[发明专利]一种导电、阻隔性聚乙烯组合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电、阻隔性聚乙烯组合物，特别是一种导电、阻隔性聚乙烯组合物及其制备方法和应用。

背景技术

聚乙烯是非极性高聚物，价格低、易加工，具有一定刚性和韧性，能够阻止水的渗透，是很好的包装材料，但缺点在于不能阻止气体和有机液体的渗透，因而限制了其在包装工业以及其它要求高阻隔性能方面的应用。目前提高聚乙烯材料阻隔性技术主要有3种：表面处理技术、多层共挤技术、共混阻隔技术。表面处理技术是对塑料制品表面进行氟化或磺化处理，或表面涂覆等，由于该技术污染环境严重而使应用受到限制。而多层共挤技术有投资大、工艺复杂、对操作者要求高等缺点。与以上两项技术相比，共混阻隔技术生产工艺简单，设备投资低，在产品回收及原料经济性使用方面具有优势。聚酰胺耐油性极好，耐化学腐蚀，对有机液体等具有良好的阻隔性能，因此，聚酰胺是使用较多的阻隔性聚合物。

20世纪80 年代初美国Du Pont 公司，最早利用共混阻隔技术开发出Selar RB 阻隔性树脂。该技术是将阻隔性聚酰胺与聚烯烃、少量增容剂共混，用混炼适度的挤出机挤出吹胀， 使阻隔性聚合物在容器壁内形成许多非连续层状结构分布于聚烯烃基体中起到阻隔作用。此外，瑞士伊姆士公司、日本宇部兴产和Allied chemical 公司等相继开发了各种高阻隔性的聚酰胺树脂。CN1233535C公开了一种高汽油渗漏阻隔性的塑料容器及其制备方法，主要包括60~97质量份的HDPE和40~3质量份改性聚酰胺，汽油渗透阻隔率在40℃条件下一年时间小于5%。

然而，由于燃料或其他有机溶剂与容器壁或输送管壁循环时因摩擦而产生静电，静电释放所产生的火花起到引燃作用而导致火灾、爆炸等事故。因此，为了防止静电的积累，通常要赋予该容器或输送管道导电的功能。炭黑作为导电填料，原料易得，价格低廉，在密炼或双螺杆挤出工艺条件下能够均匀地分散在基体树脂中，适合大规模工业化生产。

CN200910221930.9公开了一种导电性聚酰胺复合组合物和使用其的燃料输送管，在该组合物中聚酰胺所占基体树脂的比例为50%至99%，以炭黑和碳纳米管组合作为导电组分，对燃料具有良好的阻隔性能。然而，此专利中是以聚酰胺为基体树脂，聚乙烯树脂分散于聚酰胺树脂中，由于聚酰胺的熔体强度较低，且受温度和剪切强度影响较大，材料加工窗口较窄，因此限制了材料的应用范围。另外，该组合物中加入碳纳米管，所得组合物成本昂贵。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种导电、阻隔性聚乙烯组合物，该组合物具有优异的阻隔性和导电性能。

本发明的另一目的在于提供上述导电、阻隔性聚乙烯组合物的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述导电、阻隔性聚乙烯组合物的应用。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种导电、阻隔性聚乙烯组合物，包括如下组分：

（A）50至90质量份的基础树脂，所述基础树脂含有（A1）70至97质量%的聚乙烯树脂和（A2）3至30质量%的聚酰胺树脂，其中聚酰胺树脂（A2）以多层重叠交叉的层片状结构分散于聚乙烯树脂（A1）中；

（B）0.1至10质量份的聚烯烃接枝共聚物；

（C）5至25质量份的炭黑。

所述聚乙烯树脂选自高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯或超高分子量聚乙烯中的一种或几种的组合物。其中优选高密度聚乙烯，重均分子量为80000至600000。

所述聚酰胺树脂选自聚己内酰胺、聚己二酰丁二胺、聚己二酰己二胺、聚壬二酰己二胺、聚癸二酰己二胺、聚十二二酰己二胺、聚十一内酰胺、聚十二内酰胺、聚酰胺6/6,6共聚物、聚酰胺6/6,10共聚物或聚酰胺6/12共聚物中的一种或几种的组合物。

本发明的聚酰胺树脂的熔点介于180℃~290℃之间、粘度介于2.1dL/g至4.2dL/g，粘度按照ISO 307-2007标准测试。优选熔点介于180℃~240℃之间、粘度介于2.4dL/g~3.8 dL/g的聚酰胺树脂，质量份为6至20份。