[发明专利]一种高气体阻隔树脂组合物和由其制备的制品

说明书

本发明公开了一种高气体阻隔树脂组合物及其制备方法。制备所述高气体阻隔树脂组合物的原料包括：热塑性聚酯、改性聚烯烃、反应型分散剂和过渡金属催化剂。所述制备方法包括：按照高气体阻隔树脂中的组分配比，将各组份进行共混，然后在螺杆中熔融、反应挤出，拉条、切粒，即得。本发明高气体阻隔树脂所制备的高气体阻隔制品具有优良的阻氧性等气体阻隔性能，且本发明高气体阻隔树脂的制备方法工艺简单、设计灵活，且可回收再利用，成本低，可广泛应用于食品材料的包装。

技术领域

本发明涉及树脂技术领域，特别涉及一种具有优良气体阻隔性能的树脂组合物以及使用该树脂制备出的瓶、膜和片材等制品。

背景技术

热塑性树脂如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龙、聚碳酸酯、聚烯烃，它的一个重要用途是用作食品包装材料，其既可通过双向拉伸制成膜，也可通过注塑/吹塑制成瓶，用于饮用水、碳酸饮料的包装。

但对于那些对氧气非常敏感的食品，比如加工肉、茶饮料、果汁、调味品和啤酒，氧气的渗入会破坏这些食品的营养成分，导致其口感变差甚至变质，这就要求包装材料对氧气要有足够的阻隔性。

以PET为例，纯PET塑料瓶的阻隔性能一般，通过提高PET的阻隔性，延长其货架期，可以大大拓宽PET的应用领域。

目前提高PET阻隔性的方法主要有三个方面：

1.多层复合技术

2.表面镀层或涂层技术

3.单层共混技术

(1)多层复合技术

这种技术主要依靠共注塑或顺序注射设备，以PET为内外层，中间加入高阻隔性树脂或具有吸氧性的树脂做成3层或5层高阻隔材料，其中夹层的高阻隔材料包括聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)、聚酰胺(MXD6)等高阻隔材料。例如1997年英国Bass Breuiers公司开发出PET/EVOH/PET的3层、5层共挤出复合瓶；美国Super Polymer公司开发出了PET/LCP多层复合瓶，LCP层厚度仅占总壁厚5％以下，其阻氧效果比EVOH高8倍，阻湿性好，还能赋予PET瓶高强度、高刚度和耐热性；法国Karlsberg公司采用PET/MXD6/PET结构的多层瓶成功上市供应，这种特殊尼龙MXD6的阻隔性、加工性比EVOH更好，热加工条件更接近PET，PET/MXD6复合瓶的阻氧性比PET高10-20倍；1998年美国Amoco化学公司开始生产一种透明的吸氧共聚酯Amosorb3000，这些共聚酯可以捕获已存在于瓶中以及渗入瓶壁的氧气，美国Twinpark公司和AmosorPET包装公司分别开发成功0.5L的夹层为Amosorb3000的三层瓶，被厂商Anheuse-Busch公司采用。

用多层复合方法开发的PET材料虽然可以满足阻隔性的要求，但是多层结构存在层与层之间容易分层的问题，对生产设备的技术要求也较高，需要增加设备投入，而且无论夹层采用哪一种阻隔材料，其都存在着回收难的问题。

(2)表面镀层或涂层技术

这种技术主要是通过将高阻隔性的材料涂敷在PET瓶的外表面或内表面来提高其阻隔性。大体可以分为两类：一类是利用真空或等离子技术在瓶表面沉积一层非常薄的材料比如碳或硅材料；一类是通过原子喷雾方法将液体有机材料喷涂到瓶子的外表面。

最早使用的外表面有机涂层材料是PVDC，ICI公司开发的水基PVDC共聚物乳液就是一种外层有机涂层，20世纪90年代初期曾被Metal Box公司广泛用于1.5L PET容器，但由于回收问题、同时PVDC含有氯元素，该法并不受欢迎。

等离子体处理是20世纪60年代开发的一种新型表面处理技术,其优点为：干式处理，省去湿式处理的干燥和废水处理；操作简便、清洁、安全无污染。