[发明专利]一种阻隔性聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻隔性聚丙烯复合材料，同时还涉及一种该复合材料的 制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)属热塑性塑料，平均分子量为10～15万，比重为0.89～0.91cm³， 熔点为164～170℃。由于PP分子是由非极性丙烯催化聚合而成，分子结构中 为碳-碳及碳-氢饱和键，因此它具有优异的电绝缘性，化学稳定性。但是其 气体阻隔性极差，阻碍了其应用领域的进一步拓展。

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，并具有较好的气体阻隔性、保香性、耐油性、 耐药品性、透明性，尤其是气体阻隔性，是气体阻隔性较高的塑料品种之一， 因此成为食品包装材料中用途增长较快的材料。但是由于EVOH的强度较低， 目前的EVOH阻隔性薄膜一般是和其他聚合物通过多层共挤出生产，近年又 开发出了涂覆EVOH薄膜。然而，多层共挤出工艺较为复杂，生产成本较高； 而涂覆EVOH薄膜的生产则会产生污染，因此不宜于推广使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用PP与EVOH相容性较好的阻隔性聚丙烯复 合材料，以提高复合材料的气体阻隔性和韧性。

本发明的另一目的是提供一种阻隔性聚丙烯复合材料的制备方法。

本发明的聚丙烯复合材料所采用的技术方案是：一种阻隔性聚丙烯复合 材料，是由以下重量份数的原料制成：聚丙烯60-80份，乙烯-乙烯醇共聚物 20-40份，相容剂1-10份。

所述相容剂为聚丙烯马来酸酐接枝物与乙烯-乙烯醇共聚物的反应物。

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，水解率为 85％以上。

所述乙烯-乙烯醇共聚物中乙烯的重量百分含量为25-45％。

所述乙烯-乙烯醇共聚物的熔融指数为1.6-3.56。

所述聚丙烯为均聚聚丙烯。

所述相容剂的制备方法为：将100重量份的聚丙烯马来酸酐接枝物和5-15 重量份的乙烯-乙烯醇共聚物于110-150℃条件下熔融反应制得相容剂。

所述聚丙烯马来酸酐接枝物的制备方法为：将聚丙烯和马来酸酐在过氧 化物的作用下于170-190℃条件下熔融反应制得聚丙烯马来酸酐接枝物，其中 原料的重量百分比为：聚丙烯85-98.8％，马来酸酐1-14.8％，过氧化物0.2-1％。

所述过氧化物为2，5-二甲基-2，5-双(叔丁过氧基)己烷，1，4-双(叔 丁过氧基)二异丙苯，2，2-双(叔丁过氧基)丁烷或过氧化二异丙苯。

本发明聚丙烯复合材料中乙烯-乙烯醇共聚物可以采用市售的产品。

本发明的聚丙烯复合材料的制备方法为：将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重量份的相容剂于170～190℃条件下混 炼制成，所述相容剂为聚丙烯马来酸酐接枝物与乙烯-乙烯醇共聚物的反应物。

本发明的相容剂为聚丙烯马来酸酐接枝物(PPMA)和乙烯-乙烯醇共聚 物(EVOH)的反应产物，其中PPMA接枝物中的酸酐基团与EVOH中的羟 基发生酯化反应，从而使PPMA和EVOH通过酯键连接起来，形成相容剂， 其分子结构如下式所示：

式(1)中，A为PP主链，B为EVOH主链。

根据相似相容原理，该相容剂分子中的PP聚合链和EVOH聚合链可分别 与PP和EVOH相容，从而使原来基本不相容的PP和EVOH在该相容剂作用 下形成稳定的聚丙烯复合材料，即PP/EVOH复合材料，显著的提高复合材料 的韧性，与未采用相容剂的PP/EVOH复合材料相比，其冲击强度由21J/m提 高到210J/m左右，提高了10倍左右，因此本发明的聚丙烯复合材料的韧性 得到了大大的提高；同时本发明的聚丙烯复合材料还具有较高的气体阻隔性 能，透水蒸汽速率可接近2000g·μm/(m²·24h)。因此本发明的聚丙烯复合材 料在具备较高的气体阻隔性的同时又具有较高的韧性，可以在制备阻隔性薄 膜时，采用传统的制膜工艺进行生产，工艺较为简单，生产的成本较低，具 有推广应用前景。

附图说明

图1为聚丙烯马来酸酐接枝物的红外谱图；

图2为相容剂的红外谱图。

具体实施方式