热合封口，也可采用结扎法封口；再次，由于PVDC树脂中需用稳定剂和增塑剂，用作食品包装时与PVC一样存在卫生安全性问题；最后，PVDC与各种塑料树脂的相容性较差，加工温度范围较窄，难于加工，高温时易于释放有毒气体，阻隔性能弱于EVOH。因此，亟需研究一种能够耐温耐湿的新阻隔材料。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种塑料合金阻隔母料及其制备方法和应用，该塑料合金阻隔母料具有耐温耐湿的优良性能，可以用于制备具有阻氧、阻气要求的塑料制品的阻隔层；并且该塑料合金阻隔母料的制备工艺简单，适宜工厂化生产。基于上述目的，本专利技术提供的一种塑料合金阻隔母料，以重量份数计，包括阻隔材料80～120份、橡胶3～10份、纳米有机蒙脱土1～5份、相容剂4～8份。优选地，以重量份数计，所述阻隔材料包括高强度阻隔材料70～90份、中强度阻隔材料10～30份。更优选地，以重量份数计，包括高强度阻隔材料80份、中强度阻隔材料20份、橡胶6份、纳米有机蒙脱土3份、相容剂5份。更优选地，所述高强度阻隔材料为MXD6，所述中强度阻隔材料为PA6。优选地，所述橡胶为EPDM或POE。优选地，所述相容剂为EMG或EMAG。基于相同的目的，本专利技术还提供了一种塑料合金阻隔母料的制备方法，包括如下步骤：(1)称取各组分原料，将阻隔材料、聚酯、橡胶和相容剂常温混合均匀，得混合物；(2)向步骤(1)制得的混合物中加入纳米有机蒙脱土，高温下混合均匀，然后挤出造粒即得。优选地，所述步骤(2)中将纳米有机蒙脱土加入混合物后，80～110℃下混合均匀；挤出造粒时温度控制为190～230℃。优选地，所述步骤(2)中挤出造粒的粒径为1～3mm。基于相同的目的，本专利技术还提供了一种塑料合金阻隔母料的应用，所述塑料合金阻隔母料在阻氧管、食品包装和盛装高挥发性溶剂的塑料制品中的应用。MXD6：由己二酸和间苯二胺缩聚而成，为高强度阻隔材料，具有吸水率低、热变形温度高、拉伸强度和弯曲强度高、成型收缩率小以及对氧气、二氧化碳等气体以及小分子有机物具有优异的阻隔性的特性，尤其在高温高湿度情况下仍表现出良好的阻隔性，因此在本专利技术塑料合金阻隔母料中作为阻隔材料的主体部分。PA6：即尼龙6，为半透明或不透明乳白色粒子，价格便宜，具有较好的阻隔性，耐化学品、熔点低、工艺温度范围宽、抗冲击性和抗溶解性良好的特性，当PA6的添加量为10-30份时，PA6与MXD6共混可形成共晶结构，既能增强共混合金的阻隔性，改善阻隔合金的外观，使其变得更为透明，又能降低阻隔母料的成本。EPDM：即三元乙丙橡胶，为热塑性弹性体，塑料合金阻隔母料中加入EPDM时，利用EPDM分子结构中不含有极性取代基，分子内聚能低，分子链可在较宽范围内保持柔顺性，并能在低温下保持的特性，极大改善了制备的阻隔母料的柔韧性，从而提高阻隔母料的抗冲击性，并且能够提高与聚烯烃材料的粘合性能，降低塑料合金阻隔母料的加工成型温度；当EPDM的添加量为3～10份时，既能够提高塑料合金阻隔母料的柔韧性，又不至于降低塑料合金阻隔母料的阻隔性能；但EPDM添加量少于3份时，并不能明显改善塑料合金阻隔母料的柔韧性、低温性等，EPDM添加量高于10份时，将会影响塑料合金阻隔母料的阻隔性能和光泽性。POE：为茂金属催化乙烯和辛烯聚合的热塑性弹性体，具有良好的加工流动性，与聚烯烃相容性好，熔点低，柔韧性好，且价格便宜；当POE的添加量为3～10份时，能有效改善共混合金的冲击性；当POE的添加量高于10份时，塑料合金阻隔母料的阻隔性能将会明显下降；当POE的添加量低于3份时，则不能有效的改善共混合金的柔韧性。纳米有机蒙脱土：具有高度一致的结构和各向异性、良好的分散性能，由于MXD6和PA6均为结晶性聚合物，加入纳米有机蒙脱土既可以促进塑料合金阻隔母料的异相成核结晶，又可以利用纳米有机蒙脱土的插层特性，从而极大的提高塑料合金阻隔母料的阻隔性能，并能改善塑料合金阻隔母料的抗冲击、抗疲劳、尺寸稳定性等特点。