[发明专利]一种高强度、高韧性、高阻隔聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种高强度、高韧性、高阻隔聚丙烯复合材料及其制备方法，其中聚丙烯复合材料由60‑80份聚丙烯、7‑15份相容剂、10‑20份EVOH、3.3‑5.5份有机化层状双羟基氢氧化物、0.2‑0.4份抗氧剂、0.5‑1份润滑剂、0‑2份其他助剂按重量份数制备而成；所述的有机化层状双羟基氢氧化物是由层状双羟基氢氧化物经改性剂改性制得。本发明制备的聚丙烯复合材料经检验拉伸强度≥32MPa，弯曲模量≥1940MPa，悬臂梁缺口强度≥37KJ/m²，吸油率≤0.91%。该材料具有优异的机械强度，良好的冲击韧性，优异的阻隔性，可注塑或挤出成型，在阻透性管材和包装材料等领域具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种高强度、高韧性、高阻隔聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯因具有轻质、价廉及优异的机械性能、良好的加工性，使其在汽车、家电、电子电器中被广泛的应用，但聚丙烯成型收缩率大、脆性高、缺口冲击强度低，尤其是低温冲击、对烃类液体和气体的阻隔性较差，以上不足严重影响着聚丙烯的应用效果与应用领域。EVOH(乙烯－乙烯醇共聚物)对气体、溶剂等有着很好的阻隔性能、具有优良的耐油及耐溶剂性、极好抗静电性、并且能够再生，属于绿色环保材料，现已广泛应用于包装领域。由于EVOH分子结构中存在羟基，具有很强的亲水性与吸湿性，受环境影响较大，当环境湿度＞60％时，其阻隔性能会明显下降，此缺陷极大地限制了EVOH材料的应用范围。而PP为非极性聚合物、EVOH属于极性聚合物，二者的共混属于不相容体系。开发一种兼具EVOH的高阻隔性以及聚丙烯的强疏水性的高性能阻隔复合材料成为新的开发方向。

纳米尺寸的层状纳米填料分散到聚合物中，可以阻挡气体的渗入，能显著改善聚合物的阻透性能。层状双氢氧化物属于典型的层状结构的无机材料，其是由电荷的金属层板和带负电荷的层间阴离子和层间结晶状态的水分子有序组装而成，层板化学组成具有可调控性，层间阴离子具有可交换性，利用其独特的结构与优异的性质可制备出具有优异的力学性能、耐热性能、阻燃性能及阻透性能的聚合物复合材料。

发明内容

针对现有技术中聚丙烯对烃类液体和气体阻隔性差，EVOH与聚丙烯极性不同，彼此不相容等不足，本发明提供一种高强度、高韧性、高阻隔聚丙烯复合材料及其制备方法。

一种高强度、高韧性、高阻隔聚丙烯复合材料，由以下组分按重量份数制备而成：

所述的有机化层状双羟基氢氧化物为经改性剂改性处理的层状双羟基氢氧化物。

进一步的，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、无规共聚丙烯的至少一种。

进一步的，所述相容剂为接枝率为1.5-2.0％的乙烯-1-辛烯嵌段共聚物接枝马来酸酐。

进一步的，所述EVOH的乙烯含量为20-40mol％。

进一步的，所述层状双羟基氢氧化物为锌铝层状双金属氢氧化物。

进一步的，所述改性剂为十二烷基苯磺酸钠、十八烷基苯磺酸钠的至少一种。

进一步的，所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂、硫代硫酸酯类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。

进一步的，所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010；所述硫代硫酸酯类抗氧剂为抗氧剂DLTP；所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。

进一步的，所述其他助剂为紫外光吸收剂、表面光亮剂、光稳定剂、抗静电剂或着色剂的至少一种。

高强度、高韧性、高阻隔聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：