[发明专利]一种高强塑料瓶及其制备方法

说明书

本申请公开了一种高强塑料瓶及其制备方法，该农药瓶包括自内向外依次设置的阻隔层和聚乙烯面层，聚乙烯面层的原料包括如下质量份的组分：聚乙烯：100份；改性片状无机物：3～10份；所述片状无机物为层状无机材料的剥离产物；所述改性片状无机物为表面修饰有硅烷改性剂的片状无机物，所述硅烷改性剂的用量为片状无机物的1～4wt%；所述硅烷改性剂包括质量比为1～2:1的乙烯基硅烷偶联剂与硅烷交联剂；所述阻隔层的原料包括乙烯‑乙烯醇共聚物。本申请的高强塑料瓶具有优异的油剂、气体阻隔性能以及强度性能。

技术领域

本申请涉及塑料容器生产领域，尤其是涉及一种高强塑料瓶及其制备方法。

背景技术

当前，以PET、PE、PP等聚烯烃高聚物材料制成的塑料农药瓶，因其成本低廉，工艺简单，适合于大规模工业生产的优势，成为了主流的农药储存容器。但聚烯烃高聚物，尤其是聚乙烯，其对气体以及油剂的阻隔能力较差，容易导致容器内农药性能下降甚至变质。

为此，市面上出现了多层共挤吹塑制得的新型农药瓶，其通过将高阻隔EVOH与聚乙烯等材质共挤，得到综合效果更为优良的塑料农药瓶。但此类农药瓶中，其聚乙烯层对于气体以及油剂的阻隔能力未有本质提高。因此，塑料农药瓶的阻隔性能有待进一步提升。

发明内容

为进一步改善多层共挤农药瓶的阻隔性能，本申请提供一种高强塑料瓶及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种高强塑料瓶，其包括自内向外依次设置的阻隔层和聚乙烯面层，聚乙烯面层的原料包括如下质量份的组分：

聚乙烯：100份；

改性片状无机物：3～10份；

所述片状无机物为层状无机材料的剥离产物；

所述改性片状无机物为表面修饰有硅烷改性剂的片状无机物，所述硅烷改性剂的用量为片状无机物的1～4wt％；

所述硅烷改性剂包括质量比为1～2:1的乙烯基硅烷偶联剂与硅烷交联剂；

所述阻隔层的原料包括乙烯-乙烯醇共聚物。

本申请上述片状无机物是蒙脱土等层状无机材料经高能处理剥离所得的片状纳米材料，典型但非限制性的，高能处理包括超声、球磨、高速搅拌等方式。所得的片状无机物具有较大的比表面积，其分散于聚乙烯中，可起到优异的阻隔作用。

进一步的，本申请通过采用硅烷改性剂对片状无机物进行表面修饰，一方面能够提高片状无机物与聚乙烯的相容性，促进其分散；另一方面，硅烷交联剂接枝于片状无机物表面后，通过其含有的大量硅羟基团使得片状无机物之间相互交联键合，形成致密的网络结构，从而增强聚乙烯面层的阻隔性能。

需要说明的是，硅烷改性剂可在剥离过程中添加，混合改性，也可在剥离后再混合改性。本申请优选在剥离过程中添加，可起到插层剂的作用，促进层状无机材料的剥离。

优选的，所述硅烷交联剂采用甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、正硅酸甲酯、正硅酸乙酯中的一种或几种。

通过采用上述硅烷交联剂，能够有效接枝于片状无机物表面，并促使片状无机物相互交联，形成致密的网络结构，提高聚乙烯片层的阻隔性能。

优选的，所述层状无机材料包括蒙脱土、水滑石、沸石和云母中的一种或几种。

上述材料均具有层状结构，在高能处理下能够有效剥离，且剥离后的片状无机物具有良好的气体和油剂阻隔作用。

优选的，所述聚乙烯面层的原料还包括5～15份的马来酸酐接枝POE。

改性片状无机物的加入固然能够提高聚乙烯面层的阻隔性能，但同时也导致其韧性等强度性能的下降。通过加入上述马来酸酐接枝POE，一方面能够促进改性片状无机物的均匀分散；另一方面，能够有效补偿聚乙烯的韧性和机械强度等力学性能，提高农药瓶的跌落性能。