本发明专利技术公开了一种原位反应增容法制备高密度聚乙烯/聚酰胺11积层阻隔材料及其方法，从而改善高密度聚乙烯与聚酰胺11之间的相容性。本发明专利技术的高密度聚乙烯/聚酰胺11积层阻隔材料的组合物，包括以下重量份的化合物：高密度聚乙烯：65～95份，聚酰胺11：5～35份，引发剂：0.01～1份，马来酸酐：0.1～4份，有机蒙脱土：1～7份。本发明专利技术的高密度聚乙烯/聚酰胺11积层阻隔材料，增容效果显著，使界面粘结力大幅提高，并且阻隔性能优异，可应用于生产农药瓶、生产涂料桶及稀释剂瓶、生产化妆品的软管包装，或用于生产食品的包装膜和软管包装。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种利用原位反应增容法制备高密度聚乙烯(HDPE) /聚酰胺11 (PAll)积层阻隔材料。
技术介绍
随着科学技术的发展和环保意识的增强，使用高分子材料替代现有的包装材料是发展方向，高分子材料在包装领域占有越来越重要的地位，其与金属和玻璃等传统包装材料相比，具有质轻、易加工成型、不易破损等优点。高密度聚乙烯作为一种通用的包装材料，在很多地方得到使用。高密度聚乙烯 (HDPE)价格低廉、加工性能优异，物理及化学性能俱佳，对水等极性溶剂具有良好的阻隔性，因此被广泛应用于包装材料。虽然高密度聚乙烯对水等极性溶剂有良好的阻隔性能，但是高密度聚乙烯在贮存非极性溶剂(如溶解农药的二甲苯溶剂等)或极性与非极性混合溶剂(如汽油、溶剂型涂料的溶剂、稀释剂等)时会发生严重的渗漏，这些挥发性有机化合物(VOC)的渗漏排放会导致环境受到污染，并且高密度聚乙烯对氧气的阻透性差，由于存在这些缺陷限制了其应用的范围。聚酰胺11 (PAll)是以蓖麻油为原料合成的长碳链柔软聚酰胺，具有高强度、良好的耐热性、耐磨性，并且它对氧气、二氧化碳和烃类有机溶剂具有高的阻透性，但其价格高、熔体强度低，难以直接吹塑成型。通过对两者进行层状共混，可制得综合阻隔性强的积层材料，用在包装领域。蒙脱土(MMT)是一种由纳米厚度的硅酸盐片层构成的粘土，片层间距为O. 96 2. lnm。将蒙脱土通过插层复合的方法填充到高密度聚乙烯/聚酰胺11基体中，实现蒙脱土和基体树脂在纳米尺度上的复合。由于纳米小尺寸效应和好的界面粘接，这种复合材料具有优异的力学性能和耐热性，且其阻隔性能及耐候性均有所提高。制备高阻隔性高分子材料主要有三种方法第一种方法是对已成型的容器制品内表面进行特殊处理，如进行氟化或磺化处理，提高其对有机溶剂的阻隔性能，如CN200410083959. 2专利，但该表面处理的方法，投资成本高，且氟化剂或磺化剂有毒，会对人体和环境产生不利影响。第二种方法是采用多层共挤出工艺，在容器壁内形成多层结构，以提高阻隔性能，如CN201020101787. 8、CN201020625545. 9等专利提供了多层共挤出工艺来制备高阻隔性高分子材料，但采用上述专利生产工艺复杂，成本高，边角料回收困难，用来制备薄膜制品容易，制备容器困难。第三种方法是积层共混阻隔的方法，该方法利用基体聚合物、阻隔性聚合物、助剂等进行共混，配合适当的成型工艺条件制备高阻隔性高分子材料，采用该方法能够在制品内形成多层相互平行、不连续的阻隔相，提高了制品对有机溶剂的阻隔性能。专利CN200610102138. 8公布了通过尼龙、乙烯-乙烯醇共聚物、过氧化物动态硫化共混来制备阻隔材料；专利CN01106697. O公布了聚乙烯、尼龙、尼龙接枝乙烯-乙烯醇共聚物来制备阻隔材料。原位反应增容法是指把两种高聚物、含极性基团的乙烯基单体与引发剂一并放入到平行双螺杆挤出机里，在挤出过程中先就地产生含极性基团的高聚物，然后该高聚物与另一高聚物形成带有增容性的高聚物。本专利技术制备的积层阻隔材料(层状共混物)是通过控制聚酰胺11在高密度聚乙烯中的分散形态，使聚酰胺11在高密度聚乙烯基体中形成能阻止渗漏的相互平行的多层带状结构来提高材料的阻隔性。
技术实现思路
本专利技术的目的是采用原位反应增容的方法，将高密度聚乙烯、聚酰胺11、引发剂、马来酸酐和有机蒙脱土共混后，在平行双螺杆挤出机中原位生成接枝的高密度 聚乙烯接枝马来酸酐(HDPE-g-MAH)，并且高密度聚乙烯接枝马来酸酐的酸酐基团可以和聚酰胺11的端氨基发生缩合反应形成高密度聚乙烯接枝马来酸酐接枝聚酰胺11(HDPE-g-MAH-g-PAll)，从而改善高密度聚乙烯与聚酰胺11之间的相容性，制备出高密度聚乙烯/聚酰胺11积层阻隔材料。为了实现本专利技术的目的，本专利技术采用了以下技术方案，首先提供了一组用原位反应增容法制备高密度聚乙烯/聚酰胺11积层阻隔材料的组合物，该组合物包括以下重量份的化合物高密度聚乙烯(HDPE)65 95份，聚酰胺11 (PAll)5 35 份，引发剂O. 01 I份，马来酸酐(MAH)O. I 4份，有机蒙脱土(OMMT)I 7份。