CN104497934B - 一种高阻氧阻水汽的粘结树脂 - Google Patents

一种高阻氧阻水汽的粘结树脂 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高阻氧阻水汽的粘结树脂,所述粘结树脂包括以下原料组分及重量份:聚乙烯接枝马来酸酐60~80份、有机改性纳米蒙脱土3~12份、聚乙烯醇8~20份、聚偏二氯乙烯5~15份、聚酰胺1~7份、复合稳定剂0.1~4份。本发明中公开的高阻氧阻水汽的粘结树脂在保证氧气和水汽阻隔的情况下,其粘结性能仍然优异,而且加工工艺易于控制。

Description

一种高阻氧阻水汽的粘结树脂
技术领域
本发明涉及一种粘结树脂,具体涉及一种高阻氧阻水汽的粘结树脂。
背景技术
塑料容器具有重量轻、韧性好、容积大、容易制成各种造型和规格等独特优点使它的使用领域逐步扩大,广泛应用于食品、饮料和农药类包装。单纯的PP、PE、PVC等单层阻隔瓶存在诸多缺陷,例如氧气和水汽的渗透率高,阻隔性能欠佳,使其在气密性要求高的领域使用受到极大限制,所以多层共挤阻隔瓶的发展受到日益重视,多层阻隔瓶之间用粘结树脂复合起来。在多层共挤阻隔领域中,为了增强对氧气、水汽的阻隔能力,目前,常对阻隔瓶的内外层进行化学物理处理,涂敷致密的阻隔层。然而,上述处理往往工艺精密复杂,成本高昂,不易大规模工业化应用。因此,制备多层共挤阻隔瓶用的高阻隔性粘结树脂就显得尤为重要。目前,常见的粘接树脂侧重于物理屏蔽,单纯加入诸如高岭土之类的无机填料,但这往往导致粘结树脂对各层之间的粘结力不够。现有技术中的粘结树脂种类众多,但是其并不能满足多层共挤材料领域的使用要求,即不能在保证一定粘结力和满足其对氧气和水汽阻隔的情况下,还使得其加工工艺易于控制和实现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种粘结树脂,用于克服现有技术中粘结树脂在保证氧气和水汽阻隔的情况下,粘结力下降及加工工艺不易控制和实现的缺点。
本发明的进一步目的是提供一种如上述所述粘结树脂的制备方法。
为实现上述目的,本发明是采取以下的具体技术方案实现的:
一种高阻氧阻水汽的粘结树脂,所述粘结树脂包括以下原料组分及重量份:
优选地,所述聚乙烯接枝马来酸酐为60~75份。
优选地,所述聚乙烯接枝马来酸酐在190℃,2.16kg下的熔融指数为1.2~3g/10min。
优选地,所述有机改性纳米蒙脱土是指采用十六烷基三甲基溴化铵对蒙脱土进行层间处理,处理的工艺为将蒙脱土在水中高速搅拌后静置形成蒙脱土的水分散液;将十六烷基三甲基溴化铵和浓盐酸在60~80℃水中混合搅拌形成均匀质子化溶液;然后将均匀质子化溶液逐滴加入蒙脱土的水分散液中,在60~80℃下搅拌至少1.5h后过滤,过滤物用蒸馏水洗涤后真空干燥至恒量,最后用球磨机粉碎。
所述层间处理为现有技术中常用处理方法。
优选地,所述有机改性纳米蒙脱土的粒径为60~80目。
优选地,所述聚乙烯醇的数均分子量为16000~20000。
优选地,所述聚偏二氯乙烯的数均分子量为20000~50000。
优选地,所述聚酰胺的数均分子量为15000~30000。
优选地,所述复合稳定剂为抗氧剂与抗紫外剂的混合物。
更优选地,所述抗氧剂和所述抗紫外剂的重量之比为1:1~3。
本发明公开了一种制备如上述所述高阻氧阻水汽的粘结树脂的方法,包括以下步骤:
1)按照各原料组分的重量份,将聚乙烯接枝马来酸酐、有机改性纳米蒙脱土、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、聚酰胺和复合稳定剂加入高速混合机中混合;高速混合机的转速为1000-1800r/min,混合时间为至少10min;
