[發明專利]一種高阻隔聚丙烯復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202210765792.6
• 申請日: 2022-07-01
• 公開（公告）號: CN115368670A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 張寶忠;王輝;王琳琳;馬國玉;曹建秋;梁秀文;張娜;張威;王曉麗;尹旭
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/14;C08L53/00;C08L45/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

本發明公開了一種具有高阻隔性能的聚丙烯復合材料及其制備方法，采用聚丙烯樹脂基料69.9％～94.97％；環烯烴共聚物5％～30％；成核劑0.03％～0.1％；本發明在聚丙烯樹脂基料中加入一種環烯烴共聚物，提高了聚丙烯復合材料對于水汽的阻隔性能；同時本體系中加入的高效成核劑使制備的聚丙烯復合材料對于氧氣的阻隔性能也得到了有效提高。本發明解決了聚丙烯阻水阻氧性能不足的問題。同時本發明制備方法簡單，適合熱成型工廠大規模生產，適合食品及藥品包裝，替代PVC或多層復合材料，延長貨品質保期，在包裝材料等領域具有廣闊的市場前景。

技術領域

本發明屬于聚合物改性塑料技術領域，涉及具有高阻隔性能的聚丙烯復合材料及其制備方法，具有較高的阻氧阻水性能，能夠滿足食品及藥品包裝等高阻隔性的要求，延長保質期。

背景技術

眾所周知，聚丙烯因具有輕質、價廉及優異的機械性能、良好的加工性能而被廣泛運用于包裝領域。特別是在熱成型加工領域，聚丙烯由于其具有無毒、高挺度、高透明性和高光澤度等特點，而被廣泛的用于生產食品、藥品、一次性餐盒、奶茶杯等產品的包裝。

在超市中，現切的水果和蔬菜需要保持新鮮度，品質和上架時間。據研究減少水蒸氣損失，維持高的水蒸氣含量，低氧氣濃度可以減緩食品萎蔫并延長存儲的壽命。藥品包材對于水汽及氧氣阻隔性也有較高的要求。因此對于用于食品及藥品包裝的聚丙烯熱成型原料而言，水蒸氣及氧氣阻隔性能是一個重要因素。

但是目前普通聚丙烯本身阻隔性能較差，在包裝材料中多采用多層阻隔來實現。高阻隔片材中，PVDC或EVOH和聚烯烴共擠出片材占主導地位。但是PVDC不容易成型加工，廢棄物回收利用比較困難，焚燒處理會產生危害大氣的HCL氣體，受到環保人士的反對，在歐洲的一些國家屬于禁用材料；EVOH價格昂貴，目前其應用尚局限于對包裝片材阻隔性要求高，價位相對較高的商品。另外，復合片材在制備過程中，還受到眾多因素的影響，例如粘合程度、流動性等；另外加入阻隔層對基體的力學性能的影響問題。因此進一步提高聚丙烯本身的阻隔性能是未來研究的主要方向。

環烯烴共聚物是一種由環烯烴與α-烯烴共聚而成的無定型熱塑性塑料，其具有優良的耐熱性、耐化學性及水汽阻隔性等性能，被廣泛應用于光電學、醫藥、電子器件、包裝材料等方面，環烯烴雖然具有諸多優點，但是其單獨作為包裝原料時硬度較大無法單獨成型，必須依附聚烯烴來共同成型。將環烯烴共聚物與聚丙烯材料共用，可賦予聚丙烯更好的包裝性能，可以在不增加阻隔層的情況下增加聚烯烴包裝材料的模量、熱穩定性、耐熱性和阻隔性能。

CN 111040306 A報道了一種具有高阻隔性能的聚丙烯材料及其制備方法，其采用發泡劑生產微孔發泡聚丙烯，主要目的是阻隔噪音，用于汽車零部件的制造。CN 107973991A報道了一種高阻隔性能聚丙烯組合物和由其制備的雙向拉伸薄膜，其通過添加聚乙烯提升水汽阻隔性，經過拉伸的膜具有高水蒸氣阻隔特點，但是效果有限。CN 108164908 A報道了一種高強度、高韌性、高阻隔聚丙烯復合材料及其制備方法，其通過添加EVOH及層狀雙羥基氫氧化物，阻擋氣體滲透，進一步提高聚丙烯阻透性能，但其效果仍不能令人滿意。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供具有高阻隔性能的聚丙烯復合材料。

本發明的另一目的是提供這種具有高阻隔性能的聚丙烯復合材料的制備方法。

一種具有高阻隔性能的聚丙烯復合材料，采用如下質量百分比的各組分：

聚丙烯樹脂基料 69.9％～94.97％

環烯烴共聚物 5％～30％

成核劑 0.03％～0.1％。

所述聚丙烯樹脂基料的熔指為0.2～5.0g/10min。

所述的聚丙烯樹脂基料為均聚聚丙烯或無規共聚聚丙烯或嵌段共聚聚丙烯中的一種。