一种二氧化碳基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种二氧化碳基复合材料及其制备方法。所述二氧化碳基复合材料由外层、第一粘结层、中间阻隔层、第二粘结层及内层组成。内外层由结晶度低的线性低密度聚乙烯组成，复合材料透明度更高。中间阻隔层由聚甲基乙撑碳酸酯‑乳酸和乙烯‑乙烯醇共聚物组成。阻隔材料具有优异的阻隔性能，良好的机械性能和热稳定性。粘结层由乙烯‑（甲基）丙烯酸共聚物和特级松香的混合物构成，其制备工艺简单，具有良好的粘结力及持粘力，可以和二氧化碳基阻隔料的有效粘结。本发明专利技术提供的共挤出二氧化碳基复合材料透明度高，层间粘结效果好，阻水性能优异，且原料更加的经济环保，在复合软管领域很好的市场前景。

A Carbon Dioxide Matrix Composite and Its Preparation Method

The invention relates to a carbon dioxide matrix composite material and a preparation method thereof. The carbon dioxide matrix composite material consists of an outer layer, a first bonding layer, an intermediate barrier layer, a second bonding layer and an inner layer. The inner and outer layers are composed of low crystallinity linear low density polyethylene, and the transparency of the composites is higher. The intermediate barrier layer is composed of polymethyl ethylene carbonate, lactic acid and ethylene vinyl alcohol copolymers. Barrier materials have excellent barrier properties, good mechanical properties and thermal stability. The bonding layer is composed of ethylene (methyl) acrylic acid copolymer and a mixture of high-grade rosin. Its preparation process is simple, it has good bonding force and holding force, and can effectively bond with carbon dioxide-based barriers. The co-extruded carbon dioxide matrix composites provided by the invention have high transparency, good interlaminar bonding effect, excellent water resistance, more economical and environmental protection raw materials, and good market prospects in the field of composite hoses.

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳基复合材料及其制备方法
本专利技术属于材料制备领域，具体涉及一种二氧化碳基复合材料及其制备方法。
技术介绍
