【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合材料，具体涉及一种高耐热高阻隔环烯烃共聚物复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，我国食品、药品、化妆品、精密电子产品等行业快速发展，带动塑料包装市场以每年约10％的速度快速扩张。为了满足包装行业日益增长的安全稳定性需求，高阻隔塑料包装材料成为当下该领域研究热点。目前常见的高阻隔材料有：乙烯-乙烯醇共聚物、聚偏二氯乙烯、聚酰胺、聚乙烯醇等。
2、环烯烃共聚物(简称coc)是通过开环聚合或加成聚合得到的一种具有高附加值的热塑性工程塑料，环烯烃共聚物具有高透光率、耐水、耐碱、耐盐、吸湿性低等优点，使其在包装、光学以及医用领域有广泛应用，其中包装领域是环烯烃共聚物发展最快的领域。环烯烃共聚物耐热性能与环烯烃大空间位阻以及刚性结构密切相关，为了提高环烯烃共聚物耐热性，可以在共聚物分子链中引入大空间位阻刚性基团，然而刚性过高将影响环烯烃共聚物的加工性能。此外，与现有高阻隔材料相比，环烯烃共聚物气体阻隔性能并未十分突出。因此，需要对环烯烃共聚物进行改性，使其满足包装领域严苛的使用要求。
3、为了解决上述技术问题，可以通过化学改性、表面处理、复合改性、无机粒子共混改性等手段来对环烯烃共聚物进行改性。公布号cn201380042707.2的专利公开了一种由环烯烃共聚物制成的阻隔材料的方法，通过选择不同的烯烃单体进行开环聚合，对环烯烃共聚物分子结构进行重新设计，进而提升材料的气体阻隔性。公告号cn201810374351.7的专利申请公开了一种高阻隔热收缩膜的制备方法，将环烯烃共聚物作为阻隔层材料，
4、上述方法主要涉及环烯烃共聚物的化学改性或者复合改性，虽然一定程度可以提升材料的气体阻隔性，但对材料的耐热性提升十分有限。因此如何制备一种高耐热、高气体阻隔性的环烯烃共聚物复合材料对于拓展其在包装材料领域的应用具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的第一个目的是提供一种高耐热高阻隔环烯烃共聚物复合材料的制备方法，本专利技术的第二个目的是提供一种高耐热高阻隔环烯烃共聚物复合材料。本专利技术对环烯烃共聚物改性，制备出的复合材料具有高耐热和高阻隔性能。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种高耐热高阻隔环烯烃共聚物复合材料的制备方法，包括如下步骤：
4、将五水合硝酸铋、硝酸、水加入反应瓶，搅拌；待五水合硝酸铋完全溶解后，加入三水合氯化铑，调整溶液ph；将溶液转移至反应釜中，持续反应；取出产物，洗涤至中性，煅烧，得到铑掺杂三氧化二铋纳米薄片；
5、将所述铑掺杂三氧化二铋纳米薄片与水配制成分散液，转移至反应瓶中，持续搅拌，加入表面活性剂，继续搅拌，冷却，洗涤至中性，离心干燥后待用，得到表面改性后的铑掺杂三氧化二铋纳米薄片；
6、将所述表面改性后的铑掺杂三氧化二铋纳米薄片、环烯烃共聚物、抗氧剂、助剂混合均匀，挤出造粒，得到高耐热高阻隔环烯烃共聚物复合材料。
7、于本专利技术的一实施例中，所述表面活性剂包括双十八烷基二甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠、硅烷偶联剂kh-550中的一种或几种。
8、于本专利技术的一实施例中，所述环烯烃共聚物包括三井化学apl6013t、三井化学apl6015t、三井化学apl8008t、日本瑞翁k22r、日本瑞翁k26r中的一种或几种。
9、于本专利技术的一实施例中，所述五水合硝酸铋的添加量为0.1～1.0mol。
10、于本专利技术的一实施例中，所述三水合氯化铑添加量为0.01～0.05mol。
11、于本专利技术的一实施例中，所述铑掺杂三氧化二铋纳米薄片与水配制成分散液的配制比例为1～10g:50ml，所述水包括去离子水。
12、于本专利技术的一实施例中，所述表面活性剂的添加量为0.1～1g。
13、于本专利技术的一实施例中，所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂168中至少一种，所述助剂包括硬脂酸锌；按质量比计，铑掺杂三氧化二铋纳米薄片：环烯烃共聚物：抗氧剂1010：抗氧剂168：硬脂酸锌的添加比例为1～10:100:0.1:0.1:0.5。
14、于本专利技术的一实施例中，挤出造粒使用双螺杆挤出机，所述双螺杆挤出机加工温度为：加料段140-180℃，熔融段180-220℃，均化段220-230℃，机头温度210-230℃。
15、于本专利技术的一实施例中，包括如下步骤：
16、将五水合硝酸铋、浓度为30～99％的30～100ml硝酸以及10～50ml去离子水加入至三口烧瓶中，在50～100℃下搅拌5～30min；待五水合硝酸铋完全溶解后，加入三水合氯化铑，并持续向三口烧瓶中滴加浓度为10～50％的氨水，直至溶液ph达到10；将溶液转移至水热反应釜中，在100～200℃下持续反应10～15h；取出产物，用去离子水洗涤至中性，放入马弗炉在300～800℃下煅烧10～50min，得到铑掺杂三氧化二铋纳米薄片；
17、将所述铑掺杂三氧化二铋纳米薄片与去离子水配制成分散液，转移至三口烧瓶中，在50～100℃油浴锅中持续搅拌10～50min，加入表面活性剂，在50～100℃条件下继续搅拌10～50min，冷却至室温，用去离子水和无水乙醇反复洗涤至中性，离心干燥后待用，得到表面改性后的铑掺杂三氧化二铋纳米薄片；
18、将所述表面改性后的铑掺杂三氧化二铋纳米薄片、环烯烃共聚物、抗氧剂1010、抗氧剂168、硬脂酸锌在高速混合机中混合均匀，加入至双螺杆挤出机中挤出造粒，得到高耐热高阻隔的环烯烃共聚物复合材料。
