專利名稱：一種蒙脫土-evoh-pet復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)復(fù)合材料及其制備方法，尤其是涉及一種蒙脫土 -EVOH-聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
EV0H,是乙烯-乙烯醇共聚物的簡(jiǎn)稱，是一種新型的高阻隔材料，其阻氣性比PE (聚丙烯)、PP (聚丙烯)高10000倍，比目前常用的阻隔性材料PVDC(聚偏二氯乙烯)高數(shù)十倍以上，是目前世界所發(fā)現(xiàn)的最高級(jí)的阻隔塑料。EVOH作為包裝材料，除了具有對(duì)氧氣、二氧化碳等氣體優(yōu)異的阻隔性外，還具有優(yōu)異的隔味性、超強(qiáng)的耐油、耐有機(jī)溶劑性等性能，且無(wú)毒、無(wú)刺激性氣味、環(huán)保，因此，可廣泛應(yīng)用于食品、藥品等領(lǐng)域的包裝。但EVOH 的成本較高，且抗沖擊性能和耐熱性能較差，從而限制了其廣泛使用。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，EVOH 可以和其他包裝材料(如PE、PA、PP、LLDPE)組成復(fù)合材料，從而產(chǎn)生優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、強(qiáng)化阻隔效果，但這些復(fù)合材料在抗沖擊性能，耐熱性能等方面還尚欠理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種成本低，抗沖擊性能好，耐熱性能好，阻隔效果更好的蒙脫土 -EVOH-PET復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明之蒙脫土 -EVOH-PET復(fù)合材料，由以下重量份數(shù)的組分構(gòu)成蒙脫土 5 15份、 乙烯-乙烯醇共聚物(EV0H)30 50份、馬來(lái)酸酐10 30份、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET) 20 50份。進(jìn)一步，優(yōu)選方案的重量配比為蒙脫土 10份、乙烯-乙烯醇共聚物35份、檸檬酸鈉10份、馬來(lái)酸酐15份、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯30份。本發(fā)明之蒙脫土 -EVOH-PET復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟
(1)蒙脫土的活化稱取檸檬酸、濃硫酸、蒙脫土，檸檬酸、濃硫酸、蒙脫土質(zhì)量比為1 2 1 3 1 3，將檸檬酸、濃硫酸與水配成檸檬酸質(zhì)量濃度為20 30%的水溶液，將溶液的溫度升至60 70°C，然后加入蒙脫土，再升溫至70 90°C，攪拌4 6h，攪拌速度160 200r/min，然后冷卻至室溫，固液分離，再升溫至90 120°C烘干，烘干時(shí)間為10 15h，得干燥的活化蒙脫土，然后過(guò)70 90目篩；
(2)將乙烯-乙烯醇共聚物、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和馬來(lái)酸酐置于高混機(jī)中，室溫下，共混20 40min，然后靜置22 ^h ；
(3)將步驟(1)所得干燥的活化蒙脫土和步驟(2)所得的共混物置于高混機(jī)中，室溫下，共混20 40min ；
(4)將步驟(3)所得混合物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，其中，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為140 200°C，螺桿轉(zhuǎn)速為100 160r/min。進(jìn)一步，步驟(1)，所述檸檬酸、濃硫酸、蒙脫土質(zhì)量比優(yōu)選1:1:2。
進(jìn)一步，步驟(2)，所述共混時(shí)間優(yōu)選30min，靜置時(shí)間優(yōu)選Mh。進(jìn)一步，步驟(3)，所述共混時(shí)間優(yōu)選30min。進(jìn)一步，步驟(4)，所述雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度優(yōu)選170°C，螺桿轉(zhuǎn)速優(yōu)選140r/
mirio所述蒙脫土(MMT)是一類典型的層狀硅酸鹽非金屬納米礦物，除了具有良好的分散性、膨脹性、吸水性和價(jià)格低廉等特點(diǎn)外，還具有良好的無(wú)機(jī)物剛性、熱穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性等。所述聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯具有良好的抗沖擊性能，優(yōu)良的耐高、低溫性能，對(duì)氣體和水蒸氣滲透率低，隔味性好，無(wú)毒、無(wú)味、環(huán)保，與乙烯-乙烯醇共聚物混合，能實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，對(duì)阻隔性能起到良好協(xié)同作用。本發(fā)明之蒙脫土 -EVOH-PET復(fù)合材料的制備方法，用檸檬酸和硫酸對(duì)所述蒙脫土進(jìn)行活化，使蒙脫土片層間的吸水性變成親油性，從而能與乙烯-乙烯醇共聚物、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯很好地相容，使蒙脫土與乙烯-乙烯醇共聚物、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯相互良好結(jié)合，有效提高了蒙脫土 -EVOH-PET復(fù)合材料的穩(wěn)定性。本發(fā)明之蒙脫土-EVOH-PET復(fù)合材料，抗沖擊性能好，耐熱性能好，阻隔效果好， 無(wú)毒、無(wú)味、環(huán)保，制造成本低，可廣泛應(yīng)用于新鮮水果、蔬菜、肉類等食品及藥品等領(lǐng)域的包裝。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1
