粘土加强的聚(乳酸)-聚烯烃混合组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种粘土加强的聚(乳酸)-聚烯烃混合组合物，其包含5-50wt%的粘土加强的聚(乳酸)树脂、40-90wt%的聚烯烃和5-20wt%的增容剂。根据本发明专利技术的粘土-聚(乳酸)纳米复合物与聚烯烃树脂一起使用以使所述粘土-聚(乳酸)纳米复合物容易分散在所述聚烯烃树脂的微结构中，从而显示出优异的隔气和防潮性能，因此所述组合物适用于需要阻隔性的模塑产品，例如用于食品包装、燃料箱和便携式燃料箱的片材和膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术在此公开的内容涉及一种粘土加强的聚乳酸-聚烯烃混合组合物，更具体而言，涉及一种对环境友好的粘土加强的聚乳酸-聚烯烃混合组合物，其通过向聚烯烃树脂加入粘土加强的聚乳酸而具有提高的防潮和隔气性能。
技术介绍
塑料因其优异的物理性质以及廉价和重量轻的特点已经被广泛用作现代生活中必不可少的包装材料。但是，由于全球生产的大量塑料产品而使环境污染变得日益严重。塑料，例如聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯(下文称作“PET”)，已被广泛用于普通的包装。然而，·这些材料因其在燃烧过程中的高产热值最近已经成为全球变暖的原因。此外，即使在将塑料产品掩埋的情况下，塑料产品也会因其化学和生物稳定性而几乎无降解地存留，因此掩埋点的使用时间会缩短。结果是，近来全球变暖、石油资源的耗竭和垃圾处理事件已经浮现出来，因此，对使用能够代替经典石化原料的植物或天然原料的塑料的兴趣迅速增加。特别是，近来由于京都议定书的温室气体减排协议而加速了对生物质塑料的兴趣和开发，生物质塑料采用由植物或天然原料制备的塑料来代替由石化原料生产的塑料。已知的生物质塑料例如为聚乙醇酸(polyglycolic acid)、聚乳酸、聚己酸内酯和脂肪族聚酯。在这些生物质塑料中，聚乳酸为通过乳酸的聚合反应而获得的基于植物的材料，在聚合反应的同时根据乳酸的光学异构体的含量可以制得结晶的或无定形的聚乳酸。与其他经典的可生物降解的塑料相比，聚乳酸廉价并且具有优异的物理性质，因此其已经被广泛使用并占了全部生物塑料的20%。迄今为止，聚乳酸树脂的主要用途为利用聚乳酸的可生物降解性能的一次性产品，例如，膜、包装材料或食品容器。目前生产和开发聚乳酸的公司为例如美国的Naturworks LLC和日本的丰田公司。但是，聚乳酸树脂同时具有因加热或潮湿而降解的问题，因此其可能难以被用于需要耐久性和阻隔性的领域。此外，因为聚乳酸树脂具有低耐热性，所以当外部温度增加至60° C以上时，模塑产品的形状可能会变形。因此，已经对通过将聚乳酸树脂与普通塑料混合来代替其单独使用而应用聚乳酸进行了很多尝试。
技术实现思路
技术问题通过解决上述局限性，本专利技术提供了一种粘土加强的聚乳酸-聚烯烃复合树脂组合物，其具有优异的成型性和阻隔性。本专利技术的目的并不限于前述内容，从下文的描述中本领域技术人员会清楚地理解未在此处描述的其他目的。技术方案 在本专利技术中，聚乳酸并不是单独使用，而是通过与聚烯烃树脂混合来使用用粘土加强的粘土-聚乳酸纳米复合物，因此，通过单层吹塑法将粘土-聚乳酸纳米复合物以微层的形式分散在聚烯烃树脂基质中。结果是，可以提高聚烯烃的防潮和隔气性能并且也不会产生由于加热或潮湿引起的变形，因此可以解决相关技术的局限性。有益效果通过与聚烯烃树脂混合来使用根据本专利技术的粘土-聚乳酸纳米复合物，因此，粘土-聚乳酸纳米复合物容易分散在聚烯烃树脂的微结构中以获得优异的隔气和防潮性能。因此，根据本专利技术的粘土-聚乳酸纳米复合物适于需要阻隔性的模塑产品，例如，用于食品包装、燃料箱和便携式燃料箱的片材和膜。附图说明图I示出了根据本专利技术的粘土加强的聚乳酸纳米复合物的制备方法和由包含粘 土加强的聚乳酸纳米复合物的组合物获得膜的方法。具体实施例方式本专利技术提供了一种粘土加强的聚乳酸-聚烯烃混合组合物，其包含5wt%-50wt%的粘土加强的聚乳酸树脂、40wt%-90wt%的聚烯烃和5wt%-20wt%的增容剂。