本發(fā)明涉及一種高阻隔高密度聚乙烯塑料的制備方法，屬于塑料制品制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，簡(jiǎn)稱為“HDPE”)大分子呈直鏈線型結(jié)構(gòu)，分子結(jié)構(gòu)緊密，結(jié)晶度高達(dá)85％-95％，相對(duì)密度為0.941-0.960，是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹脂，有較好的流變性和延展性，很適宜制成薄膜、薄片、薄壁類塑料制品。高密度聚乙烯為無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)臭的白色材料，熔點(diǎn)約為130℃，比重比水輕，它具有良好的耐熱性和耐寒性，在常溫甚至在-40F低溫度下均如此，還具有較高的剛性和韌性，機(jī)械強(qiáng)度好，耐酸堿，耐有機(jī)溶劑，化學(xué)穩(wěn)定性好。高密度聚乙烯大量用于薄膜包裝食品，也可制成瓶、罐等食品、藥品、日用品包裝。高密度聚乙烯的主要包裝特性：阻水阻濕性好，但阻氣和阻有機(jī)蒸氣的性能差，因此不能用于高阻隔包裝。
納米有機(jī)蒙脫土，是經(jīng)分散剝片、純化改型、超細(xì)分級(jí)、有機(jī)插入等特殊工藝而生產(chǎn)出的蒙脫石含量大于98％、平均晶片厚度小于20納米的高性能產(chǎn)品，該產(chǎn)品單晶片大，層厚小，比表面積大，透明性好，納米分散后具有很高的表面能與高分子聚合物有很強(qiáng)的親和力，具有良好的分散性能，廣泛應(yīng)用于高分子材料行業(yè)作為納米聚合物高分子材料的添加劑，具有提高抗沖擊、抗疲勞、尺寸穩(wěn)定性、氣體阻隔性、阻燃性、抗紫外線性等性能。水蒸氣、O2、CO2、紫外光透過(guò)率降低到1/2至1/5，熱釋放速度明顯延緩，阻燃性顯著提高，熔融流動(dòng)性增加，因此聚合物/蒙脫石納米復(fù)合材料成為新一代高阻隔性包裝材料，高強(qiáng)度輕量化工程材料，高阻燃絕緣電器材料和抗疲勞高性能彈性體材料。
云母片由多硅白云母、石英、石榴石和金紅石等高壓組合，具有極高的電絕緣性和較好阻隔性。云母薄片是經(jīng)過(guò)剝分、定厚、切制而成的云母零件，厚度為1-30μm，柔軟而富有彈性。云母薄片作塑料、橡膠等功能性填料，可提高其機(jī)械強(qiáng)度，增強(qiáng)韌性、阻隔濕、汽的透過(guò)及耐腐蝕等。云母薄片填料在塑料膜內(nèi)經(jīng)雙向拉伸的塑料膜，云母薄片自動(dòng)形成與塑料膜互相平行取向排列，與滲透物質(zhì)穿透膜的方向相垂直，水、汽、光等對(duì)塑料膜的滲透受到強(qiáng)烈阻隔，阻隔作用的發(fā)揮最為充分。
碳酸鈣晶須用于改性塑料等熱塑性材料表現(xiàn)出顯著的增強(qiáng)、增韌作用。可以改善產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性、抗老化性能；還可提升加工性能及制品的表面光潔度。
硼酸鋁晶須是一種針狀單晶纖維，具有高的彈性模量、良好的機(jī)械強(qiáng)度，耐熱性、耐化學(xué)藥品性、耐酸性等特點(diǎn)，不僅可以用于絕熱、耐熱和耐腐材料，也可用作熱塑性樹脂的補(bǔ)強(qiáng)劑。硼酸鋁晶須具有優(yōu)異的耐磨減磨性能、耐火阻燃性等。硼酸鋁的價(jià)格較低，僅為碳化硅晶須的1/10-1/30，是一種有很大市場(chǎng)潛力的新型晶須材料。目前研究使用的基體樹脂主要包括PP、PE、PVC、PA等，用于制得具有優(yōu)異的強(qiáng)度、剛度、耐磨性的復(fù)合材料。
凹凸棒土的基本結(jié)構(gòu)單元為棒狀、針狀、纖維狀單晶體，簡(jiǎn)稱凹凸棒晶，凹凸棒土中棒晶的含量一般＜50％。凹凸棒晶長(zhǎng)約0.5-5μm，寬約0.01-0.10μm，表面布滿凹凸相間的溝槽，莫氏硬度2-3級(jí)，加熱到700-800℃，硬度＞5級(jí)，比重為2.05-2.32。
納米二氧化硅的加入，在其表面包敷一層有機(jī)材料，形成網(wǎng)絡(luò)硅石結(jié)構(gòu)，增加產(chǎn)品的密封性和防滲性。