2)在双螺杆挤出机中挤出造粒,双螺杆挤出机的挤出温度为120~160℃,其中一区温度为120~130℃,二区温度为135~145℃;三区温度为150~160℃。
本发明还公开了一种如上述所述高阻氧阻水汽的粘结树脂在多层共挤阻隔瓶上的应用。
本发明中公开的高阻氧阻水汽的粘结树脂在保证氧气和水汽阻隔的情况下,其粘结性能仍然优异,而且加工工艺易于控制。
本发明中的组合物克服了现有技术中的种种缺陷而具有创造性。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例1
本实施例中所述粘结树脂的各原料组分的重量份如下:
具体地,所述聚乙烯接枝马来酸酐在190℃,2.16kg下的熔融指数为1.2~3g/10min。
具体地,所述有机改性纳米蒙脱土是指采用十六烷基三甲基溴化铵对蒙脱土进行层间处理,处理的工艺为将蒙脱土在水中高速搅拌后静置形成蒙脱土的水分散液;将十六烷基三甲基溴化铵和浓盐酸在60~80℃水中混合搅拌形成均匀质子化溶液;然后将均匀质子化溶液逐滴加入蒙脱土的水分散液中,在60~80℃下搅拌至少1.5h后过滤,过滤物用蒸馏水洗涤后真空干燥至恒量,最后用球磨机粉碎。
具体地,所述有机改性纳米蒙脱土的粒径为60~80目。
具体地,所述聚乙烯醇的数均分子量为16000~20000。
具体地,所述聚偏二氯乙烯的数均分子量为20000~50000。
具体地,所述聚酰胺的数均分子量为15000~30000。
具体地,所述复合稳定剂为抗氧剂与抗紫外剂的混合物。
更具体地,所述抗氧剂和所述抗紫外剂的重量之比为1:1。
本实施例中所述粘结树脂的制备方法为:
1)按照各原料组分的重量份,将聚乙烯接枝马来酸酐、有机改性纳米蒙脱土、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、聚酰胺和复合稳定剂加入高速混合机中混合;高速混合机的转速为1000r/min,混合时间为10min;
2)在双螺杆挤出机中挤出造粒,双螺杆挤出机的挤出温度为120~160℃,其中一区温度为125~130℃,二区温度为140~145℃;三区温度为150~160℃。
实施例2
本实施例中所述粘结树脂的各原料组分的重量份如下:
具体地,所述聚乙烯接枝马来酸酐在190℃,2.16kg下的熔融指数为1.2~3g/10min。
具体地,所述有机改性纳米蒙脱土是指采用十六烷基三甲基溴化铵对蒙脱土进行层间处理,处理的工艺为将蒙脱土在水中高速搅拌后静置形成蒙脱土的水分散液;将十六烷基三甲基溴化铵和浓盐酸在60~80℃水中混合搅拌形成均匀质子化溶液;然后将均匀质子化溶液逐滴加入蒙脱土的水分散液中,在60~80℃下搅拌至少1.5h后过滤,过滤物用蒸馏水洗涤后真空干燥至恒量,最后用球磨机粉碎。
具体地,所述有机改性纳米蒙脱土的粒径为60~80目。
具体地,所述聚乙烯醇的数均分子量为16000~20000。
具体地,所述聚偏二氯乙烯的数均分子量为20000~50000。
具体地,所述聚酰胺的数均分子量为15000~30000。
具体地,所述复合稳定剂为抗氧剂与抗紫外剂的混合物。
更具体地,所述抗氧剂和所述抗紫外剂的重量之比为1:2。
本实施例中所述粘结树脂的制备方法为:
1)按照各原料组分的重量份,将聚乙烯接枝马来酸酐、有机改性纳米蒙脱土、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、聚酰胺和复合稳定剂加入高速混合机中混合;高速混合机的转速为1500r/min,混合时间为10min;