本實(shí)施例之蒙脫土 -EVOH-PET復(fù)合材料，由以下重量份數(shù)的組分構(gòu)成蒙脫土 0. 5Kg, 乙烯-乙烯醇共聚物Ig、馬來(lái)酸酐lKg、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯^(g。其制備方法，包括如下步驟
(1)蒙脫土的活化將0.5Kg檸檬酸、0. 5Kg濃硫酸配成檸檬酸濃度為20%的水溶液，將溶液溫度升至60°C，加入0. 5Kg蒙脫土，再升溫至70°C，攪拌4h，攪拌速度160r/min，然后冷卻至室溫，固液分離，接著升溫至90°C，烘干10h，得干燥的活化蒙脫土，過(guò)70目篩；
(2)將Ig乙烯-乙烯醇共聚物、5Kg聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和IKg馬來(lái)酸酐置于高混機(jī)中，室溫下，共混30min，然后靜置Mh ；
(3)將步驟(1)所得干燥的活化蒙脫土和步驟(2)所得的共混物置于高混機(jī)中，室溫下，共混30min ；
(4)將步驟(3)所得混合物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為 170°C，螺桿轉(zhuǎn)速為140r/min。對(duì)本實(shí)施例的產(chǎn)品進(jìn)行性能檢測(cè)，沖擊強(qiáng)度按GB1843-89檢測(cè)，氣體滲透率按GB/ T1038-2000檢測(cè)，耐熱性通過(guò)熱失重分析檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)施例2
本實(shí)施例之蒙脫土 -EVOH-PET復(fù)合材料，由以下重量份數(shù)的組分構(gòu)成蒙脫土 lKg、乙烯-乙烯醇共聚物Ig、馬來(lái)酸酐1. ^(g、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯!3Kg。其制備方法，包括如下步驟(1)蒙脫土的活化將1.5Kg檸檬酸、1. 5Kg濃硫酸配成檸檬酸濃度為30%的水溶液，將溶液溫度升至70°C，然后加入IKg蒙脫土，再升溫至90°C，攪拌乩，攪拌速度170r/min，冷卻至室溫，固液分離，接著升溫至100°C，烘干13h，得干燥的活化蒙脫土，過(guò)90目篩；
(2)將Ig乙烯-乙烯醇共聚物、3Kg聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和1.5Kg馬來(lái)酸酐置于高混機(jī)中共混，室溫下，共混20min，然后靜置Mh ；
(3)將步驟(1)所得干燥的活化蒙脫土和步驟(2)所得的共混物置于高混機(jī)中，室溫下，共混40min ；
(4)將步驟(3)所得混合物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，其中，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為190°C，螺桿轉(zhuǎn)速為150r/min。對(duì)本實(shí)施例的產(chǎn)品進(jìn)行性能檢測(cè)，沖擊強(qiáng)度按GB1843-89檢測(cè)，氣體滲透率按GB/ T1038-2000檢測(cè)，耐熱性通過(guò)熱失重分析檢測(cè)，三者檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)施例3
本實(shí)施例之蒙脫土 -EVOH-PET復(fù)合材料，由以下重量份數(shù)的組分構(gòu)成蒙脫土 lKg、乙烯-乙烯醇共聚物3. ^ig、馬來(lái)酸酐1. ^ig、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯Ig。其制備方法，包括如下步驟
(1)蒙脫土的活化將IKg檸檬酸、0.5Kg濃硫酸配成檸檬酸質(zhì)量濃度為25%的水溶液， 將溶液溫度升至65°C，然后加入IKg蒙脫土，升溫至80°C，攪拌釙，攪拌速度180r/min，冷卻至室溫，固液分離，接著升溫至110°C，烘干12h，得干燥的活化蒙脫土，過(guò)80目篩；
(2)將3.5Kg乙烯-乙烯醇共聚物、3Kg聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和1. 5Kg馬來(lái)酸酐置于高混機(jī)中共混，室溫下，共混30min，然后靜置Mh ；
(3)將步驟(1)所得干燥的活化蒙脫土和步驟(2)所得的共混物置于高混機(jī)中共混，室溫下，共混30min ；
