一種高嶺土-pet-pvdc復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及復(fù)合材料的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種易降解的高嶺土 -PET-PVDC復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]PVDC是一種軟化溫度在160-200°C的熱塑性聚合物，其分子間凝集力強(qiáng)，結(jié)晶度高，分子中的氯原子有疏水性，不會(huì)形成氫鍵，氧分子和水分子很難在PVDC分子中移動(dòng)，從而使其具有優(yōu)良的阻濕性和阻氧性，且在任何溫度或濕度條件下，兼具卓越的阻隔水汽、氧氣、氣味的能力，是目前公認(rèn)的在阻隔性方面綜合性能最好的包裝材料。利用PVDC的阻氣性，可以延緩食品氧化變質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)生，大大延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期，同時(shí)避免內(nèi)裝物的香味散失和防止外部不良?xì)馕兜那秩?，可以保證氣味的完整性；利用其阻濕性，可以防止產(chǎn)品發(fā)生失水變干、口感變差的現(xiàn)象，防止定量制品發(fā)生自然損耗(失重)；PVDC阻氣性能不隨濕度的變化而變化，即使高濕環(huán)境也不會(huì)引起產(chǎn)品變質(zhì)；而且PVDC具有優(yōu)良的耐候性和安全性，符合食品衛(wèi)生要求，通過(guò)FDA認(rèn)證，可作為優(yōu)良的食品包裝材料。但是PVDC屬于高科技新產(chǎn)品，成本較高而且自然降解性能較差，其廢棄物屬于“白色污染”物，在人們環(huán)保意識(shí)較強(qiáng)的今天，PVDC制品的發(fā)展受到嚴(yán)重制約。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供了一種高嶺土-PET-PVDC復(fù)合材料及其制備方法，可降低PVDC基材料的制備成本，而且復(fù)合材料的自然降解性能優(yōu)良。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案為:一種高嶺土 -PET-PVDC復(fù)合材料，包括以下重量百分比的成分:聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET) 25wt%、聚偏二氯乙烯(PVDC)45wt%、高嶺土 10wt%、馬來(lái)酸酐 20wt%。
[0005]所述一種高嶺土 -PET-PVDC復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
a.高嶺土預(yù)處理:按重量份稱取高嶺土45份、濃硫酸35份、檸檬酸20份，將檸檬酸配置成濃度為25%的水溶液，攪拌下加入濃硫酸，控制溶液溫度為75~80°C，加入高嶺土進(jìn)行攪拌處理，然后自然冷卻至室溫并固液分離，所得固體物經(jīng)烘干、研磨后得100~300目的預(yù)處理高嶺土；
b.馬來(lái)酸酐接枝反應(yīng):將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氯乙烯和馬來(lái)酸酐置于置于高速混合機(jī)中于40~60°C下攪拌15~20min，并于30~50°C下靜置12~15h完成接枝反應(yīng)；
c.將步驟a所得預(yù)處理高嶺土加入到步驟b的混合物中保溫混合25~35min，所得物料經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒得本發(fā)明的復(fù)合材料。
[0006]所述步驟a中，所述濃硫酸為濃度>70%的硫酸溶液。
[0007]所述步驟a中，所述攪拌處理的條件為:溫度90°C、攪拌速度120~150r/min、時(shí)間3~5ho
[0008]所述步驟a中，所述固體物經(jīng)烘干后水分含量〈0.5%。
[0009]所述步驟c中，所述擠出造粒條件為:螺桿一區(qū)溫度250~260°C、二區(qū)溫度260-270 °C、三區(qū)溫度270~275 °C、四區(qū)溫度270~275 °C，機(jī)頭溫度260~270 V，螺桿轉(zhuǎn)速125~150r/mino
[0010]本發(fā)明的高嶺土經(jīng)預(yù)處理后更易于和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯及聚偏二氯乙烯聚合，增加復(fù)合材料體系穩(wěn)定性，使得復(fù)合材料更易降解，綠色環(huán)保，而且可降低復(fù)合材料制備成本；經(jīng)馬來(lái)酸酐接枝后的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯及聚偏二氯乙烯分子間作用力加大，增強(qiáng)復(fù)合材料體系的機(jī)械性能，同時(shí)與高嶺土之間的相容性更好，進(jìn)一步提高了復(fù)合材料的穩(wěn)定性。綜上可知，本發(fā)明的一種高嶺土 -PET-PVDC復(fù)合材料及其制備方法具有制備工藝簡(jiǎn)單，制備成本低，所得復(fù)合材料機(jī)械性能及穩(wěn)定性良好而且綠色環(huán)保的特點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0012]實(shí)施例1:一種高嶺土 -PET-PVDC復(fù)合材料，包括以下重量百分比的成分:聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET) 25wt%、聚偏二氯乙烯(PVDC) 45wt%、高嶺土 10wt%、馬來(lái)酸酐20wt%。