其中，引发剂为有机类过氧化物，包括氢过氧化物类、过氧化二烷基类、过氧化二酰类、过氧化酯类、过氧化二碳酸酯类，任意选一种引发剂，它们的加入起到引发产生高密度聚乙烯接枝马来酸酐(HDPE-g-MAH)；在其中一些实施例中，所述的有机类过氧化物为过氧化二烷基类中的过氧化二异丙苯、2，5- 二甲基-2，5- 二叔丁基过氧化己烧。本专利技术在提供了一组原位反应增容法制备高密度聚乙烯/聚酰胺11积层阻隔材料的组合物的基础上，提供了采用原位反应增容法制备高密度聚乙烯/聚酰胺11积层阻隔材料的方法，具体的技术方案，包括以下步骤⑴、将所述重量份的引发剂与马来酸酐溶于稀释剂中，得到混合溶液，放置备用；⑵、将所述重量份的高密度聚乙烯与聚酰胺11置于真空烘箱中进行烘干处理，调节烘箱温度80 100°C，干燥4 12小时，然后冷却至室温，将高密度聚乙烯与聚酰胺11按比例混合均匀，得到共混物；⑶、将步骤(I)中的混合溶液倒入高密度聚乙烯与聚酰胺11的共混物中，得到预混合料，将预混合料放置于空气中，使稀释剂挥发出去；⑷、将混合好的预混合料置于平行双螺杆挤出机中，并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向第四区加入有机蒙脱土(OMMT)后，熔融挤出，造粒，即得；加工工艺参数如下所述平行双螺杆挤出机有八个温控区，其中，一区温度140 170°C，二区温度170 210°C，三区温度170 210°C，四区温度170 210°C，五区温度170 210°C，六区温度170 210°C，七区温度170 210°C，八区温度170 210°C，模头温度170 210°C，螺杆转速为25 200r/min。在其中一个实施例中，其优选的制备方法，包括以下步骤⑴、将所述重量份的引发剂与马来酸酐溶于稀释剂丙酮中，得到混合溶液，放置备用；⑵、将所述重量份的高密度聚乙烯与聚酰胺11置于真空烘箱中进行烘干处理，调 节烘箱温度80 100°C，干燥4 8小时，然后冷却至室温，将高密度聚乙烯与聚酰胺11按比例混合均匀,得到共混物；⑶、将步骤(I)中的混合溶液倒入高密度聚乙烯与聚酰胺11的共混物中，得到预混合料，将预混合料放置于空气中，使稀释剂丙酮挥发出去；⑷、将混合好的预混合料置于平行双螺杆挤出机中，并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向第四区加入有机蒙脱土(OMMT)后，熔融挤出，造粒，即得； 加工工艺参数如下所述平行双螺杆挤出机有八个温控区，其中，一区温度160 170°C，二区温度180 190°C，三区温度180 200°C，四区温度180 200°C，五区温度180 200°C，六区温度180 200°C，七区温度180 200°C，八区温度180 200°C，模头温度180 200°C，螺杆转速为50 150r/min。在其中一些实施例中，所述稀释剂为丙酮、丁酮。在其中一个实施例中，所述螺杆形状为单线螺纹；螺杆长度L和直径D之比L/D为20 60，优选35 60。在其中一个实施例中，所述螺杆必须有一个以上的啮合块区，优本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种原位反应增容法制备高密度聚乙烯/聚酰胺11积层阻隔材料，其特征在于，其原料组成及重量份为：高密度聚乙烯？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？65～95份，聚酰胺？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？115～35份，引发剂？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？0.01～1份，马来酸酐？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？0.1～4份，有机蒙脱土？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？1～7份；所述的引发剂为有机类过氧化物，包括氢过氧化物类、过氧化二烷基类、过氧化二酰类、过氧化酯类、过氧化二碳酸酯类。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱怀才，王忠强，
申请(专利权)人：东莞市信诺橡塑工业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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