阅读说明：本技术 Hdpe与尼龙6共混物用相容剂及其制备工艺和应用 (Compatilizer for HDPE (high-density polyethylene) and nylon 6 blend and preparation process and application thereof ) 是由 储文明 徐进 于 2020-06-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种HDPE与尼龙6共混物用相容剂,本发明在HDPE挤出过程中,在引发剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷(DBPH)和催化剂二异丙基乙醇铵的作用下,在HDPE分子链上引入酰胺极性基团的功能性单体；N-(异-丁氧基甲基)甲基丙烯酰胺和具有协同效应的功能性单体：N-乙烯基己内酰胺。接枝反应后的HDPE接枝聚合物作为HDPE与尼龙6共混物的相容剂,在两相界面起到“偶联作用”,增加两相界面粘合力,使得制品不仅具有较高的物理机械性能,而且具有优异的阻隔性能。(The invention discloses a compatibilizer for a blend of HDPE and nylon 6, which is characterized in that in the process of extruding HDPE, a functional monomer of amide polar groups is introduced into a HDPE molecular chain under the action of an initiator 2, 5-dimethyl-2, 5-bis (tert-butylperoxy) hexane (DBPH) and a catalyst ammonium diisopropylethanolate; n- (iso-butoxymethyl) methacrylamide and a functional monomer with a synergistic effect: n-vinyl caprolactam. The HDPE graft polymer after the grafting reaction is used as a compatilizer of the HDPE and nylon 6 blend, plays a role in coupling at a two-phase interface, increases the adhesive force of the two-phase interface, and ensures that the product not only has higher physical and mechanical properties, but also has excellent barrier property.)

HDPE与尼龙6共混物用相容剂及其制备工艺和应用

技术领域

本发明涉及一种HDPE与尼龙6共混物用相容剂及其制备工艺和应用。

背景技术

HDPE(高密度聚乙烯)是一种具有较好的综合性能的聚合物，以HDPE为主要原料的包装材料正取代传统的金属或玻璃包装材料，大量应用于食品包装、药品包装等。但是，HDPE材料阻隔性比较差，限制了其应用范围。尼龙6(聚酰胺6)是一种具有高强度、高阻隔性的特殊材料，将尼龙6掺入HDPE材料中可提高HDPE材料的阻隔性能。但是由于HDPE材料是非极性聚合物，而尼龙6是极性聚合物，单纯共混得到的材料不仅力学性能较差，阻隔性能的提升也较为有限。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中HDPE材料阻隔性较差的缺陷，提供一种HDPE与尼龙6共混物用相容剂及其制备工艺

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

HDPE与尼龙6共混物用相容剂，包括以下重量份数的各组分：

HDPE 100份

N-(异-丁氧基甲基)甲基丙烯酰胺 5～6份

N-乙烯基己内酰胺 3～5份

2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷 0.3～0.5份

二异丙基乙醇铵 0.2～0.3份

抗氧剂1010 0.2～0.25份

EBS 0.8～1.0份

HDPE与尼龙6共混物用相容剂的制备工艺，包括如下步骤：

S1、在长径比L/D＝48的双螺杆挤出机上挤出，所述双螺杆挤出机设置有12个区段，3个进料口，第一个进料口位于挤出机1D处，第二个进料口位于挤出机第五区段的SD处,第三个进料口位于挤出机7D处；

S2、将HDPE以75kg/h的进料速率加入120r/min的双螺杆挤出机的第一区段1D处的进料口；

S3、将N-(异-丁氧基甲基)甲基丙烯酰胺、N-乙烯基己内酰胺、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、二异丙基乙醇铵按配比混合后，在1.2～1.5Mpa的压力下，以4.7kg/h的加料速率加到位于挤出机的第五区段5D处的进料口；

S4、将抗氧剂1010、EBS混合后以0.52kg/h的速率加到位于挤出机第七个区段7D处的进料口处加料

S5、进行接枝反应，挤出加工温度从第一区段的140℃～150℃逐渐升高到第8区段的220℃，挤出机末段的挤出温度逐渐降至160℃～170℃左右。

进一步的，S5中各区段的工艺温度设定如下：

140～150℃、170～180℃、180～190℃、190～200℃、190～200℃、200～210℃、200～210℃、210～220℃、200～210℃、190～200℃、180～190℃和160～170℃。