多年來(lái)材料科技工作者針對(duì)HDPE存在的缺陷，進(jìn)行了大量的改性研究，以期制得具有高強(qiáng)度、高阻隔HDPE塑料，特別是高阻隔包裝材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種可用于食品、藥品、日用品等高阻隔包裝的塑料的制備方法。
本發(fā)明所述的一種高阻隔高密度聚乙烯塑料的制備方法，采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)取0.1-0.3份直徑為0.5-1μm、長(zhǎng)度為10-20μm的硼酸鋁晶須，0.2-0.4份長(zhǎng)為0.5-5μm、寬為0.01-0.10μm的凹凸棒晶，3.0-5.0份表征參數(shù)直徑為0.5-3μm、長(zhǎng)度為5-20μm的碳酸鈣晶須，0.4-0.8份月桂胺聚氧乙烯醚，3.0-5.0份厚度為1-3μm、250-350目的白云母薄片，6.0-8.0份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-30％的碳酸氫鈉水溶液，0.2-0.4份納米級(jí)滑石粉混合，在140-160℃過(guò)熱蒸汽反應(yīng)釜內(nèi)攪拌汽蒸反應(yīng)45-60min，在300-400℃真空微波輻射2-4h，然后浸于80-120份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至60-95℃超聲波分散0.5-1.5h，再攪拌分散2-4h，取懸浮物；
B)按質(zhì)量份數(shù)將步驟A)獲得的2.0-4.0份懸浮物用60-100份含質(zhì)量分?jǐn)?shù)3-5％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在70-90℃下超聲波處理20-40min，取上層懸浮物經(jīng)250-350目過(guò)濾，蒸餾水洗滌干凈，真空烘干，得到改性阻隔材料；
C)按質(zhì)量份數(shù)取步驟B)40-60份得到的改性阻隔材料，0.2-0.4份納米二氧化硅，12-18份聚異丁烯膠粒，0.3-0.5份硬脂酸，8.0-12份納米級(jí)有機(jī)蒙脫土，4.0-6.0份HDPE-g-MAH，12-18份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-20％的KH-550硅烷偶聯(lián)劑，60-80℃條件下在混合機(jī)中以450-550r/min的速度攪拌反應(yīng)45-60min，50-70℃真空烘干，再加入200-300份高密度聚乙烯塑料粉，以250-350r/min的速度攪拌40-50min，100-200℃條件下在密練機(jī)中混練15-25min，冷卻后切粒，在雙螺桿混練擠出得到高阻隔高密度聚乙烯塑料粒子；
D)由步驟C)得到的高阻隔高密度聚乙烯塑料粒子熔融制得高阻隔高密度聚乙烯塑料薄膜、塑料容器。
本發(fā)明所述的一種高阻隔高密度聚乙烯塑料的制備方法，采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)取0.2份直徑為0.75μm、長(zhǎng)度為15μm的硼酸鋁晶須，0.3份長(zhǎng)為2.5μm、寬為0.05μm的凹凸棒晶，4.0份表征參數(shù)直徑為1.5μm、長(zhǎng)度為15μm的碳酸鈣晶須，0.6份月桂胺聚氧乙烯醚，4.0份厚度為2μm、300目的白云母薄片，7.0份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-30％的碳酸氫鈉水溶液，0.3份納米級(jí)滑石粉混合，在150℃過(guò)熱蒸汽反應(yīng)釜內(nèi)攪拌汽蒸反應(yīng)50min，在350℃真空微波輻射3h，然后浸于100份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至75℃超聲波分散1h，再攪拌分散3h，取懸浮物；
B)按質(zhì)量份數(shù)將步驟A)獲得的3.0份懸浮物用80份含質(zhì)量分?jǐn)?shù)4％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在80℃下超聲波處理30min，取上層懸浮物經(jīng)300目過(guò)濾，蒸餾水洗滌干凈，真空烘干，得到改性阻隔材料；
