[发明专利]一种高阻隔聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有高阻隔性能的聚丙烯复合材料及其制备方法，采用聚丙烯树脂基料69.9％～94.97％；环烯烃共聚物5％～30％；成核剂0.03％～0.1％；本发明在聚丙烯树脂基料中加入一种环烯烃共聚物，提高了聚丙烯复合材料对于水汽的阻隔性能；同时本体系中加入的高效成核剂使制备的聚丙烯复合材料对于氧气的阻隔性能也得到了有效提高。本发明解决了聚丙烯阻水阻氧性能不足的问题。同时本发明制备方法简单，适合热成型工厂大规模生产，适合食品及药品包装，替代PVC或多层复合材料，延长货品质保期，在包装材料等领域具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明属于聚合物改性塑料技术领域，涉及具有高阻隔性能的聚丙烯复合材料及其制备方法，具有较高的阻氧阻水性能，能够满足食品及药品包装等高阻隔性的要求，延长保质期。

背景技术

众所周知，聚丙烯因具有轻质、价廉及优异的机械性能、良好的加工性能而被广泛运用于包装领域。特别是在热成型加工领域，聚丙烯由于其具有无毒、高挺度、高透明性和高光泽度等特点，而被广泛的用于生产食品、药品、一次性餐盒、奶茶杯等产品的包装。

在超市中，现切的水果和蔬菜需要保持新鲜度，品质和上架时间。据研究减少水蒸气损失，维持高的水蒸气含量，低氧气浓度可以减缓食品萎蔫并延长存储的寿命。药品包材对于水汽及氧气阻隔性也有较高的要求。因此对于用于食品及药品包装的聚丙烯热成型原料而言，水蒸气及氧气阻隔性能是一个重要因素。

但是目前普通聚丙烯本身阻隔性能较差，在包装材料中多采用多层阻隔来实现。高阻隔片材中，PVDC或EVOH和聚烯烃共挤出片材占主导地位。但是PVDC不容易成型加工，废弃物回收利用比较困难，焚烧处理会产生危害大气的HCL气体，受到环保人士的反对，在欧洲的一些国家属于禁用材料；EVOH价格昂贵，目前其应用尚局限于对包装片材阻隔性要求高，价位相对较高的商品。另外，复合片材在制备过程中，还受到众多因素的影响，例如粘合程度、流动性等；另外加入阻隔层对基体的力学性能的影响问题。因此进一步提高聚丙烯本身的阻隔性能是未来研究的主要方向。

环烯烃共聚物是一种由环烯烃与α-烯烃共聚而成的无定型热塑性塑料，其具有优良的耐热性、耐化学性及水汽阻隔性等性能，被广泛应用于光电学、医药、电子器件、包装材料等方面，环烯烃虽然具有诸多优点，但是其单独作为包装原料时硬度较大无法单独成型，必须依附聚烯烃来共同成型。将环烯烃共聚物与聚丙烯材料共用，可赋予聚丙烯更好的包装性能，可以在不增加阻隔层的情况下增加聚烯烃包装材料的模量、热稳定性、耐热性和阻隔性能。

CN 111040306 A报道了一种具有高阻隔性能的聚丙烯材料及其制备方法，其采用发泡剂生产微孔发泡聚丙烯，主要目的是阻隔噪音，用于汽车零部件的制造。CN 107973991A报道了一种高阻隔性能聚丙烯组合物和由其制备的双向拉伸薄膜，其通过添加聚乙烯提升水汽阻隔性，经过拉伸的膜具有高水蒸气阻隔特点，但是效果有限。CN 108164908 A报道了一种高强度、高韧性、高阻隔聚丙烯复合材料及其制备方法，其通过添加EVOH及层状双羟基氢氧化物，阻挡气体渗透，进一步提高聚丙烯阻透性能，但其效果仍不能令人满意。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供具有高阻隔性能的聚丙烯复合材料。

本发明的另一目的是提供这种具有高阻隔性能的聚丙烯复合材料的制备方法。

一种具有高阻隔性能的聚丙烯复合材料，采用如下质量百分比的各组分：

聚丙烯树脂基料 69.9％～94.97％

环烯烃共聚物 5％～30％

成核剂 0.03％～0.1％。

所述聚丙烯树脂基料的熔指为0.2～5.0g/10min。

所述的聚丙烯树脂基料为均聚聚丙烯或无规共聚聚丙烯或嵌段共聚聚丙烯中的一种。