进一步的，将S3中，将S1所得的混合料以85kg/h的进料速率加入，双螺杆挤出机的运行速率为110r/min。

本发明所达到的有益效果是：本发明在HDPE挤出过程中，在引发剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷(DBPH)和催化剂二异丙基乙醇铵的作用下，在HDPE分子链上引入酰胺极性基团的功能性单体；N-(异-丁氧基甲基)甲基丙烯酰胺和具有协同效应的功能性单体：N-乙烯基己内酰胺。接枝反应后的HDPE接枝聚合物作为HDPE与尼龙6共混物的相容剂，在两相界面起到“偶联作用”，增加两相界面粘合力，使得制品不仅具有较高的物理机械性能，而且具有优异的阻隔性能。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

HDPE与尼龙6共混物用相容剂，其特征在于，包括以下重量份数的各组分：

HDPE 100份

N-(异-丁氧基甲基)甲基丙烯酰胺 5～6份

N-乙烯基己内酰胺 3～5份

2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷 0.3～0.5份

二异丙基乙醇铵 0.2～0.3份

抗氧剂1010 0.2～0.25份

EBS 0.8～1.0份。

该相容剂的制备工艺，包括如下步骤：

S1、在长径比L/D＝48的双螺杆挤出机上挤出，所述双螺杆挤出机设置有12个区段，3个进料口，第一个进料口位于挤出机1D处，第二个进料口位于挤出机第五区段的SD处,第三个进料口位于挤出机7D处；

S2、将HDPE以75kg/h的进料速率加入120r/min的双螺杆挤出机的第一区段1D处的进料口；

S3、将N-(异-丁氧基甲基)甲基丙烯酰胺、N-乙烯基己内酰胺、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、二异丙基乙醇铵按配比混合后，在1.2～1.5Mpa的压力下，以4.7kg/h的加料速率加到位于挤出机的第五区段5D处的进料口；

S4、将抗氧剂1010、EBS混合后以0.52kg/h的速率加到位于挤出机第七个区段7D处的进料口处加料

S5、进行接枝反应，挤出加工温度设定如下：

140～150℃、170～180℃、180～190℃、190～200℃、190～200℃、200～210℃、200～210℃、210～220℃、200～210℃、190～200℃、180～190℃和160～170℃。

实施例2

一种HDPE与尼龙共混物，包括以下重量份数的各组分：

HDPE 100份

尼龙6 25份

实施例1中的相容剂 6份

抗氧剂1010 0.2～0.25份

EBS 0.8～1.0份。

对比例1

一种HDPE与尼龙共混物，包括以下重量份数的各组分：

HDPE 100份

尼龙6 25份

相容剂PE-g-MAH 6份

抗氧剂1010 0.2～0.25份

EBS 0.8～1.0份。

实施例2和对比例3的制备工艺如下：

1)、首先将尼龙6置于80℃鼓风干燥箱中干燥8小时备用；

2)、在在长径比L/D＝48的双螺杆挤出机上挤出，所述双螺杆挤出机设置有12个区段，3个进料口，第一个进料口位于挤出机1D处；

3)、将HDPE、尼龙、相容剂、抗氧剂1010、润滑剂EBS按照配比加入高速混合物中搅拌6分钟左右，制备得HDPE与尼龙6混合料；

4)、将HDPE与尼龙6混合料以85kg/h的进料速率加入120r/min的双螺杆挤出机的第一区段1D处的进料口；

挤出加工温度设定如下：

140～150℃、180～190℃、190～200℃、200～210℃、210～220℃、220～230℃、220～230℃、200～210℃、190～200℃、180～190℃和160～170℃。

典型性能测定

有上表可见，本发明的相容机使得HDPE制品不仅具有较高的物理机械性能，而且具有优异的阻隔性能。

特殊材质来源：

N-(异-丁氧基甲基)甲基丙烯酰胺采购自湖北信康医药化工有限公司。

N-乙烯基己内酰胺采购自武汉鑫伟烨化工有限公司

二异丙基乙醇胺采购自上海景颜化工科技有限公司

PE-g-MAH采购自佳易容相容剂江苏有限公司。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。