目前常用的化妆品包装材料为多层共挤出复合材料，包括内外层、中间阻隔层及粘结层。中间层阻隔材料多为乙烯－乙烯醇共聚物(EVOH)，其具有卓越的氧气阻隔性能，但价格较高，吸湿后阻隔性能下降，生物降解性差容易造成白色污染。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种二氧化碳基复合材料及其制备方法，旨在解决现有包装软管所用复合材料价格较高，生物降解性差易造成白色污染的问题。本专利技术的技术方案如下：一种二氧化碳基复合材料，其中，由外到内依次包括：外层、阻隔层、粘结层以及内层；所述阻隔层由更加经济环保的新型二氧化碳基阻隔材料构成，如聚甲基乙撑碳酸酯-乳酸与乙烯-乙烯醇共聚物构成。所述的二氧化碳基复合材料，其中，所述阻隔层按质量份数计包括：50-70份的聚甲基乙撑碳酸酯-乳酸，30-50份的乙烯-乙烯醇共聚物。所述的二氧化碳基复合材料，其中，所述聚甲基乙撑碳酸酯-乳酸的数均分子量为30000~100000，熔融指数为2-5g/10min。所述的二氧化碳基复合材料，其中，所述粘结层按质量份数计包括：70-90份的乙烯-（甲基）丙烯酸共聚物共聚物以及10-30份的松香。所述的二氧化碳基复合材料，其中，所述粘结层的熔融指数为2-7g/10min。所述的二氧化碳基复合材料，其中，所述内层以及外层由聚乙烯构成。所述的二氧化碳基复合材料，其中，所述外层与阻隔层之间设有另一粘结层。一种如上所述的二氧化碳基复合材料的制备方法，其中，包括步骤：将聚乙烯、热熔胶层材料以及阻隔层材料分别加入到第一螺杆挤出机，第二螺杆挤出机，第三螺杆挤出机；所述聚乙烯、热熔胶层材料以及阻隔层材料经熔融后在同一成型混合机中挤出，依次经拉伸、冷却、分切处理后得到成品。所述的二氧化碳基复合材料的制备方法，其中，所述第一螺杆挤出机的温度设为160-200℃、所述第二螺杆挤出机的温度设为100-190℃、所述第三螺杆挤出机的温度设为150-190℃。所述的二氧化碳基复合材料的制备方法，其中，所述第一螺杆挤出机转速为400-600rad/s、所述第二螺杆挤出机转速为800-1100rad/s、所述第三螺杆挤出机转速为600-900rad/s。有益效果：本专利技术所公开的共挤出二氧化碳基复合材料，中间阻隔层材料采用甲基乙撑碳酸酯-乳酸和乙烯-乙烯醇共聚物，使得该层具有更加优异的水气阻隔性能，良好的机械加工性能以及能够完全被生物降解性。附图说明图1为本专利技术中二氧化碳基复合材料结构示意图。图2为本专利技术中二氧化碳基复合材料制备方法较佳实施流程图。具体实施方式本专利技术提供一种二氧化碳基复合材料及其制备方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1，如图所示，本专利技术所提供的二氧化碳基复合材料包括：外层1、第一粘结层2、阻隔层3、第二粘结层4以及内层5；所述复合材料的厚度为0.3-0.5mm，所述阻隔层3由聚甲基乙撑碳酸酯-乳酸与乙烯-乙烯醇共聚物构成。作为本专利技术一具体实施方式，所述内层与外层由结晶度低的线性低密度聚乙烯材料构成，所述线性低密度聚乙烯(LLDPE)为无毒、无味、无臭的乳白色颗粒，密度为0.918~0.945g/cm。其具有较高的软化温度和熔融温度，有强度大、韧性好、刚性大、耐热、耐寒性好等优点，可耐酸、碱、有机溶剂等，同时，低结晶度可以有效减小材料在水冷时因热膨胀系数的不同而引起的收缩变形，减小了片层之间的内应力。所述阻隔层的组分为50-70（如70份）份的聚甲基乙撑碳酸酯-乳酸，30-50（如30份）份的乙烯-乙烯醇共聚物，按质量份数计。所述聚甲基乙撑碳酸酯-乳酸，是由二氧化碳和环氧丙烷共聚而成的一种脂肪族聚碳酸酯，具有完全可生物降解性同时还具有优良的气体阻隔性生物相容性和易加工性，但是其力学性能和热性能较差，将其与乙烯-乙烯醇共聚物相结合，利用乙烯-乙烯醇共聚物的热稳定性和极好的力学性能，从而使得所得到的阻隔层具有优异的水蒸气阻隔性能，良好的机械性能和热稳定性。进一步，所述阻隔层所用聚甲基乙撑碳酸酯-乳酸的数均分子量为30000~100000，熔融指数为2-5g/10min，。作为本专利技术一具体实施方式，所述粘结层按质量份数计包括：70-90份（如75份）的乙烯-（甲基）丙烯酸共聚物，10-30份（如25份）的松香，所述松香为特级松香。所述乙烯-（甲基）丙烯酸共聚物具有优异的热稳定性以及添加50%以上的填料而不影响其弹性的特性，将其与松香相混合以增加初粘性和粘结强度。