CN102276906B

CN102276906B - 一种改性乙烯-乙烯醇共聚物复合材料及其制备工艺

Info

Publication number: CN102276906B
Application number: CN2011101895119A
Authority: CN
Inventors: 刘珍如; 刘立文; 付桃梅; 杨志强; 宁勇; 鲁纪鸣
Original assignee: 刘立文
Priority date: 2011-07-07
Filing date: 2011-07-07
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2031-07-07
Also published as: CN102276906A

Abstract

一种改性乙烯-乙烯醇共聚物复合材料及其制备工艺，该复合材料由以下重量百分比的原料制成：硫酸钙10－50wt％，玉米淀粉10－40wt％，乙烯-乙烯醇共聚物20－60wt％，稳定剂1－10wt％，抗氧剂1－10wt％，硬脂酸1－20wt％。本发明还包括改性乙烯-乙烯醇共聚物复合材料的制备工艺。本发明之改性乙烯-乙烯醇共聚物复合材料，力学性能好，制造成本低，较易降解，可代替天然木材用于室内外装修、建筑业等领域，为减少废旧塑料的危害和提高硫酸钙的综合利用率也开辟一条新途径。

Description

一种改性乙烯-乙烯醇共聚物复合材料及其制备工艺

技术领域

本发明涉及一种乙烯-乙烯醇共聚物复合材料及其制备工艺，尤其是涉及一种改性乙烯-乙烯醇共聚物复合材料及其制备工艺。

背景技术

乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）一直是应用最多的高阻隔性材料。这种材料的薄膜除了非拉伸型外，还有双向拉伸型、铝蒸镀型、黏合剂涂覆型等，双向拉伸型还包括耐热型，主要用于无菌包装制品。

EVOH的阻隔性能取决于乙烯的含量，一般来说当乙烯含量增加时候，气体阻隔性下降，但易于加工。

EVOH显著特点是对气体具有极好的阻隔性和极好加工性，另外,透明性、光泽性、机械强度、伸缩性、耐磨性、耐寒性和表面强度都非常优异。

在包装领域，EVOH制成复合膜中间阻隔层，应用在所有的硬性和软性包装中；在食品业中用于无菌包装、热罐和蒸煮袋，包装奶制品、肉类、果汁罐头和调味品；在非食品方面，用于包装溶剂、化学药品、空调结构件、汽油桶内衬、电子元件等。在食品包装方面，EVOH的塑料容器完全可以替代玻璃和金属容器，国内多家水产公司出口海鲜就使用PE/EVOH/PA/RVOH/PE五层共挤出膜真空包装。在加快EVOH复合膜研究同时，国外也在研究EVOH拉伸取向，新型EVOH薄膜对气体的阻隔性能为现有的高性能的非拉伸EVOH薄膜的3倍。另外EVOH也可以作为阻隔材料涂覆在其他合成树脂包装材料上，起到增强阻隔性能效果。

EVOH产品不仅可以用于薄膜方面的生产，还可以大量运用于化妆品软包装、地暖管材、果冻杯及农药瓶等方面。

但是，乙烯-乙烯醇共聚物制造成本高，不易降解，使其应用受到一定限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种力学性能好，制造成本低，较易降解的改性乙烯-乙烯醇共聚物复合材料及其制备工艺。

本发明解决所述技术问题所采用的技术方案是：

本发明之改性乙烯-乙烯醇共聚物复合材料，由以下重量百分比的原料制成：硫酸钙10－50wt％，玉米淀粉10－40wt％，乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）20－60wt％，稳定剂1－10wt％，抗氧剂1－10wt％，硬脂酸1－20wt％。

优选的重量百分比为：硫酸钙15wt％，玉米淀粉20wt％，乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）60wt％，稳定剂1wt％，抗氧剂1wt％，硬脂酸3wt％。

所述稳定剂可为光热稳定剂T-68。

所述抗氧剂可为1010。

本发明之改性乙烯-乙烯醇共聚物复合材料的制备工艺，包括以下步骤：

（1）将硫酸钙粉碎，过100目筛，置于75－85℃（优选80℃）的烘箱中干燥23－25小时（优选24小时）；干燥后加入高速混合机中，添加抗氧剂和硬脂酸，在45－55℃（优选50℃）下混合12－18分钟（优选15分钟）；

（2）将玉米淀粉干燥至含水量为3％以下；

（3）将乙烯-乙烯醇共聚物置于95－105℃（优选100℃）的热空气中干燥处理2－4小时（优选3小时）或真空干燥4－6小时（优选5小时）；

（4）将稳定剂、步骤（1）所得混合物、步骤（2）干燥后的玉米淀粉和步骤（3）干燥后的乙烯-乙烯醇共聚物加入高速混合机中搅拌混合15－25分钟（优选20分钟）；

（5）将步骤（4）所得混合物置于挤出机中挤出，造粒。

本发明加入硬脂酸对硫酸钙进行表面活化改性，提高硫酸钙与玉米淀粉的相容性,同时作为润滑剂可以改善熔体的流动性和复合材料的表面光滑度。

本发明将改性硫酸钙、玉米淀粉、EVOH三者均匀混合，提高了材料的流动性，减小了硫酸钙、玉米淀粉、EVOH之间界面的应力集中度，增大了界面层厚度，整体上改善了复合材料的力学性能。

