本發(fā)明涉及改性聚乙烯材料的制備，尤其涉及一種具有良好氣體阻隔性能的聚乙烯及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚乙烯因其價(jià)格低廉、加工性能優(yōu)異且透明度高、水蒸氣阻隔性能好等優(yōu)點(diǎn)，成為了重要的通用塑料之一，尤其在包裝薄膜行業(yè)應(yīng)用十分廣泛。但聚乙烯是一種非極性材料，氣體阻隔性能較差，通常50um厚的線性聚乙烯膜氣體透過(guò)率為1000cm3/m2.24h.1atm，低壓聚乙烯膜甚至超過(guò)了3000cm3/m2.24h.1atm，氣體阻隔性能非常差。因此聚乙烯膜作為食品包裝等不能夠有效的滿足食品貨架期的保鮮保質(zhì)要求。因此，本發(fā)明旨在研發(fā)一種改性聚乙烯材料，使其具有良好的氣體阻隔性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供了一種具有良好氣體阻隔性能的聚乙烯及其制備方法。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種具有良好氣體阻隔性能的聚乙烯，按照下列步驟進(jìn)行制備：
步驟一：將聚乙烯、極性聚合物和相容劑三種原料按照體積比例進(jìn)行精確稱量；共混比例為聚乙烯60％-98％，極性聚合物1％-20％，相容劑1％-20％；
步驟二：將步驟一中的三種原料進(jìn)行共混，并攪拌均勻；
步驟三：熔融塑化，將步驟二中共混并攪拌均勻的原料通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)熔融塑化；
步驟四：冷卻切粒，將步驟三中熔融塑化的聚合物通過(guò)擠出機(jī)擠出，并在冷水中充分冷卻后切粒成型。
步驟五：烘干除水，將步驟四中切粒成型的改性聚合物在干燥機(jī)中烘干除水。
而且，在所述的步驟一中，所述的聚乙烯不含開(kāi)口爽滑劑。
而且，在所述的步驟一中，所述的極性聚合物為乙烯乙烯醇共聚物或聚酰胺。
而且，所述的相容劑為酸酐改性聚烯烴。
而且，在所述的步驟二中，混合均勻的時(shí)間為3-5分鐘。
而且，在所述的步驟三的熔融塑化過(guò)程中，各區(qū)的加工工藝溫度分別為：一區(qū)160-180℃、二區(qū)200-250℃、三區(qū)200-250℃、四區(qū)200-250℃。
而且，在所述的步驟四中，在冷卻過(guò)程中，使用的冷水為常溫水，溫度為25℃左右。
而且，在所述的步驟五中，烘干除水過(guò)程中，烘干機(jī)溫度為60～80℃，烘干時(shí)間為50分鐘。
一種具有良好氣體阻隔性能的聚乙烯的制備方法，按照下列步驟進(jìn)行制備：
步驟一：將聚乙烯、極性聚合物和相容劑三種原料按照體積比例進(jìn)行精確稱量；共混比例為聚乙烯60％-98％，極性聚合物1％-20％，相容劑1％-20％；
步驟二：將步驟一中的三種原料進(jìn)行共混，并攪拌均勻；
步驟三：熔融塑化，將步驟二中共混并攪拌均勻的原料通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)熔融塑化；
步驟四：冷卻切粒，將步驟三中熔融塑化的聚合物通過(guò)擠出機(jī)擠出，并在冷水中充分冷卻后切粒成型。
步驟五：烘干除水，將步驟四中切粒成型的改性聚合物在干燥機(jī)中烘干除水。
而且，在所述的步驟一中，所述的聚乙烯不含開(kāi)口爽滑劑。
而且，在所述的步驟一中，所述的極性聚合物為乙烯乙烯醇共聚物或聚酰胺。
而且，所述的相容劑為酸酐改性聚烯烴。
而且，在所述的步驟二中，混合均勻的時(shí)間為3-5分鐘。
而且，在所述的步驟三的熔融塑化過(guò)程中，各區(qū)的加工工藝溫度分別為：一區(qū)160-180℃、二區(qū)200-250℃、三區(qū)200-250℃、四區(qū)200-250℃。
而且，在所述的步驟四中，在冷卻過(guò)程中，使用的冷水為常溫水，溫度為25℃左右。