所述粘结层具有良好的粘结力、持粘力及低温粘结性能。进一步，所述粘结层的熔融指数为2-7g/10min，使得粘结层可在阻隔层与内层之间均匀的流动，有助于提高层与层之间的粘结性能。请参阅图2，本专利技术还提供一种二氧化碳基复合材料的制备方法，包括如下步骤：S100、将聚乙烯、热熔胶层材料以及阻隔层材料分别加入到第一螺杆挤出机，第二螺杆挤出机，第三螺杆挤出机；S200、所述聚乙烯、热熔胶层材料以及阻隔层材料经熔融后在同一成型混合机中挤出，依次经拉伸、冷却、分切处理后得到成品。具体来说，将聚乙烯材料加入到第一螺杆挤出机中，将乙烯-（甲基）丙烯酸共聚物与特级松香加入到第二螺杆挤出机中，将聚甲基乙撑碳酸酯-乳酸与乙烯-乙烯醇共聚物加入到第三螺杆挤压机中，温度分别设置为160-200℃，100-190℃，150-190℃，螺杆转速分别设置为400-600rad/s，800-1100rad/s，600-900rad/s。经熔融后在同一成型混合机头共挤出，而后经拉伸、冷却分切处理后得到成品，所述冷却温度为0-15℃。将温度控制在0-15℃可以有效减少原材的结晶度。本专利技术所提供的二氧化碳基复合材料可用于制作包装软管。下面通过具体实施例对本专利技术进行进一步的解释说明。实施例1分别将聚乙烯、热熔胶及二氧化碳基阻隔层材料加入到各自的螺杆挤出机中，温度分别设置为180℃，180℃，180℃，螺杆转速分别为500rad/s，800rad/s，800rad/s。其中热熔胶中乙烯-（甲基）丙烯酸共聚物75份，特级松香25份，二氧化碳基阻隔材料中的聚甲基乙撑碳酸酯-乳酸70份，乙烯-乙烯醇共聚物30份。经熔融在后在同一成型混合机头共挤出，而后经拉伸、冷却，冷却温度为5℃；复合材料厚度为0.5mm。制备的复合软管光泽度好，层与层之间的剥离强度可达0.30KN/m以上，氧气透过率低达0.92cm3·mm/(m2·24h)以下，水蒸气透过率为3g·mm/(m2·24h)以下。实施例2分别将聚乙烯、热熔胶及二氧化碳基阻隔材料加入到各自的螺杆挤出机中，温度分别设置为180℃，170℃，170℃，螺杆转速分别为500rad/s，900rad/s，600rad/s。其中热熔胶中乙烯-（甲基）丙烯酸共聚物80份，特级松香20份，二氧化碳基阻隔材料中的聚甲基乙撑碳酸酯-乳酸60份，乙烯-乙烯醇共聚物40份。经熔融在后在同一成型混合机头共挤出，而后经拉伸、冷却，冷却温度为5℃；复合材料厚度为0.5mm。制备的复本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化碳基复合材料，其特征在于，由外到内依次包括：外层、阻隔层、粘结层以及内层；所述阻隔层由聚甲基乙撑碳酸酯‑乳酸与乙烯‑乙烯醇共聚物构成。

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳基复合材料，其特征在于，由外到内依次包括：外层、阻隔层、粘结层以及内层；所述阻隔层由聚甲基乙撑碳酸酯-乳酸与乙烯-乙烯醇共聚物构成。2.根据权利要求1所述的二氧化碳基复合材料，其特征在于，所述阻隔层按质量份数计包括：50-70份的聚甲基乙撑碳酸酯-乳酸，30-50份的乙烯-乙烯醇共聚物。3.根据权利要求2所述的二氧化碳基复合材料，其特征在于，所述聚甲基乙撑碳酸酯-乳酸的数均分子量为30000~100000，熔融指数为2-5g/10min。4.根据权利要求1所述的二氧化碳基复合材料，其特征在于，所述粘结层按质量份数计包括：70-90份的乙烯-（甲基）丙烯酸共聚物共聚物以及10-30份的松香。5.根据权利要求4所述的二氧化碳基复合材料，其特征在于，所述粘结层的熔融指数为2-7g/10min。6.根据权利要求1所述的二氧化碳基复合材料，其特征在于，所述内层以及外层由聚乙烯材料构成。...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋德功，陈寿，彭晓华，孟跃中，王拴紧，
申请(专利权)人：深圳市通产丽星股份有限公司，广州丽盈塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44