本发明专利技术属于材料领域，具体涉及一种具有阻隔性能的阻隔瓶用复合材料，其特征在于其制备方法，包含以下三个工艺过程：一、采用硅烷偶联剂对纳米二氧化硅粉材料进行改性处理；二、采用Thermo?Haake转子型密炼机熔融共混制备EVOH/纳米SiO2复合材料；三、对材料进行紫外辐照处理。其中，所述硅烷偶联剂为KH-550；EVOH中乙烯醇含量为56-60％；复合材料制备中，改性纳米二氧化硅粒子的用量为体系质量分数的1％～2％。本发明专利技术改善了EVOH材料容易受湿度影响，制备的EVOH/纳米SiO2复合材料具备良好的阻隔性能、力学性能和热稳定性，适宜做包装阻隔瓶用材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料领域，具体涉及一种具有阻隔性能的阻隔瓶用复合材料。
技术介绍
产品在贮存、运输等流通过程中常会受到各种不利因素的破坏和影响，采用合理的包装可使产品免受或减少这些影响。通过高阻隔材料包装产品可实现对包装内气体成分及含量的控制，从而有效地延长产品的保质期，因此高阻隔材料成为最为重要的功能包装材料之一。EVOH是一种兼有乙烯聚合物的易加工性和聚乙烯醇阻隔性的材料。EVOH最显著的特点是它对气体的阻隔作用，可以有效地阻止氧气、二氧化碳和其他气体的渗透，阻气性比尼龙大约100倍，比PE，PP大约10000倍，比PVDC高出数十倍以上。EVOH树脂中极性乙烯醇链段的存在，使得它对非极性溶剂具有良好的阻隔性，非极性乙烯链段的存在有助于提高其对水等极性溶剂的阻隔性。广泛用于食品、化工溶剂、医药及化妆品、电子产品的包装。但是EVOH材料中的羟基易与环境中的水结合成氢键，其阻湿性能受湿度影响较大，当环境湿度超过50%时，EVOH薄膜阻隔性能急剧变差；而且要求EVOH的阻隔性能比较高，则在乙烯-乙烯醇共聚物中乙烯醇基的比例要求大，从而EVOH的价格相应提高，而且随着乙烯醇基比例的增大，其加工性能变差。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述技术缺陷，通过复合纳米材料的方法，提高EVOH的阻隔性能，而且还可以提高其力学性能、加工性能及热稳定等性能，降低生产成本。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案—种具有高阻隔性能的阻隔瓶用复合材料的制备方法，包括以下工艺过程1、本专利技术采用硅烷偶联剂对纳米二氧化硅粉材料进行改性处理所述纳米SiA改性方法为将纳米SiO2、硅烷偶联剂和丙酮按一定比例加入到反应容器中，其中硅烷偶联剂的用量为纳米二氧化硅质量的4% 4. 5%，纳米SiA与丙酮的重量比为1 3，水浴加热，逐渐升温到60°C，搅拌并超声振荡，恒温回流30min，抽滤，用无水乙醇洗涤三次，烘干得到表面改性后的纳米Si02。2、复合材料的制备将EVOH基体和改性纳米二氧化硅粉进行干燥处理。EVOH在60°C真空干燥48小时，改性纳米二氧化硅粉在60°C真空干燥12小时以上。采用的加工设备为Haake转子型密炼机。密炼时采用的加工条件为温度195°C，滚轴转速60r/min。密炼方法为室温条件下混合搅拌相应质量的EVOH及纳米粉体，缓慢加入到Thermo Haake转子型密炼机，熔融混炼 IOmin0密炼机中的出料为块状物，为进一步吹塑成型，先将块状物在破碎机中破碎成粒状物，然后放入干燥器中待用，在进行吹塑成型之前进行干燥处理(在60°C真空干燥2小时以上)，取料造粒后，制备出EVOH/纳米SW2复合材料。3、对材料进行紫外辐照处理在25°C条件下，湿度为50%，将制备好的复合材料在距离紫外灯15cm高度下进行紫外辐照处理他，然后静置4h。上述技术方案中所述纳米二氧化硅粒子为球形结构纳米二氧化硅离子；上述技术方案中所述硅烷偶联剂为KH-550 ；上述技术方案中所述EV0H，其中乙烯醇含量为56-60% ；上述技术方案中所述复合材料制备中，改性纳米二氧化硅粒子的用量为体系质量分数的1% 2%。本专利技术的原理为球形结构的纳米二氧化硅可以延长渗透路径，而且纳米二氧化硅可以改善复合材料的结晶性能，从而更大的提高复合材料的组个性能；对纳米二氧化硅进行偶联剂改性处理，目的是提高纳米二氧化硅在基体中的分散性，偶联剂分子结构的最大特点是分子中含有化学性质不同的两个基团，一个是亲无机物的基团，易与无机物表面起化学反应；另一个是亲有机物的基团，能与合成树脂或其它聚合物发生化学反应或生成氢键溶于其中，起“分子桥”的作用，用以改善无机物与有机物之间的界面作用，从而大大提高复合材料的性能；而波长诶200 400nm的紫外线能量为3. 1 6. &V，具有显著的化学效应和荧光效应，紫外线照射到物体表面时容易被物质吸收而变成物质的内能，有助提高复合材料性能。