本发明之改性乙烯-乙烯醇共聚物复合材料，力学性能好，制造成本低，较易降解，可代替天然木材用于室内外装修、建筑业等领域，为减少废旧塑料的危害和提高硫酸钙的综合利用率也开辟一条新途径。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

各实施例原料重量配比见表1。

各实施例原材料规格、提供商如下：

硫酸钙，河北邢台双华石膏制品有限公司；

玉米淀粉，武汉龙睿达科技发展有限公司；

EVOH,SP451B，东莞宏达塑胶有限公司；

稳定剂T-68，杭州赛乐化工有限公司；

抗氧剂1010，南京伽银科技有限公司；

硬脂酸，上海卡博工贸有限公司。

制备方法：

（1）将硫酸钙粉碎，过100目筛，置于80℃的烘箱中干燥24小时；干燥后加入高速混合机中，添加抗氧剂1010和硬脂酸，在50℃下混合15分钟；

（2）将玉米淀粉干燥至含水量为2％；

（3）将乙烯-乙烯醇共聚物置于100℃的热空气中干燥处理3小时；

（4）将稳定剂、步骤（1）所得混合物、步骤（2）干燥后的玉米淀粉和步骤（3）干燥后的乙烯-乙烯醇共聚物加入高速混合机中搅拌混合20分钟；

（5）将步骤（4）所得混合物置于挤出机中挤出，造粒。挤出造粒时表面有光泽，流动平稳。

各实施例产品性能检测，拉伸强度按GB/T 1040-92规定方法测试，弯曲强度按GB/T 1936. 1-1991规定方法测试，冲击强度按GB/T 1043-93规定方法测试，降解率按GB/T 19276.2规定方法测试。结果见表2。

表1实施例1－3原料重量配比

	实施例1	实施例2	实施例3
				硫酸钙（kg）	15	15	20
玉米淀粉（kg）	20	25	20
				EVOH（kg）	60	55	50
稳定剂T-68（kg）	1	1	1
				抗氧剂1010（kg）	1	1	1
硬脂酸（kg）	3	3	8

表2实施例1－3产品性能检测结果比较

	拉伸强度（MPa）	弯曲强度（MPa）	冲击强度（KJ/m²）	降解率（%）
					实施例1	35．4	10．4	68．7	55.6
实施例2	34．8	9．7	65．4	52．3
					实施例3	34．1	9．1	62．3	50.7

Claims

1.一种改性乙烯-乙烯醇共聚物复合材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：硫酸钙15wt％，玉米淀粉20wt％，乙烯-乙烯醇共聚物60wt％，稳定剂1wt％，抗氧剂1wt％，硬脂酸3wt％。

2.一种改性乙烯-乙烯醇共聚物复合材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：硫酸钙15wt％，玉米淀粉25wt％，乙烯-乙烯醇共聚物55wt％，稳定剂1wt％，抗氧剂1wt％，硬脂酸3wt％。

3.一种改性乙烯-乙烯醇共聚物复合材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：硫酸钙20wt％，玉米淀粉20wt％，乙烯-乙烯醇共聚物50wt％，稳定剂1wt％，抗氧剂1wt％，硬脂酸8wt％。

4.根据权利要求1或2或3所述的改性乙烯-乙烯醇共聚物复合材料，其特征在于，所述稳定剂为光热稳定剂T-68，所述抗氧剂为抗氧剂1010。

5.一种如权利要求1－4之一所述改性乙烯-乙烯醇共聚物复合材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将硫酸钙粉碎，过100目筛，置于75－85℃的烘箱中干燥23－25小时；干燥后加入高速混合机中，添加抗氧剂和硬脂酸，在45－55℃下混合12－18分钟；

（2）将玉米淀粉干燥至含水量为3％以下；

（3）将乙烯-乙烯醇共聚物置于95－105℃的热空气中干燥处理2－4小时或真空干燥4－6小时；

（4）将稳定剂、步骤（1）所得混合物、步骤（2）干燥后的玉米淀粉和步骤（3）干燥后的乙烯-乙烯醇共聚物加入高速混合机中搅拌混合15－25分钟；

（5）将步骤（4）所得混合物置于挤出机中挤出，造粒。

6.根据权利要求5所述的改性乙烯-乙烯醇共聚物复合材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将硫酸钙粉碎，过100目筛，置于80℃的烘箱中干燥24小时；干燥后加入高速混合机中，添加抗氧剂和硬脂酸，在50℃下混合15分钟；

（2）将玉米淀粉干燥至含水量为3％以下；

（3）将乙烯-乙烯醇共聚物置于100℃的热空气中干燥处理3小时或真空干燥5小时；

（5）将步骤（4）所得混合物置于挤出机中挤出，造粒。