2)在双螺杆挤出机中挤出造粒,双螺杆挤出机的挤出温度为120~160℃,其中一区温度为125~130℃,二区温度为140~145℃;三区温度为150~160℃。
实施例3
本实施例中所述粘结树脂的各原料组分的重量份如下:
具体地,所述聚乙烯接枝马来酸酐在190℃,2.16kg下的熔融指数为1.2~3g/10min。
具体地,所述有机改性纳米蒙脱土是指采用十六烷基三甲基溴化铵对蒙脱土进行层间处理,处理的工艺为将蒙脱土在水中高速搅拌后静置形成蒙脱土的水分散液;将十六烷基三甲基溴化铵和浓盐酸在60~80℃水中混合搅拌形成均匀质子化溶液;然后将均匀质子化溶液逐滴加入蒙脱土的水分散液中,在60~80℃下搅拌至少1.5h后过滤,过滤物用蒸馏水洗涤后真空干燥至恒量,最后用球磨机粉碎。
具体地,所述有机改性纳米蒙脱土的粒径为60~80目。
具体地,所述聚乙烯醇的数均分子量为16000~20000。
具体地,所述聚偏二氯乙烯的数均分子量为20000~50000。
具体地,所述聚酰胺的数均分子量为15000~30000。
具体地,所述复合稳定剂为抗氧剂与抗紫外剂的混合物。
更具体地,所述抗氧剂和所述抗紫外剂的重量之比为1:3。
本实施例中所述粘结树脂的制备方法为:
1)按照各原料组分的重量份,将聚乙烯接枝马来酸酐、有机改性纳米蒙脱土、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、聚酰胺和复合稳定剂加入高速混合机中混合;高速混合机的转速为1800r/min,混合时间为10min;
2)在双螺杆挤出机中挤出造粒,双螺杆挤出机的挤出温度为120~160℃,其中一区温度为125~130℃,二区温度为135~145℃;三区温度为150~160℃。
实施例1~3中制备的粘结树脂与PE材料一起按照多层共挤成型工艺制备成多层共挤阻隔瓶材料,其中温度为130-180℃;压力为标准大气压,制成样品。具体地,本实施例1~3中按照多层共挤成型工艺制备多层共挤阻隔瓶材料时的温度为150℃,压力为标准大气压。
然后经测试得到其性能如表1所示。
其中表1中
氧气透过性的测试方法参照GB/T1038-2000;
水汽透过性的测试方法参照GB/1037-1988。
表1
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3
氧气透过性(cm3/m2.d.Pa) 4.51 3.92 4.83
水汽透过性(g/m2.24h) 0.127 0.108 0.113
剥离强度(单位N/25mm) 98.2 106.7 103.5
实施例4
本实施例中所述粘结树脂的各原料组分的重量份如下:
具体地,所述聚乙烯接枝马来酸酐在190℃,2.16kg下的熔融指数为1.2~3g/10min。
具体地,所述有机改性纳米蒙脱土是指采用十六烷基三甲基溴化铵对蒙脱土进行层间处理,处理的工艺为将蒙脱土在水中高速搅拌后静置形成蒙脱土的水分散液;将十六烷基三甲基溴化铵和浓盐酸在60~80℃水中混合搅拌形成均匀质子化溶液;然后将均匀质子化溶液逐滴加入蒙脱土的水分散液中,在60~80℃下搅拌至少1.5h后过滤,过滤物用蒸馏水洗涤后真空干燥至恒量,最后用球磨机粉碎。
具体地,所述有机改性纳米蒙脱土的粒径为60~80目。
具体地,所述聚乙烯醇的数均分子量为16000~20000。
具体地,所述聚偏二氯乙烯的数均分子量为20000~50000。
具体地,所述聚酰胺的数均分子量为15000~30000。
具体地,所述复合稳定剂为抗氧剂与抗紫外剂的混合物。
更具体地,所述抗氧剂和所述抗紫外剂的重量之比为1:1。