C)按質(zhì)量份數(shù)取步驟B)50份得到的改性阻隔材料，0.3份納米二氧化硅，15份聚異丁烯膠粒，0.4份硬脂酸，10份納米級(jí)有機(jī)蒙脫土，5.0份HDPE-g-MAH，15份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％的KH-550硅烷偶聯(lián)劑，70℃條件下在混合機(jī)中以500r/min的速度攪拌反應(yīng)50min，60℃真空烘干，再加入250份高密度聚乙烯塑料粉，以300r/min的速度攪拌45min，150℃條件下在密練機(jī)中混練20min，冷卻后切粒，在雙螺桿混練擠出得到高阻隔高密度聚乙烯塑料粒子；
D)由步驟C)得到的高阻隔高密度聚乙烯塑料粒子熔融制得高阻隔高密度聚乙烯塑料薄膜、塑料容器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在高密度聚乙烯中添加云母片等阻隔材料，使制得的高密度聚乙烯具有高阻隔、高強(qiáng)度的特性，可用于薄膜、瓶、罐等食品、藥品、日用品等的高阻隔包裝。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的介紹：一種高阻隔高密度聚乙烯塑料的制備方法，采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)取0.1-0.3份直徑為0.5-1μm、長(zhǎng)度為10-20μm的硼酸鋁晶須，0.2-0.4份長(zhǎng)為0.5-5μm、寬為0.01-0.10μm的凹凸棒晶，3.0-5.0份表征參數(shù)直徑為0.5-3μm、長(zhǎng)度為5-20μm的碳酸鈣晶須，0.4-0.8份月桂胺聚氧乙烯醚,3.0-5.0份厚度為1-3μm、250-350目的白云母薄片，6.0-8.0份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-30％的碳酸氫鈉水溶液，0.2-0.4份納米級(jí)滑石粉混合，在140-160℃過(guò)熱蒸汽反應(yīng)釜內(nèi)攪拌汽蒸反應(yīng)45-60min，在300-400℃真空微波輻射2-4h，然后浸于80-120份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至60-95℃超聲波分散0.5-1.5h，再攪拌分散2-4h，取懸浮物；
B)按質(zhì)量份數(shù)將步驟A)獲得的2.0-4.0份懸浮物用60-100份含質(zhì)量分?jǐn)?shù)3-5％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在70-90℃下超聲波處理20-40min，取上層懸浮物經(jīng)250-350目過(guò)濾，蒸餾水洗滌干凈，真空烘干，得到改性阻隔材料；
C)按質(zhì)量份數(shù)取步驟B)40-60份得到的改性阻隔材料，0.2-0.4納米二氧化硅份，12-18份聚異丁烯膠粒，0.3-0.5份硬脂酸，8.0-12份納米級(jí)有機(jī)蒙脫土，4.0-6.0份HDPE-g-MAH，12-18份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-20％的KH-550硅烷偶聯(lián)劑，60-80℃條件下在混合機(jī)中以450-550r/min的速度攪拌反應(yīng)45-60min，50-70℃真空烘干，再加入200-300份高密度聚乙烯塑料粉，以250-350r/min的速度攪拌40-50min，100-200℃條件下在密練機(jī)中混練15-25min，冷卻后切粒，在雙螺桿混練擠出得到高阻隔高密度聚乙烯塑料粒子；
D)由步驟C)得到的高阻隔高密度聚乙烯塑料粒子熔融制得高阻隔高密度聚乙烯塑料薄膜、塑料容器。