[0013]所述一種高嶺土 -PET-PVDC復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
a.高嶺土預(yù)處理:按重量份稱取高嶺土45份、濃硫酸35份、檸檬酸20份，將檸檬酸配置成濃度為25%的水溶液，攪拌下加入濃硫酸，控制溶液溫度為75°C，加入高嶺土進(jìn)行攪拌處理，然后自然冷卻至室溫并固液分離，所得固體物經(jīng)烘干、研磨后得100~300目的預(yù)處理尚嶺土 ；
b.馬來(lái)酸酐接枝反應(yīng):將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氯乙烯和馬來(lái)酸酐置于置于高速混合機(jī)中于50°C下攪拌18min，并于40°C下靜置14h完成接枝反應(yīng)；
c.將步驟a所得預(yù)處理高嶺土加入到步驟b的混合物中保溫混合30min，所得物料經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒得本發(fā)明的復(fù)合材料；所述擠出造粒條件為:螺桿一區(qū)溫度255°C、二區(qū)溫度265°C、三區(qū)溫度270°C、四區(qū)溫度270°C，機(jī)頭溫度265°C，螺桿轉(zhuǎn)速135r/min。
[0014]所述步驟a中，所述濃硫酸為濃度>70%的硫酸溶液；所述攪拌處理的條件為:溫度90°C、攪拌速度130r/min、時(shí)間4h ;所述固體物經(jīng)烘干后水分含量〈0.5%。
[0015]實(shí)施例2:—種高嶺土 -PET-PVDC復(fù)合材料，包括以下重量百分比的成分:聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET) 25wt%、聚偏二氯乙烯(PVDC) 45wt%、高嶺土 10wt%、馬來(lái)酸酐20wt%。
[0016]所述一種高嶺土 -PET-PVDC復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
a.高嶺土預(yù)處理:按重量份稱取高嶺土45份、濃硫酸35份、檸檬酸20份，將檸檬酸配置成濃度為25%的水溶液，攪拌下加入濃硫酸，控制溶液溫度為80°C，加入高嶺土進(jìn)行攪拌處理，然后自然冷卻至室溫并固液分離，所得固體物經(jīng)烘干、研磨后得100~300目的預(yù)處理尚嶺土 ；
b.馬來(lái)酸酐接枝反應(yīng):將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氯乙烯和馬來(lái)酸酐置于置于高速混合機(jī)中于45°C下攪拌20min，并于30°C下靜置15h完成接枝反應(yīng)；
c.將步驟a所得預(yù)處理高嶺土加入到步驟b的混合物中保溫混合28min，所得物料經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒得本發(fā)明的復(fù)合材料；所述擠出造粒條件為:螺桿一區(qū)溫度250°C、二區(qū)溫度265°C、三區(qū)溫度275°C、四區(qū)溫度275°C，機(jī)頭溫度270°C，螺桿轉(zhuǎn)速125r/min。
[0017]所述步驟a中，所述濃硫酸為濃度>70%的硫酸溶液；所述攪拌處理的條件為:溫度90°C、攪拌速度120r/min、時(shí)間5h ;所述固體物經(jīng)烘干后水分含量〈0.5%。
[0018]實(shí)施例3:—種高嶺土 -PET-PVDC復(fù)合材料，包括以下重量百分比的成分:聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET) 25wt%、聚偏二氯乙烯(PVDC) 45wt%、高嶺土 10wt%、馬來(lái)酸酐20wt%。
[0019]所述一種高嶺土 -PET-PVDC復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
a.高嶺土預(yù)處理:按重量份稱取高嶺土45份、濃硫酸35份、檸檬酸20份，將檸檬酸配置成濃度為25%的水溶液，攪拌下加入濃硫酸，控制溶液溫度為78°C，加入高嶺土進(jìn)行攪拌處理，然后自然冷卻至室溫并固液分離，所得固體物經(jīng)烘干、研磨后得100~300目的預(yù)處理尚嶺土 ；
b.馬來(lái)酸酐接枝反應(yīng):將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氯乙烯和馬來(lái)酸酐置于置于高速混合機(jī)中于58°C下攪拌16min，并于35°C下靜置13h完成接枝反應(yīng)；
c.將步驟a所得預(yù)處理高嶺土加入到步驟b的混合物中保溫混合25~35min，所得物料經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒得本發(fā)明的復(fù)合材料；所述擠出造粒條件為:螺桿一區(qū)溫度260°C、二區(qū)溫度260°C、三區(qū)溫度270°C、四區(qū)溫度275°C，機(jī)頭溫度260°C，螺桿轉(zhuǎn)速145r/