而且，在所述的步驟五中，烘干除水過(guò)程中，烘干機(jī)溫度為60～80℃，烘干時(shí)間為50分鐘。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明中選用不含開(kāi)口爽滑劑的聚乙烯與具有良好氣體阻隔性能的極性聚合物在酸酐改性聚烯烴相容劑的輔助下共混，并造粒制得改性聚乙烯。使得聚乙烯具有了良好的氣體阻隔性能。改性后的聚乙烯經(jīng)吹塑制成50um厚的薄膜，氣體透過(guò)率可達(dá)到≤100cm3/m2.24h.1atm，顯著改善了聚乙烯的氣體阻隔性能。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：
以下實(shí)施例中所用的原料來(lái)源如下：
聚乙烯為埃克森美孚新加坡工廠產(chǎn)，牌號(hào)為1002yb或撫順石化產(chǎn)，牌號(hào)7042n。
乙烯乙烯醇共聚物是日本可樂(lè)麗生產(chǎn)，牌號(hào)為e3808。
聚酰胺為荷蘭帝斯曼生產(chǎn)，牌號(hào)為f136-e2，或德國(guó)巴斯夫生產(chǎn)，牌號(hào)為b40，或天津長(zhǎng)蘆海晶集團(tuán)有限公司生產(chǎn)，牌號(hào)為2701br。
實(shí)例一：本發(fā)明的一種具有良好氣體阻隔性能的聚乙烯，是將不含開(kāi)口爽滑劑的聚乙烯與乙烯乙烯醇共聚物在酸酐改性聚烯烴的輔助下進(jìn)行共混，并造粒制得。
其中聚乙烯為艾克森產(chǎn)，牌號(hào)為1002yb，乙烯乙烯醇共聚物為日本可樂(lè)麗產(chǎn)，牌號(hào)為e3080。聚乙烯重量比為90％，乙烯乙烯醇共聚物重量比為5％，酸酐改性聚烯烴重量比為5％。
三種材料在攪拌機(jī)中共混攪拌時(shí)間為3分鐘。
共混后在雙螺桿基礎(chǔ)機(jī)中熔融擠出，工藝溫度為一區(qū)180℃、二區(qū)220℃、三區(qū)250℃、四區(qū)250℃。
實(shí)例二：本發(fā)明的一種具有良好氣體阻隔性能的聚乙烯，是將不含開(kāi)口爽滑劑的聚乙烯與乙烯乙烯醇共聚物在酸酐改性聚烯烴的輔助下進(jìn)行共混，并造粒制得。
其中聚乙烯為撫順石化產(chǎn)，牌號(hào)為7042n，聚酰胺為天津長(zhǎng)蘆海晶集團(tuán)產(chǎn)，牌號(hào)為2701br。聚乙烯重量比為60％，乙烯乙烯醇共聚物重量比為20％，酸酐改性聚烯烴重量比為20％。
三種材料在攪拌機(jī)中共混攪拌時(shí)間為3分鐘。
共混后在雙螺桿基礎(chǔ)機(jī)中熔融擠出，工藝溫度為一區(qū)180℃、二區(qū)220℃、三區(qū)250℃、四區(qū)250℃。
實(shí)施例三，氣體透過(guò)率的測(cè)定
將本發(fā)明中的一種具有良好氣體阻隔性能的聚乙烯通過(guò)吹塑成型工藝加工制得厚度為50um的薄膜，并通過(guò)氧氣透過(guò)率測(cè)試儀進(jìn)行氣體透過(guò)率測(cè)試，執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)為按照gb/t1038《塑料薄膜和薄片氣體透過(guò)性試驗(yàn)方法-壓差法》進(jìn)行。測(cè)試結(jié)果顯示使用本發(fā)明中實(shí)例一的聚乙烯制得的薄膜的測(cè)試結(jié)果為43cm3/m2.24h.1atm，使用本發(fā)明中實(shí)例二的聚乙烯制得的薄膜的測(cè)試結(jié)果為78cm3/m2.24h.1atm，普通塑料薄膜的氣體透過(guò)率一般為1000-3000cm3/m2.24h.1atm，體現(xiàn)出本發(fā)明中的聚乙烯具有良好的氣體阻隔性能。
以上對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。