[發明專利]一種阻隔性聚丙烯復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 200910065952.0
• 申請日: 2009-08-27
• 公開（公告）號: CN101633761A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發明（設計）人: 趙振輝;張力;梁萬軍;張玉清;高喜平;曹豫新;赫玉欣;周保森;席志武;王勝利;趙均;黑云志
• 申請（專利權）人: 洛陽石化聚丙烯有限責任公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/08;C08L87/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳 浩;牛愛周

技術領域

本發明涉及一種阻隔性聚丙烯復合材料，同時還涉及一種該復合材料的 制備方法。

背景技術

聚丙烯(PP)屬熱塑性塑料，平均分子量為10～15萬，比重為0.89～0.91cm³， 熔點為164～170℃。由于PP分子是由非極性丙烯催化聚合而成，分子結構中 為碳-碳及碳-氫飽和鍵，因此它具有優異的電絕緣性，化學穩定性。但是其 氣體阻隔性極差，阻礙了其應用領域的進一步拓展。

乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)是由乙烯和醋酸乙烯共聚物(EVA)皂化 水解而制成，其成型加工性好，并具有較好的氣體阻隔性、保香性、耐油性、 耐藥品性、透明性，尤其是氣體阻隔性，是氣體阻隔性較高的塑料品種之一， 因此成為食品包裝材料中用途增長較快的材料。但是由于EVOH的強度較低， 目前的EVOH阻隔性薄膜一般是和其他聚合物通過多層共擠出生產，近年又 開發出了涂覆EVOH薄膜。然而，多層共擠出工藝較為復雜，生產成本較高； 而涂覆EVOH薄膜的生產則會產生污染，因此不宜于推廣使用。

發明內容

本發明的目的是提供一種采用PP與EVOH相容性較好的阻隔性聚丙烯復 合材料，以提高復合材料的氣體阻隔性和韌性。

本發明的另一目的是提供一種阻隔性聚丙烯復合材料的制備方法。

本發明的聚丙烯復合材料所采用的技術方案是：一種阻隔性聚丙烯復合 材料，是由以下重量份數的原料制成：聚丙烯60-80份，乙烯-乙烯醇共聚物 20-40份，相容劑1-10份。

所述相容劑為聚丙烯馬來酸酐接枝物與乙烯-乙烯醇共聚物的反應物。

所述乙烯-乙烯醇共聚物是由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物水解而成，水解率為 85％以上。

所述乙烯-乙烯醇共聚物中乙烯的重量百分含量為25-45％。

所述乙烯-乙烯醇共聚物的熔融指數為1.6-3.56。

所述聚丙烯為均聚聚丙烯。

所述相容劑的制備方法為：將100重量份的聚丙烯馬來酸酐接枝物和5-15 重量份的乙烯-乙烯醇共聚物于110-150℃條件下熔融反應制得相容劑。

所述聚丙烯馬來酸酐接枝物的制備方法為：將聚丙烯和馬來酸酐在過氧 化物的作用下于170-190℃條件下熔融反應制得聚丙烯馬來酸酐接枝物，其中 原料的重量百分比為：聚丙烯85-98.8％，馬來酸酐1-14.8％，過氧化物0.2-1％。

所述過氧化物為2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁過氧基)己烷，1，4-雙(叔 丁過氧基)二異丙苯，2，2-雙(叔丁過氧基)丁烷或過氧化二異丙苯。

本發明聚丙烯復合材料中乙烯-乙烯醇共聚物可以采用市售的產品。

本發明的聚丙烯復合材料的制備方法為：將60-80重量份的聚丙烯，20-40 重量份的乙烯-乙烯醇共聚物和1-10重量份的相容劑于170～190℃條件下混 煉制成，所述相容劑為聚丙烯馬來酸酐接枝物與乙烯-乙烯醇共聚物的反應物。

本發明的相容劑為聚丙烯馬來酸酐接枝物(PPMA)和乙烯-乙烯醇共聚 物(EVOH)的反應產物，其中PPMA接枝物中的酸酐基團與EVOH中的羥 基發生酯化反應，從而使PPMA和EVOH通過酯鍵連接起來，形成相容劑， 其分子結構如下式所示：

式(1)中，A為PP主鏈，B為EVOH主鏈。

根據相似相容原理，該相容劑分子中的PP聚合鏈和EVOH聚合鏈可分別 與PP和EVOH相容，從而使原來基本不相容的PP和EVOH在該相容劑作用 下形成穩定的聚丙烯復合材料，即PP/EVOH復合材料，顯著的提高復合材料 的韌性，與未采用相容劑的PP/EVOH復合材料相比，其沖擊強度由21J/m提 高到210J/m左右，提高了10倍左右，因此本發明的聚丙烯復合材料的韌性 得到了大大的提高；同時本發明的聚丙烯復合材料還具有較高的氣體阻隔性 能，透水蒸汽速率可接近2000g·μm/(m²·24h)。因此本發明的聚丙烯復合材 料在具備較高的氣體阻隔性的同時又具有較高的韌性，可以在制備阻隔性薄 膜時，采用傳統的制膜工藝進行生產，工藝較為簡單，生產的成本較低，具 有推廣應用前景。

附圖說明

圖1為聚丙烯馬來酸酐接枝物的紅外譜圖；

圖2為相容劑的紅外譜圖。

具體實施方式