[發明專利]一種相形態與界面結晶調控制備高阻隔聚丙烯材料的方法

有效

• 申請號: 201810256233.6
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108559174B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 羅珊珊;韋良強;孫靜;黃安榮;秦舒浩
• 申請（專利權）人: 貴州省材料產業技術研究院
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L77/02;C08K5/00
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1.一種相形態與界面結晶調控制備高阻隔聚丙烯材料的方法，其特征在于，該方法是利用微納層疊共擠出設備使含有α成核劑的高阻隔聚合物在聚丙烯中原位微纖化后，通過微纖中的α成核劑界面結晶調控，獲得多層次微觀結構：

(1)所述多層次微觀結構包含高阻隔聚合物原位形成的取向微纖、微纖表面α成核劑誘導形成的α橫晶，且相鄰橫晶的片晶在界面處相互穿插，形成“互鎖”結構；

(2)所述多層次微觀結構中取向微纖與“互鎖”α橫晶組成的納米阻隔墻，有效延長氣體小分子在聚丙烯中擴散滲透的曲折路徑，顯著提高聚丙烯的氣體阻隔性能；

其具體制備方法是將含α成核劑的高阻隔聚合物與純聚丙烯混合后，投入由擠出機(A、B)、熔體泵(C)、四層分配器(D)、三層分配器(E)、口模(F)、牽引輥(G)構成的微納層疊共擠出設備中，含α成核劑的高阻隔聚合物熔體在層分配器中不斷被分割、疊加，受到強烈的剪切-拉伸復合流動場作用，在聚丙烯中原位形成微纖，并沿流動方向取向排列。

2.根據權利要求1所述相形態與界面結晶調控制備高阻隔聚丙烯材料的方法，其特征在于：所述高阻隔聚合物為聚酯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚酰胺6、聚酰胺66中的一種，其添加量為5wt％-40wt％。

3.根據權利要求1所述相形態與界面結晶調控制備高阻隔聚丙烯材料的方法，其特征在于：所述α成核劑為二亞芐基山梨醇類、芳香族羧酸鹽類、取代芳基雜環磷酸鹽類、取代芳基雜環磷酸酯類、支化酰胺類、脫氫樅酸及其鹽類、無機物類和高分子類中的一種，其添加量為0.1wt％-1.0wt％。

4.根據權利要求1所述相形態與界面結晶調控制備高阻隔聚丙烯材料的方法，其特征在于：所述α橫晶是由高阻隔聚合物中的α成核劑在其表面誘導聚丙烯分子鏈形成的，通過調控α橫晶的片晶生長長度、取向度以及微纖間的距離，相鄰α橫晶的片晶相互穿插，形成“互鎖”結構。

5.根據權利要求4所述相形態與界面結晶調控制備高阻隔聚丙烯材料的方法，其特征在于：所述α橫晶的片晶生長長度、取向度可通過α成核劑含量、α成核劑種類、結晶條件來調節，微纖間的間距由高阻隔聚合物的含量、牽引輥的牽引速率來控制。

6.根據權利要求5所述相形態與界面結晶調控制備高阻隔聚丙烯材料的方法，其特征在于：熱處理是指將牽引冷卻成型的樣品在兩相熔點間的溫度熔融后，經不同降溫速度降至不同等溫結晶溫度進行熱處理，熱處理可以在保持微纖形態不變的條件下，進一步提高“互鎖”α橫晶的完善程度。

7.根據權利要求1或4所述相形態與界面結晶調控制備高阻隔聚丙烯材料的方法，其特征在于：可通過層分配器數量、層分配器溫度、牽引輥的牽引速率、熱處理熔融溫度、熱處理降溫速度、熱處理等溫結晶溫度、高阻隔聚合物含量、高阻隔聚合物種類、α成核劑含量、α成核劑種類的調節對聚丙烯材料的氣體阻隔性能進行調控。

8.根據權利要求1所述相形態與界面結晶調控制備高阻隔聚丙烯材料的方法，其特征在于：通過使用不同流道形狀的口模得到的擠出物是薄膜、片材、板材或纖維。