【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种聚乙醇酸/聚酰胺复合材料和聚乙醇酸/聚酰胺复合膜及其制备方法和应用。
技术介绍
1、聚乙醇酸(pga)，也被称为聚乙交酯、聚羟基乙酸，是一种结构简单的脂肪族聚酯，具有与聚乳酸(pla)相似的化学结构，但由于没有甲基侧基的影响使得聚乙醇酸分子链堆积紧密，具有结晶度高、阻隔性能优异等特点，应用于农用地膜、石油开采绳压裂球、塑料容器等方面。然而，通常聚乙醇酸韧性较差及机械脆性的特点限制了在塑料包装等领域的应用。
2、目前的研究通常将聚乙醇酸与功能性添加剂、柔性聚酯以及弹性体等物质进行物理共混，如加入少量扩链剂、抗水解剂、聚己内酯(pcl)、聚乳酸(pla)、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(pbat)、聚环氧乙烷(peo)、热塑性聚氨酯弹性体(tpu)等。但由于共混物相容性差，对于聚乙醇酸的增韧性能改善效果较差，如现有研究中pga/pcl-70/30共混物样品较纯pga样品的断裂伸长率仅提高78％。在共混过程中也会加入多功能环氧化物、异氰酸酯化合物等扩链剂改善共混物相容性，如在pga/pcl-70/30共混物在加入质量分数0.25％的多功能环氧聚合物作为扩链剂后断裂伸长率较纯pga有进一步提升，但仍然是有限的。
3、聚乙醇酸属于聚酯。本领域技术人员公知，聚酯与聚酰胺为热力学不相容体系，熔融共混过程中会对应两个熔点，将两者直接熔融共混通常难以得到性能优异的复合材料。鉴于此，若需将聚酯与聚酰胺复合使用，现有技术中大多采用多层结构或者干混方式进行复合，但其改善效果有限，难以有效发
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种具有超强韧性和高阻隔性能的聚乙醇酸/聚酰胺复合材料。
2、具体地，所述聚乙醇酸/聚酰胺复合材料为将含有聚乙醇酸、聚酰胺以及任选的扩链剂和相容剂的复合原料经熔融共混制备得到；所述聚乙醇酸和聚酰胺的质量比为1:(4～35)或1:(0.03～0.5)。
3、在一种优选的实施方式中，当聚乙醇酸和聚酰胺的质量比为1:(4～35)时，所述聚乙醇酸的含量为3～20重量份，所述聚酰胺的含量为80～97重量份，所述扩链剂的含量为0～5重量份，所述相容剂的含量为0～5重量份。
4、在一种优选的实施方式中，当聚乙醇酸和聚酰胺的质量比为1:(0.03～0.5)时，所述聚乙醇酸的含量为70～97重量份，所述聚酰胺的含量为3～30重量份，所述扩链剂的含量为0～5重量份，所述相容剂的含量为0～5重量份。
5、在一种优选的实施方式中，所述聚乙醇酸的数均分子量为5×104～800×104g/mol。
6、在一种优选的实施方式中，所述聚乙醇酸为均聚型聚乙醇酸和/或共聚型聚乙醇酸。
7、在一种优选的实施方式中，所述聚酰胺选自聚酰胺4t、聚酰胺6、聚酰胺6t、聚酰胺66、聚酰胺410、聚酰胺610、聚酰胺1010、聚酰胺10t、聚酰胺1012、聚酰胺11、聚酰胺11t、聚酰胺12和聚酰胺12t中的至少一种。
8、在一种优选的实施方式中，所述聚酰胺的数均分子量为1×104～1×105g/mol。
9、在一种优选的实施方式中，所述扩链剂选自环氧类扩链剂、异氰酸酯类扩链剂和马来酸酐类扩链剂中的至少一种。
10、在一种优选的实施方式中，所述环氧类扩链剂选自环氧苯乙烯-丙烯酸、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和多官能环氧低聚物中的至少一种。
11、在一种优选的实施方式中，所述异氰酸酯类扩链剂选自甲苯-2,4-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、4,4'-亚甲基二苯基二异氰酸酯和聚异氰酸酯中的至少一种。
12、在一种优选的实施方式中，所述马来酸酐类扩链剂选自邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐和苯乙烯-马来酸酐无规共聚物中的至少一种。
13、在一种优选的实施方式中，所述相容剂选自聚酯酰胺、恶唑啉类化合物、自由基引发剂、胺酯交换反应催化剂和环氧类化合物中的至少一种。
14、本专利技术的目的之二在于提供了上述聚乙醇酸/聚酰胺复合材料的制备方法，该该制备方法采用将聚乙醇酸、聚酰胺以及任选的扩链剂和相容剂进行熔融共混后挤出得到。