19、进一步的，可对范围值优选点值，具体为：
20、将五水合硝酸铋、浓度为65％的50ml硝酸以及20ml去离子水加入至500ml三口烧瓶中，在80℃下搅拌10min；待五水合硝酸铋完全溶解后，加入三水合氯化铑，并持续向三口烧瓶中滴加浓度为25％的氨水，直至溶液ph达到10；将溶液转移至水热反应釜中，在180℃下持续反应12h；取出产物，用去离子水洗涤至中性，放入马弗炉在500℃下煅烧30min，得到铑掺杂三氧化二铋纳米薄片。
21、将铑掺杂三氧化二铋纳米薄片与去离子水配制成分散液，转移至500ml三口烧瓶中，在80℃油浴锅中持续搅拌30min，加入表面活性剂，在80℃条件下继续搅拌30min，冷却至室温，用去离子水和无水乙醇反复洗涤至中性，离心干燥后待用，得到表面改性后的铑掺杂三氧化二铋纳米薄片。
22、将表面改性后的铑掺杂三氧化二铋纳米薄片、环烯烃共聚物、抗氧剂1010、抗氧剂168、硬脂酸锌在高速混合机中混合均匀，加入至双螺杆挤出机中挤出造粒，得到高耐热高阻隔的环烯烃共聚物复合材料。
23、第二方面，本专利技术提供由前述制备方法制得的高耐热高阻隔环烯烃共聚物复合材料。
24、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
25、(1)现本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高耐热高阻隔环烯烃共聚物复合材料及其制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的高耐热高阻隔环烯烃共聚物复合材料及其制备方法，其特征在于，所述表面活性剂包括双十八烷基二甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠、硅烷偶联剂KH-550中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的高耐热高阻隔环烯烃共聚物复合材料及其制备方法，其特征在于，所述环烯烃共聚物包括三井化学APL6013T、三井化学APL6015T、三井化学APL8008T、日本瑞翁K22R、日本瑞翁K26R中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的高耐热高阻隔环烯烃共聚物复合材料及其制备方法，其特征在于，所述五水合硝酸铋的添加量为0.1～1.0mol。
5.根据权利要求1所述的高耐热高阻隔环烯烃共聚物复合材料及其制备方法，其特征在于，所述三水合氯化铑添加量为0.01～0.05mol。
6.根据权利要求1所述的高耐热高阻隔环烯烃共聚物复合材料及其制备方法，其特征在于，所述铑掺杂三氧化二铋纳米薄片与水配制成分散液的配制比例为1～10g:50mL，所述水包括去离
7.根据权利要求1所述的高耐热高阻隔环烯烃共聚物复合材料及其制备方法，其特征在于，所述表面活性剂的添加量为0.1～1g。
8.根据权利要求1所述的高耐热高阻隔环烯烃共聚物复合材料及其制备方法，其特征在于，所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂168中至少一种，所述助剂包括硬脂酸锌；按质量比计，铑掺杂三氧化二铋纳米薄片：环烯烃共聚物：抗氧剂1010：抗氧剂168：硬脂酸锌的添加比例为1～10:100:0.1:0.1:0.5。
9.根据权利要求1所述的高耐热高阻隔环烯烃共聚物复合材料及其制备方法，其特征在于，挤出造粒使用双螺杆挤出机，所述双螺杆挤出机加工温度为：加料段140-180℃，熔融段180-220℃，均化段220-230℃，机头温度210-230℃。
10.根据权利要求1所述的高耐热高阻隔环烯烃共聚物复合材料及其制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种高耐热高阻隔环烯烃共聚物复合材料及其制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的高耐热高阻隔环烯烃共聚物复合材料及其制备方法，其特征在于，所述表面活性剂包括双十八烷基二甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠、硅烷偶联剂kh-550中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的高耐热高阻隔环烯烃共聚物复合材料及其制备方法，其特征在于，所述环烯烃共聚物包括三井化学apl6013t、三井化学apl6015t、三井化学apl8008t、日本瑞翁k22r、日本瑞翁k26r中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的高耐热高阻隔环烯烃共聚物复合材料及其制备方法，其特征在于，所述五水合硝酸铋的添加量为0.1～1.0mol。
5.根据权利要求1所述的高耐热高阻隔环烯烃共聚物复合材料及其制备方法，其特征在于，所述三水合氯化铑添加量为0.01～0.05mol。
6.根据权利要求1所述的高耐热高阻隔环烯烃共聚物复合材料及其制备方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王楷，李爱元，孙向东，俞时贝柯，范林昊，
申请(专利权)人：宁波职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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