本实施例中所述粘结树脂的制备方法为:
1)按照各原料组分的重量份,将聚乙烯接枝马来酸酐、有机改性纳米蒙脱土、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、聚酰胺和复合稳定剂加入高速混合机中混合;高速混合机的转速为1500r/min,混合时间为10min;
2)在双螺杆挤出机中挤出造粒,双螺杆挤出机的挤出温度为120~160℃,其中一区温度为125~130℃,二区温度为140~145℃;三区温度为150~160℃。
实施例5
本实施例中所述粘结树脂的各原料组分的重量份如下:
具体地,所述聚乙烯接枝马来酸酐在190℃,2.16kg下的熔融指数为1.2~3g/10min。
具体地,所述有机改性纳米蒙脱土是指采用十六烷基三甲基溴化铵对蒙脱土进行层间处理,处理的工艺为将蒙脱土在水中高速搅拌后静置形成蒙脱土的水分散液;将十六烷基三甲基溴化铵和浓盐酸在60~80℃水中混合搅拌形成均匀质子化溶液;然后将均匀质子化溶液逐滴加入蒙脱土的水分散液中,在60~80℃下搅拌至少1.5h后过滤,过滤物用蒸馏水洗涤后真空干燥至恒量,最后用球磨机粉碎。
具体地,所述有机改性纳米蒙脱土的粒径为60~80目。
具体地,所述聚乙烯醇的数均分子量为16000~20000。
具体地,所述聚偏二氯乙烯的数均分子量为20000~50000。
具体地,所述聚酰胺的数均分子量为15000~30000。
具体地,所述复合稳定剂为抗氧剂与抗紫外剂的混合物。
更具体地,所述抗氧剂和所述抗紫外剂的重量之比为1:1.5。
本实施例中所述粘结树脂的制备方法为:
1)按照各原料组分的重量份,将聚乙烯接枝马来酸酐、有机改性纳米蒙脱土、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、聚酰胺和复合稳定剂加入高速混合机中混合;高速混合机的转速为1500r/min,混合时间为10min;
2)在双螺杆挤出机中挤出造粒,双螺杆挤出机的挤出温度为120~160℃,其中一区温度为125~130℃,二区温度为140~145℃;三区温度为150~160℃。
实施例6
本实施例中所述粘结树脂的各原料组分的重量份如下:
具体地,所述聚乙烯接枝马来酸酐在190℃,2.16kg下的熔融指数为1.2~3g/10min。
具体地,所述有机改性纳米蒙脱土是指采用十六烷基三甲基溴化铵对蒙脱土进行层间处理,处理的工艺为将蒙脱土在水中高速搅拌后静置形成蒙脱土的水分散液;将十六烷基三甲基溴化铵和浓盐酸在60~80℃水中混合搅拌形成均匀质子化溶液;然后将均匀质子化溶液逐滴加入蒙脱土的水分散液中,在60~80℃下搅拌至少1.5h后过滤,过滤物用蒸馏水洗涤后真空干燥至恒量,最后用球磨机粉碎。
具体地,所述有机改性纳米蒙脱土的粒径为60~80目。
具体地,所述聚乙烯醇的数均分子量为16000~20000。
具体地,所述聚偏二氯乙烯的数均分子量为20000~50000。
具体地,所述聚酰胺的数均分子量为15000~30000。
具体地,所述复合稳定剂为抗氧剂与抗紫外剂的混合物。
更具体地,所述抗氧剂和所述抗紫外剂的重量之比为1:2.5。
本实施例中所述粘结树脂的制备方法为:
1)按照各原料组分的重量份,将聚乙烯接枝马来酸酐、有机改性纳米蒙脱土、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、聚酰胺和复合稳定剂加入高速混合机中混合;高速混合机的转速为1500r/min,混合时间为10min;
