[发明专利]一种高岭土-PET-PVDC复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及复合材料的制备技术领域，具体涉及一种易降解的高岭土-PET-PVDC复合材料及其制备方法。

背景技术

PVDC是一种软化温度在160-200℃的热塑性聚合物，其分子间凝集力强，结晶度高，分子中的氯原子有疏水性，不会形成氢键，氧分子和水分子很难在PVDC分子中移动，从而使其具有优良的阻湿性和阻氧性，且在任何温度或湿度条件下，兼具卓越的阻隔水汽、氧气、气味的能力，是目前公认的在阻隔性方面综合性能最好的包装材料。利用PVDC的阻气性，可以延缓食品氧化变质现象的发生，大大延长产品货架期，同时避免内装物的香味散失和防止外部不良气味的侵入，可以保证气味的完整性；利用其阻湿性，可以防止产品发生失水变干、口感变差的现象，防止定量制品发生自然损耗（失重）；PVDC阻气性能不随湿度的变化而变化，即使高湿环境也不会引起产品变质；而且PVDC具有优良的耐候性和安全性，符合食品卫生要求，通过FDA认证，可作为优良的食品包装材料。但是PVDC属于高科技新产品，成本较高而且自然降解性能较差，其废弃物属于“白色污染”物，在人们环保意识较强的今天，PVDC制品的发展受到严重制约。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供了一种高岭土-PET-PVDC复合材料及其制备方法，可降低PVDC基材料的制备成本，而且复合材料的自然降解性能优良。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种高岭土-PET-PVDC复合材料，包括以下重量百分比的成分：聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）25wt%、聚偏二氯乙烯（PVDC）45wt%、高岭土10wt%、马来酸酐20wt%。

所述一种高岭土-PET-PVDC复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a. 高岭土预处理：按重量份称取高岭土45份、浓硫酸35份、柠檬酸20份，将柠檬酸配置成浓度为25%的水溶液，搅拌下加入浓硫酸，控制溶液温度为75~80℃，加入高岭土进行搅拌处理，然后自然冷却至室温并固液分离，所得固体物经烘干、研磨后得100~300目的预处理高岭土；

b. 马来酸酐接枝反应：将聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氯乙烯和马来酸酐置于置于高速混合机中于40~60℃下搅拌15~20min，并于30~50℃下静置12~15h完成接枝反应；

c. 将步骤a所得预处理高岭土加入到步骤b的混合物中保温混合25~35min，所得物料经双螺杆挤出机挤出造粒得本发明的复合材料。

所述步骤a中，所述浓硫酸为浓度>70%的硫酸溶液。

所述步骤a中，所述搅拌处理的条件为：温度90℃、搅拌速度120~150r/min、时间3~5h。

所述步骤a中，所述固体物经烘干后水分含量<0.5%。

所述步骤c中，所述挤出造粒条件为：螺杆一区温度250~260℃、二区温度260~270℃、三区温度270~275℃、四区温度270~275℃，机头温度260~270℃，螺杆转速125~150r/min。

本发明的高岭土经预处理后更易于和聚对苯二甲酸乙二醇酯及聚偏二氯乙烯聚合，增加复合材料体系稳定性，使得复合材料更易降解，绿色环保，而且可降低复合材料制备成本；经马来酸酐接枝后的聚对苯二甲酸乙二醇酯及聚偏二氯乙烯分子间作用力加大，增强复合材料体系的机械性能，同时与高岭土之间的相容性更好，进一步提高了复合材料的稳定性。综上可知，本发明的一种高岭土-PET-PVDC复合材料及其制备方法具有制备工艺简单，制备成本低，所得复合材料机械性能及稳定性良好而且绿色环保的特点。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1：一种高岭土-PET-PVDC复合材料，包括以下重量百分比的成分：聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）25wt%、聚偏二氯乙烯（PVDC）45wt%、高岭土10wt%、马来酸酐20wt%。

所述一种高岭土-PET-PVDC复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a. 高岭土预处理：按重量份称取高岭土45份、浓硫酸35份、柠檬酸20份，将柠檬酸配置成浓度为25%的水溶液，搅拌下加入浓硫酸，控制溶液温度为75℃，加入高岭土进行搅拌处理，然后自然冷却至室温并固液分离，所得固体物经烘干、研磨后得100~300目的预处理高岭土；

b. 马来酸酐接枝反应：将聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氯乙烯和马来酸酐置于置于高速混合机中于50℃下搅拌18min，并于40℃下静置14h完成接枝反应；