mino
[0020]所述步驟a中，所述濃硫酸為濃度>70%的硫酸溶液；所述攪拌處理的條件為:溫度90°C、攪拌速度125r/min、時(shí)間4h ;所述固體物經(jīng)烘干后水分含量〈0.5%。
[0021]經(jīng)測(cè)定，本發(fā)明實(shí)施例1所得復(fù)合材料的性能為:沖擊強(qiáng)度51.2MPa(GB1843-89)，氧氣透過(guò)率1.8g/(m2.24h) (GB/T1038-2000)，而PVDC樹(shù)脂材料的沖擊強(qiáng)度為42.4MPa、氧氣透過(guò)率1.9g/(m2.24h)，經(jīng)對(duì)比可知本發(fā)明的復(fù)合材料在保持較好阻隔性能的前提下，增強(qiáng)了抗沖擊性能，同時(shí)加入了利于降解的高嶺土成分，使復(fù)合材料更加綠色環(huán)保。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高嶺土 -PET-PVDC復(fù)合材料，其特征在于，包括以下重量百分比的成分:聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋25wt%、聚偏二氯乙稀45wt%、高嶺土 10wt%、馬來(lái)酸酐20wt%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高嶺土-PET-PVDC復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: a.高嶺土預(yù)處理:按重量份稱取高嶺土45份、濃硫酸35份、檸檬酸20份，將檸檬酸配置成濃度為25%的水溶液，攪拌下加入濃硫酸，控制溶液溫度為75~80°C，加入高嶺土進(jìn)行攪拌處理，然后自然冷卻至室溫并固液分離，所得固體物經(jīng)烘干、研磨后得100~300目的預(yù)處理高嶺土； b.馬來(lái)酸酐接枝反應(yīng):將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氯乙烯和馬來(lái)酸酐置于置于高速混合機(jī)中于40~60°C下攪拌15~20min，并于30~50°C下靜置12~15h完成接枝反應(yīng)； c.將步驟a所得預(yù)處理高嶺土加入到步驟b的混合物中保溫混合25~35min，所得物料經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒得本發(fā)明的復(fù)合材料。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高嶺土-PET-PVDC復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟a中，所述濃硫酸為濃度>70%的硫酸溶液。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高嶺土-PET-PVDC復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟a中，所述攪拌處理的條件為:溫度90°C、攪拌速度120~150r/min、時(shí)間3~5h。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高嶺土-PET-PVDC復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟a中，所述固體物經(jīng)烘干后水分含量〈0.5%。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高嶺土-PET-PVDC復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟c中，所述擠出造粒條件為:螺桿一區(qū)溫度250~260°C、二區(qū)溫度260~270°C、三區(qū)溫度 270~275°C、四區(qū)溫度 270~275°C，機(jī)頭溫度 260~270°C，螺桿轉(zhuǎn)速 125~150r/min。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高嶺土-PET-PVDC復(fù)合材料，包括以下重量百分比的成分：聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）25wt%、聚偏二氯乙烯（PVDC）45wt%、高嶺土10wt%、馬來(lái)酸酐20wt%，本發(fā)明同時(shí)公開(kāi)了一種高嶺土-PET-PVDC復(fù)合材料的制備方法。本發(fā)明的復(fù)合材料在保持較好阻隔性能的前提下，增強(qiáng)了抗沖擊性能，同時(shí)加入了利于降解的高嶺土成分，使復(fù)合材料更加綠色環(huán)保。
【IPC分類】C08K9/04, C08L51/00, C08F291/04, C08F291/06, B29C47/92, C08K9/02, C08K3/34
【公開(kāi)號(hào)】CN104927278
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510331611
【發(fā)明人】戴曉宸
【申請(qǐng)人】蘇州云舒新材料科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年6月16日