2)在双螺杆挤出机中挤出造粒,双螺杆挤出机的挤出温度为120~160℃,其中一区温度为125~130℃,二区温度为140~145℃;三区温度为150~160℃。
实施例7
本实施例中所述粘结树脂的各原料组分的重量份如下:
具体地,所述聚乙烯接枝马来酸酐在190℃,2.16kg下的熔融指数为1.2~3g/10min。
具体地,所述有机改性纳米蒙脱土是指采用十六烷基三甲基溴化铵对蒙脱土进行层间处理,处理的工艺为将蒙脱土在水中高速搅拌后静置形成蒙脱土的水分散液;将十六烷基三甲基溴化铵和浓盐酸在60~80℃水中混合搅拌形成均匀质子化溶液;然后将均匀质子化溶液逐滴加入蒙脱土的水分散液中,在60~80℃下搅拌至少1.5h后过滤,过滤物用蒸馏水洗涤后真空干燥至恒量,最后用球磨机粉碎。
具体地,所述有机改性纳米蒙脱土的粒径为60~80目。
具体地,所述聚乙烯醇的数均分子量为16000~20000。
具体地,所述聚偏二氯乙烯的数均分子量为20000~50000。
具体地,所述聚酰胺的数均分子量为15000~30000。
具体地,所述复合稳定剂为抗氧剂与抗紫外剂的混合物。
更具体地,所述抗氧剂和所述抗紫外剂的重量之比为1:3。
本实施例中所述粘结树脂的制备方法为:
1)按照各原料组分的重量份,将聚乙烯接枝马来酸酐、有机改性纳米蒙脱土、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、聚酰胺和复合稳定剂加入高速混合机中混合;高速混合机的转速为1500r/min,混合时间为10min;
2)在双螺杆挤出机中挤出造粒,双螺杆挤出机的挤出温度为120~160℃,其中一区温度为125~130℃,二区温度为140~145℃;三区温度为150~160℃。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (3)

1.一种高阻氧阻水汽的粘结树脂,其特征在于,所述粘结树脂包括以下原料组分及重量份:
所述聚乙烯接枝马来酸酐在190℃,2.16kg下的熔融指数为1.2~3g/10min;
所述有机改性纳米蒙脱土是指采用十六烷基三甲基溴化铵对蒙脱土进行层间处理,处理的工艺为将蒙脱土在水中高速搅拌后静置形成蒙脱土的水分散液;将十六烷基三甲基溴化铵和浓盐酸在60~80℃水中混合搅拌形成均匀质子化溶液;然后将均匀质子化溶液逐滴加入蒙脱土的水分散液中,在60~80℃下搅拌至少1.5h后过滤,过滤物用蒸馏水洗涤后真空干燥至恒量,最后用球磨机粉碎;
所述有机改性纳米蒙脱土的粒径为60~80目;
所述聚乙烯醇的数均分子量为16000~20000;
所述聚偏二氯乙烯的数均分子量为20000~50000;
所述聚酰胺的数均分子量为15000~30000;
所述复合稳定剂为抗氧剂与抗紫外剂的混合物;
所述抗氧剂和所述抗紫外剂的重量之比为1:1~3。
2.一种制备如权利要求1所述高阻氧阻水汽的粘结树脂的方法,包括以下步骤:
1)按照各原料组分的重量份,将聚乙烯接枝马来酸酐、有机改性纳米蒙脱土、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、聚酰胺和复合稳定剂加入高速混合机中混合;高速混合机的转速为1000r/min~1800r/min,混合时间为至少10min;
2)在双螺杆挤出机中挤出造粒,双螺杆挤出机的挤出温度为120~160℃,其中一区温度为120~130℃,二区温度为135~145℃;三区温度为150~160℃。
3.如权利要求1所述高阻氧阻水汽的粘结树脂在多层共挤阻隔瓶上的应用。
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