因此当纳米有机蒙脱土的添加量在1～5份时，可以极大提高塑料合金阻隔母料在高温条件下的性能稳定性；当纳米有机蒙脱土的加入量少于1份时，将会起不到提高塑料合金阻隔母料在高温条件下的性能稳定性的作用；当纳米有机蒙脱土的加入量高于5份时，将会降低塑料合金阻隔母料的抗冲击性能和抗拉性能。相容剂：EMG为乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯、EMAG为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯，EMG或EMAG为塑料合金阻隔母料的相容剂，塑料合金阻隔母料中加入相容剂可以有效提高各成分之间的相容性。当相容剂的添加量为4～8份时，EMG或EMAG作为相容剂均可改善共混合金的界面，形成均一体系；；当相容剂的添加量少于4份时，不能有效的改善塑料合金阻隔母料中极性尼龙与非极性弹性体之间的相容性，且不利于弹性体的增韧改性；当相容剂的添加量多于8份时，将会影响塑料合金阻隔母料的阻隔性能。从上面所述可以看出，本专利技术的优点和有益效果是：(1)本专利技术提供的塑料合金阻隔母料，由于该塑料合金阻隔母料具有与大部分聚烯烃树脂的自粘性，因此使用该塑料合金阻隔母料作为阻隔层原料制备多层制品时，可以不使用粘结树脂；与EVOH作为阻隔层原料制备多层制品相比，多层制品由三层或五层的结构，直接简化成两层或三层的结构，大大降低了生产工艺和设备要求，降低了生产成本。(2)本专利技术提供的塑料合金阻隔母料，由于该塑料合金阻隔母料具有耐湿、耐温、环保性能优良的特性，因此采用该塑料合金阻隔母料作为阻隔层原料制备多层制品时，阻隔层可以位于多层制品的外层、内层或中间层；而由于EVOH耐温耐湿性差，以EVOH为原料制备的阻隔层只能设置于多层制品的外层。(3)本专利技术提供的塑料合金阻隔母料，采用该塑料合金阻隔母料作为阻隔层原料制备的多层制品，与采用EVOH作为阻隔层原料制备的多层制品相比而言，高温高湿环境下透氧率降低65％左右，并且在高温、高湿环境中保持稳定；采用该塑料合金阻隔母料作为阻隔层原料制备的多层制品具有更高的阻隔性能，以及长效的阻隔稳定性。(4)本专利技术提供的塑料合金阻隔母料，由于该塑料合金阻隔母料具有与聚烯烃类树脂的自粘性，采用该塑料合金阻隔母料作为阻隔层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塑料合金阻隔母料，其特征在于，以重量份数计，包括阻隔材料80～120份、橡胶3～10份、纳米有机蒙脱土1～5份、相容剂4～8份。

【技术特征摘要】
1.一种塑料合金阻隔母料，其特征在于，以重量份数计，包括阻隔材料80～120份、橡胶3～10份、纳米有机蒙脱土1～5份、相容剂4～8份。2.根据权利要求1所述的塑料合金阻隔母料，其特征在于，以重量份数计，所述阻隔材料包括高强度阻隔材料70～90份、中强度阻隔材料10～30份。3.根据权利要求2所述的塑料合金阻隔母料，其特征在于，以重量份数计，包括高强度阻隔材料80份、中强度阻隔材料20份、橡胶6份、纳米有机蒙脱土3份、相容剂5份。4.根据权利要求2所述的塑料合金阻隔母料，其特征在于，所述高强度阻隔材料为MXD6，所述中强度阻隔材料为PA6。5.根据权利要求1所述的塑料合金阻隔母料，其特征在于，所述橡胶为EPDM或POE。6.根据权利要求1所述的塑料合金阻隔母料，其特征在于，所述相容剂为EM...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨智航，唐旭东，孙晓光，
申请(专利权)人：杨智航，
类型：发明
国别省市：北京,11