本专利技术的有益效果本专利技术改善了 EVOH材料容易受湿度影响，当环境湿度超过50%时，EVOH薄膜阻隔性能急剧变差的缺点，通过纳米SW2的加入，EVOH的阻隔性能、力学性能、热稳定性都能得到大幅度的提高；而且通过偶联剂KH-550对纳米SW2改性后，可改善纳米SW2与EVOH的界而结合及提高相互作用力，从而进一步提高了复合材料的综合性能。而材料制备好以后再采用紫外线辐照对材料进行处理，进一步提高了复合材料的性能。实施方式实施例11、将纳米SW2 100g、硅烷偶联剂(KH_550)4. 5g和丙酮300g加入到反应容器中， 水浴加热，逐渐升温到60°C，搅拌并超声振荡，恒温回流30min，抽滤，用无水乙醇洗涤三次后，烘干得到表面改性后的纳米Si02。2、将乙烯醇含量为58%的EVOH在60°C真空干燥48小时，改性纳米二氧化硅粉在 60°C真空干燥14小时。取干燥EV0H98g，改性纳米二氧化硅粉2g，室温条件下混合搅拌均勻后，缓慢加入到Hiermo Haake转子型密炼机，温度195°C，滚轴转速60r/min条件下，熔融混炼lOmin。密炼机中的出料在破碎机中破碎成粒状物，在60°C真空干燥3小时，取料造粒后，制备出EVOH/纳米SW2复合材料。3、在25°C条件下，湿度为50%，将制备好的复合材料在距离紫外灯15cm高度下进行紫外辐照处理他，然后静置4h。在温度为25°C，相对湿度为60%的条件下，对本实施例材料进行检测，其氧气透过量为1. 3g/(m2. 24h)；温度为40°C，相对湿度为100%的条件下，水蒸气透过量为0. 04cc/ (m2. 24h0. IMPa)。实施例21、将纳米SiO2 100g、硅烷偶联剂(KH_550)4g和丙酮300g加入到反应容器中， 水浴加热，逐渐升温到60°C，搅拌并超声振荡，恒温回流30min，抽滤，用无水乙醇洗涤三次后，烘干得到表面改性后的纳米SiO2。2、将乙烯醇含量为62%的EVOH在60°C真空干燥48小时，改性纳米二氧化硅粉在 60°C真空干燥16小时。取干燥EV0H99g，改性纳米二氧化硅粉lg，室温条件下混合搅拌均勻后，缓慢加入到Hiermo Haake转子型密炼机，温度195°C，滚轴转速60r/min条件下，熔融混炼lOmin。密炼机中的出料在破碎机中破碎成粒状物，在60°C真空干燥4小时，取料造粒后，制备出EVOH/纳米SW2复合材料。3、在25°C条件下，湿度为50%，将制备好的复合材料在距离紫外灯15cm高度下进行紫外辐照处理他，然后静置4h。在温度为25°C，相对湿度为60%的条件下，对本实施例材料进行检测，其氧气透过量为1. 5g/(m2. 24h)；温度为40°C，相对湿度为100%的条件下，水蒸气透过量为0. 05cc/ (m2. 24h0. IMPa)。权利要求1.一种具有高阻隔性能的阻隔瓶用复合材料，其特征在于其制备方法包含以下3个工艺过程(1)采用硅烷偶联剂对纳米二氧化硅粉材料进行改性处理将纳米SiO2、硅烷偶联剂和丙酮按一定比例加入到反应容器中，其中硅烷偶联剂的用量为纳米二氧化硅质量的4% 4. 5%，纳米SiO2与丙酮的重量比为1 3，水浴加热，逐渐升温到60°C，搅拌并超声振荡， 恒温回本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种具有高阻隔性能的阻隔瓶用复合材料，其特征在于其制备方法包含以下３个工艺过程：（１）采用硅烷偶联剂对纳米二氧化硅粉材料进行改性处理：将纳米ＳｉＯ２、硅烷偶联剂和丙酮按一定比例加入到反应容器中，其中硅烷偶联剂的用量为纳米二氧化硅质量的４％～４．５％，纳米ＳｉＯ２与丙酮的重量比为１∶３，水浴加热，逐渐升温到６０℃，搅拌并超声振荡，恒温回流３０ｍｉｎ，抽滤，用无水乙醇洗涤三次，烘干得到表面改性后的纳米ＳｉＯ２；（２）将ＥＶＯＨ基体和改性纳米二氧化硅粉进行干燥处理，ＥＶＯＨ在６０℃真空干燥４８小时，改性纳米二氧化硅粉在６０℃真空干燥１２小时以上，室温条件下混合搅拌相应质量的ＥＶＯＨ及纳米粉体，缓慢加入到Ｔｈｅｒｍｏ Ｈａａｋｅ转子型密炼机，温度１９５℃，滚轴转速６０ｒ／ｍｉｎ，熔融混炼１０ｍｉｎ出料，将出料在破碎机中破碎成粒状物，在６０℃真空干燥２小时以上进行干燥处理，取料造粒后，制备出ＥＶＯＨ／纳米ＳｉＯ２复合材料。（３）在２５℃，湿度为５０％条件下，将制备好的复合材料在距离紫外灯１５ｃｍ高度下进行紫外辐照处理８ｈ，然后静置４ｈ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：毕宏海，储江顺，彭艳华，毕宏清，汪丽，毕宏俊，欧阳贵，郑飞燕，薛明跃，高志勇，梅晓星，
申请(专利权)人：上海邦中高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：31
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