[发明专利]一种具有良好气体阻隔性能的聚乙烯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及改性聚乙烯材料的制备，尤其涉及一种具有良好气体阻隔性能的聚乙烯及其制备方法。

背景技术

聚乙烯因其价格低廉、加工性能优异且透明度高、水蒸气阻隔性能好等优点，成为了重要的通用塑料之一，尤其在包装薄膜行业应用十分广泛。但聚乙烯是一种非极性材料，气体阻隔性能较差，通常50um厚的线性聚乙烯膜气体透过率为1000cm³/m².24h.1atm，低压聚乙烯膜甚至超过了3000cm³/m².24h.1atm，气体阻隔性能非常差。因此聚乙烯膜作为食品包装等不能够有效的满足食品货架期的保鲜保质要求。因此，本发明旨在研发一种改性聚乙烯材料，使其具有良好的气体阻隔性能。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种具有良好气体阻隔性能的聚乙烯及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种具有良好气体阻隔性能的聚乙烯，按照下列步骤进行制备：

步骤一：将聚乙烯、极性聚合物和相容剂三种原料按照体积比例进行精确称量；共混比例为聚乙烯60％-98％，极性聚合物1％-20％，相容剂1％-20％；

步骤二：将步骤一中的三种原料进行共混，并搅拌均匀；

步骤三：熔融塑化，将步骤二中共混并搅拌均匀的原料通过双螺杆挤出机熔融塑化；

步骤四：冷却切粒，将步骤三中熔融塑化的聚合物通过挤出机挤出，并在冷水中充分冷却后切粒成型。

步骤五：烘干除水，将步骤四中切粒成型的改性聚合物在干燥机中烘干除水。

而且，在所述的步骤一中，所述的聚乙烯不含开口爽滑剂。

而且，在所述的步骤一中，所述的极性聚合物为乙烯乙烯醇共聚物或聚酰胺。

而且，所述的相容剂为酸酐改性聚烯烃。

而且，在所述的步骤二中，混合均匀的时间为3-5分钟。

而且，在所述的步骤三的熔融塑化过程中，各区的加工工艺温度分别为：一区160-180℃、二区200-250℃、三区200-250℃、四区200-250℃。

而且，在所述的步骤四中，在冷却过程中，使用的冷水为常温水，温度为25℃左右。

而且，在所述的步骤五中，烘干除水过程中，烘干机温度为60～80℃，烘干时间为50分钟。

一种具有良好气体阻隔性能的聚乙烯的制备方法，按照下列步骤进行制备：

步骤一：将聚乙烯、极性聚合物和相容剂三种原料按照体积比例进行精确称量；共混比例为聚乙烯60％-98％，极性聚合物1％-20％，相容剂1％-20％；

步骤二：将步骤一中的三种原料进行共混，并搅拌均匀；

步骤三：熔融塑化，将步骤二中共混并搅拌均匀的原料通过双螺杆挤出机熔融塑化；

步骤四：冷却切粒，将步骤三中熔融塑化的聚合物通过挤出机挤出，并在冷水中充分冷却后切粒成型。

步骤五：烘干除水，将步骤四中切粒成型的改性聚合物在干燥机中烘干除水。

而且，在所述的步骤一中，所述的聚乙烯不含开口爽滑剂。

而且，在所述的步骤一中，所述的极性聚合物为乙烯乙烯醇共聚物或聚酰胺。

而且，所述的相容剂为酸酐改性聚烯烃。

而且，在所述的步骤二中，混合均匀的时间为3-5分钟。

而且，在所述的步骤三的熔融塑化过程中，各区的加工工艺温度分别为：一区160-180℃、二区200-250℃、三区200-250℃、四区200-250℃。

而且，在所述的步骤四中，在冷却过程中，使用的冷水为常温水，温度为25℃左右。

而且，在所述的步骤五中，烘干除水过程中，烘干机温度为60～80℃，烘干时间为50分钟。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中选用不含开口爽滑剂的聚乙烯与具有良好气体阻隔性能的极性聚合物在酸酐改性聚烯烃相容剂的辅助下共混，并造粒制得改性聚乙烯。使得聚乙烯具有了良好的气体阻隔性能。改性后的聚乙烯经吹塑制成50um厚的薄膜，气体透过率可达到≤100cm³/m².24h.1atm，显著改善了聚乙烯的气体阻隔性能。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式对本发明作进一步详细描述：

以下实施例中所用的原料来源如下：

聚乙烯为埃克森美孚新加坡工厂产，牌号为1002YB或抚顺石化产，牌号7042n。