(4)將步驟(3)所得混合物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，其中，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為150°C，螺桿轉(zhuǎn)速為120r/min。對(duì)本實(shí)施例的產(chǎn)品進(jìn)行性能檢測(cè)，沖擊強(qiáng)度按GB1843-89檢測(cè)，氣體滲透率按GB/ T1038-2000檢測(cè)，耐熱性通過(guò)熱失重分析檢測(cè)，三者檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。表 1
結(jié)合表1，將實(shí)施例1 一 3的產(chǎn)品與乙烯-乙烯醇共聚物的性能檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較，實(shí)施例1 一 3的產(chǎn)品的沖擊強(qiáng)度明顯高于乙烯-乙烯醇共聚物的沖擊強(qiáng)度，能耐更高溫度，氧氣透氣率和水蒸氣透過(guò)率也較低。
綜上所述，本發(fā)明之蒙脫土 -EVOH-PET復(fù)合材料，抗沖擊性能好，耐熱性能好，阻隔效果好。
權(quán)利要求
1.一種蒙脫土-EVOH-PET復(fù)合材料，其特征在于，由以下重量份數(shù)的組分構(gòu)成蒙脫土 5 15份、乙烯-乙烯醇共聚物30 50份、馬來(lái)酸酐10 30份、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 20 50份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒙脫土-EVOH-PET復(fù)合材料，其特征在于，由以下重量份數(shù)的組分構(gòu)成蒙脫土 10份、乙烯-乙烯醇共聚物35份、馬來(lái)酸酐15份、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯30份。
3.—種如權(quán)利要求1所述的蒙脫土-EVOH-PET復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1)蒙脫土的活化稱取檸檬酸、濃硫酸、蒙脫土，檸檬酸、濃硫酸、蒙脫土質(zhì)量比為1 2 1 3 1 3，將檸檬酸、濃硫酸與水配成檸檬酸質(zhì)量濃度為20 30%的水溶液，將溶液的溫度升至60 70°C，然后加入蒙脫土，再升溫至70 90°C，攪拌4 6h，攪拌速度160 200r/min，然后冷卻至室溫，固液分離，再升溫至90 120°C烘干，烘干時(shí)間為10 15h，得干燥的活化蒙脫土，然后過(guò)70 90目篩；(2)將乙烯-乙烯醇共聚物、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和馬來(lái)酸酐置于高混機(jī)中，室溫下，共混20 40min，然后靜置22 ^h ；(3)將步驟(1)所得干燥的活化蒙脫土和步驟(2)所得的共混物置于高混機(jī)中，室溫下，共混20 40min ；(4)將步驟(3)所得混合物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，其中，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為140 200°C，螺桿轉(zhuǎn)速為100 160r/min。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒙脫土-EVOH-PET復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟 (1)，所述檸檬酸、濃硫酸、蒙脫土質(zhì)量比為1:1:2。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的蒙脫土-EVOH-PET復(fù)合材料的制備方法，其特征在于 步驟(2)，所述共混時(shí)間為30min。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的蒙脫土-EVOH-PET復(fù)合材料的制備方法，其特征在于 步驟(3)，所述共混時(shí)間為30min。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的蒙脫土-EVOH-PET復(fù)合材料的制備方法，其特征在于 步驟(4)，所述雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為170°C，螺桿轉(zhuǎn)速為140r/min。
全文摘要
一種蒙脫土-EVOH-PET復(fù)合材料及其制備方法，該材料由以下重量份數(shù)的組分構(gòu)成蒙脫土5～15份、乙烯-乙烯醇共聚物30～50份、馬來(lái)酸酐10～30份、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯20～50份。本發(fā)明還包括蒙脫土-EVOH-PET復(fù)合材料的制備方法。本發(fā)明之蒙脫土-EVOH-PET復(fù)合材料，制造成本低，抗沖擊性能好，耐熱性能好，阻隔效果好，無(wú)毒、無(wú)味、環(huán)保，可廣泛應(yīng)用于新鮮水果、蔬菜、肉類等食品及藥品等的包裝。
文檔編號(hào)C08K3/34GK102408624SQ20111032532
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者曾小斌 申請(qǐng)人:廣州市信聯(lián)智通實(shí)業(yè)有限公司