15、在一种优选的实施方式中，所述熔融共混的条件包括温度为220～290℃，时间为4～12min。
16、在一种优选的实施方式中，所述挤出过程中螺杆的转速为30～150rpm。
17、本专利技术的目的之三在于提供了一种聚乙醇酸/聚酰胺复合膜，所述聚乙醇酸/聚酰胺复合膜采用上述聚乙醇酸/聚酰胺复合材料所形成。
18、本专利技术的目的之四在于还提供了上述聚乙醇酸/聚酰胺复合膜作为塑料包装材料的应用。
19、本专利技术的专利技术人在研发过程中惊喜地发现，聚乙醇酸虽然属于聚酯，但是其与聚酰胺熔融共混时并不会出现热力学不相容问题，相反，两者显现出了极佳的相容性，将聚乙醇酸和聚酰胺按照特定比例进行熔融共混，在此基础上任选添加扩链剂和/或相容剂，由此得到的聚乙醇酸/聚酰胺复合材料具有超强韧性和高阻隔性能，拓宽了其在塑料包装行业的应用范围，为应对现阶段聚乙醇酸塑料和聚酰胺塑料应用遇到的问题和难点提供一种解决思路。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种聚乙醇酸/聚酰胺复合材料，其特征在于，所述聚乙醇酸/聚酰胺复合材料为将含有聚乙醇酸、聚酰胺以及任选的扩链剂和相容剂的复合原料经熔融共混制备得到；所述聚乙醇酸和聚酰胺的质量比为1:(4～35)或1:(0.03～0.5)。
2.根据权利要求1所述的聚乙醇酸/聚酰胺复合材料，其特征在于，当聚乙醇酸和聚酰胺的质量比为1:(4～35)时，所述聚乙醇酸的含量为3～20重量份，所述聚酰胺的含量为80～97重量份，所述扩链剂的含量为0～5重量份，所述相容剂的含量为0～5重量份；
3.根据权利要求1所述的聚乙醇酸/聚酰胺复合材料，其特征在于，所述聚乙醇酸的数均分子量为5×104～800×104g/mol；所述聚乙醇酸为均聚型聚乙醇酸和/或共聚型聚乙醇酸。
4.根据权利要求1所述的聚乙醇酸/聚酰胺复合材料，其特征在于，所述聚酰胺选自聚酰胺4T、聚酰胺6、聚酰胺6T、聚酰胺66、聚酰胺410、聚酰胺610、聚酰胺1010、聚酰胺10T、聚酰胺1012、聚酰胺11、聚酰胺11T、聚酰胺12和聚酰胺12T中的至少一种；
5.根据权利要求1所述的聚乙醇
6.根据权利要求1所述的聚乙醇酸/聚酰胺复合材料，其特征在于，所述相容剂选自聚酯酰胺、恶唑啉类化合物、自由基引发剂、胺酯交换反应催化剂和环氧类化合物中的至少一种。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的聚乙醇酸/聚酰胺复合材料的制备方法，其特征在于，该制备方法采用将聚乙醇酸、聚酰胺以及任选的扩链剂和相容剂进行熔融共混后挤出得到。
8.根据权利要求7所述的聚乙醇酸/聚酰胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述熔融共混的条件包括温度为220～290℃，时间为4～12min；所述挤出过程中螺杆的转速为30～150rpm。
9.一种聚乙醇酸/聚酰胺复合膜，其特征在于，所述聚乙醇酸/聚酰胺复合膜采用权利要求1～6中任意一项所述的聚乙醇酸/聚酰胺复合材料所形成。
10.权利要求9所述的聚乙醇酸/聚酰胺复合膜作为塑料包装材料的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种聚乙醇酸/聚酰胺复合材料，其特征在于，所述聚乙醇酸/聚酰胺复合材料为将含有聚乙醇酸、聚酰胺以及任选的扩链剂和相容剂的复合原料经熔融共混制备得到；所述聚乙醇酸和聚酰胺的质量比为1:(4～35)或1:(0.03～0.5)。
2.根据权利要求1所述的聚乙醇酸/聚酰胺复合材料，其特征在于，当聚乙醇酸和聚酰胺的质量比为1:(4～35)时，所述聚乙醇酸的含量为3～20重量份，所述聚酰胺的含量为80～97重量份，所述扩链剂的含量为0～5重量份，所述相容剂的含量为0～5重量份；
3.根据权利要求1所述的聚乙醇酸/聚酰胺复合材料，其特征在于，所述聚乙醇酸的数均分子量为5×104～800×104g/mol；所述聚乙醇酸为均聚型聚乙醇酸和/或共聚型聚乙醇酸。
4.根据权利要求1所述的聚乙醇酸/聚酰胺复合材料，其特征在于，所述聚酰胺选自聚酰胺4t、聚酰胺6、聚酰胺6t、聚酰胺66、聚酰胺410、聚酰胺610、聚酰胺1010、聚酰胺10t、聚酰胺1012、聚酰胺11、聚酰胺11t、聚酰胺12和聚酰胺12t中的至少一...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。