在下文中，将详细描述构成根据本专利技术实施方式的粘土加强的聚乳酸-聚烯烃混合组合物的各组分。(A)粘土加强的聚乳酸(PLA)树脂通常，聚乳酸树脂为基于聚酯的树脂，该树脂通过经玉米淀粉的分解而获得的乳酸作为单体的酯反应来制备。所述聚乳酸树脂由L-乳酸、D-乳酸或L，D-乳酸构成，其中，这些聚乳酸可以单独或组合使用。考虑到耐水解性，可以使用由95wt%-100wt%的L-乳酸和0wt%-5wt%的D-乳酸构成的聚乳酸树脂。此外，在可加工的范围内，并不特别限定所述聚乳酸树脂的分子量或分子量分布，但是，例如，所述聚乳酸树脂的重均分子量可为80，000以上。另外，在本专利技术中使用的粘土可为有机改性的分层化合物，在所述有机改性的分层化合物中，在分层的粘土化合物的层之间设置有机物。在所述分层的粘土化合物中的有机物含量可在lwt%-45wt%的范围内。当有机物含量低于lwt%时,所述分层的粘土化合物与聚乳酸的相容性降低，而当有机物含量大于45wt%时，则不利于聚乳酸链的插入。所述分层的粘土化合物可为选自蒙脱石、膨润土、高岭石、云母、锂蒙脱石、含氟锂蒙脱石、皂石、贝得石、绿脱石、硅镁石、蛭石、埃洛石(hallosite)、铬岭石(volkonskoite)、suconite、麦轻娃钠石(magadite)和水轻娃钠石(kenyalite)中的一种或多种。所述有机物可包括选自季胺、膦、马来酸酯、琥珀酸酯、丙烯酸酯、苄基氢(benzylic hydrogen)、二硬脂基二甲基铵和卩惡唑啉中的官能团。在本专利技术中，所述聚乳酸树脂用所述粘土加强以制备粘土-聚乳酸纳米复合物，并且为了所述粘土的均匀分散，基于100重量份的聚乳酸树脂，所述粘土加强的聚乳酸树脂可包含0.01-10重量份的粘土。如后面的图I所示，当将具有分层结构的纳米粘土(粘土化合物)与所述聚乳酸混合时，构成所述粘土化合物的各层被插入所述聚乳酸的链之间以形成粘土-聚乳酸纳米复合物结构。当将所述粘土-聚乳酸纳米复合物随后与基于聚烯烃的树脂混合时，所述粘土-聚乳酸纳米复合物以微层的形式分散在所述基于聚烯烃的树脂的基质内，因此，这样的结构特点会在改善所述基于聚烯烃的树脂中不足的阻隔性中发挥作用。所述粘土加强的聚乳酸树脂在根据本专利技术的混合组合物中的含量可为5wt%-50wt%o(B)基于聚烯烃的树脂在本专利技术中使用的基于聚烯烃的树脂可为选自高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯-丙烯共聚物(EPDM)、茂金属聚乙烯和聚丙烯中的一种或多种。可以使用选自丙烯均聚物、丙烯共聚物、茂金属聚丙烯和其中通过在均聚·物或共聚物中添加滑石和阻燃剂来加强普通聚丙烯物理性质的复合树脂中的聚丙烯。就可加工性而言，所述基于聚烯烃的树脂的含量可为总组合物的40wt%-90wt%。所述基于聚烯烃的树脂起到基质的作用，其使制得的粘土 -聚乳酸纳米复合物能均匀地分散在其中。(C)增容剂可将具有极性基团的基于烃的聚合物用作本专利技术的增容剂。当使用具有极性基团的基于烃的聚合物时，通过聚合物的基质形成的烃聚合物部分，所述增容剂和聚烯烃树脂或增容剂和粘土加强的聚乳酸树脂之间的亲和力增强，从而在这样获得的树脂组合物内形成稳定的结构。可将选自环氧改性的聚苯乙烯共聚物、乙烯-乙烯酐-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸烷基酯-丙烯酸共聚物、马来酸酐改性的(接枝)高密度聚乙烯、马来酸酐改性的(接枝)直链低密度聚乙烯、乙烯-甲基丙烯酸烷基酯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和马来酸酐改性的(接枝)乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或其变型中的一种或多种化合物用作所述基于烃的聚合物。当将上述化合物中的环氧改性的聚苯乙烯共聚物用作增容剂时，所述环氧改性的聚苯乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁荣哲，李时皓，金珉基，申在容，崔旸硕，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：
国别省市：