實(shí)施例1：一種高阻隔高密度聚乙烯塑料的制備方法，采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)取0.1份直徑為0.5μm、長(zhǎng)度為10μm的硼酸鋁晶須，0.2份長(zhǎng)為0.5μm、寬為0.01μm的凹凸棒晶，3.0份表征參數(shù)直徑為0.5μm、長(zhǎng)度為5μm的碳酸鈣晶須，0.4份月桂胺聚氧乙烯醚，3.0份厚度為1μm、250目的白云母薄片，6.0份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的碳酸氫鈉水溶液，0.2份納米級(jí)滑石粉混合，在140℃過(guò)熱蒸汽反應(yīng)釜內(nèi)攪拌汽蒸反應(yīng)45min，在300℃真空微波輻射2h，然后浸于80份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至60℃超聲波分散0.5h，再攪拌分散2h，取懸浮物；
B)按質(zhì)量份數(shù)將步驟A)獲得的2.0份懸浮物用60份含質(zhì)量分?jǐn)?shù)3％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在70℃下超聲波處理20min，取上層懸浮物經(jīng)250目過(guò)濾，蒸餾水洗滌干凈，真空烘干，得到改性阻隔材料；
C)按質(zhì)量份數(shù)取步驟B)40份得到的改性阻隔材料，0.2份納米二氧化硅，12份聚異丁烯膠粒，0.3份硬脂酸，8.0份納米級(jí)有機(jī)蒙脫土，4.0份HDPE-g-MAH，12份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的KH-550硅烷偶聯(lián)劑，60℃條件下在混合機(jī)中以450r/min的速度攪拌反應(yīng)45min，50℃真空烘干，再加入200份高密度聚乙烯塑料粉，以250r/min的速度攪拌40min，100℃條件下在密練機(jī)中混練15min，冷卻后切粒，在雙螺桿混練擠出得到高阻隔高密度聚乙烯塑料粒子；
D)由步驟C)得到的高阻隔高密度聚乙烯塑料粒子熔融制得高阻隔高密度聚乙烯塑料薄膜、塑料容器。
實(shí)施例2：一種高阻隔高密度聚乙烯塑料的制備方法，采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)取0.2份直徑為0.75μm、長(zhǎng)度為15μm的硼酸鋁晶須，0.3份長(zhǎng)為2.5μm、寬為0.05μm的凹凸棒晶，4.0份表征參數(shù)直徑為1.5μm、長(zhǎng)度為15μm的碳酸鈣晶須，0.6份月桂胺聚氧乙烯醚，4.0份厚度為2μm、300目的白云母薄片，7.0份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-30％的碳酸氫鈉水溶液，0.3份納米級(jí)滑石粉混合，在150℃過(guò)熱蒸汽反應(yīng)釜內(nèi)攪拌汽蒸反應(yīng)50min，在350℃真空微波輻射3h，然后浸于100份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至75℃超聲波分散1h，再攪拌分散3h，取懸浮物；
B)按質(zhì)量份數(shù)將步驟A)獲得的3.0-4.0份懸浮物用80份含質(zhì)量分?jǐn)?shù)4％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在80℃下超聲波處理30min，取上層懸浮物經(jīng)300目過(guò)濾，蒸餾水洗滌干凈，真空烘干，得到改性阻隔材料；
C)按質(zhì)量份數(shù)取步驟B)50份得到的改性阻隔材料，0.3份納米二氧化硅，15份聚異丁烯膠粒，0.4份硬脂酸，10份納米級(jí)有機(jī)蒙脫土，5.0份HDPE-g-MAH，15份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％的KH-550硅烷偶聯(lián)劑，70℃條件下在混合機(jī)中以500r/min的速度攪拌反應(yīng)50min，60℃真空烘干，再加入250份高密度聚乙烯塑料粉，以300r/min的速度攪拌45min，150℃條件下在密練機(jī)中混練20min，冷卻后切粒，在雙螺桿混練擠出得到高阻隔高密度聚乙烯塑料粒子；
D)由步驟C)得到的高阻隔高密度聚乙烯塑料粒子熔融制得高阻隔高密度聚乙烯塑料薄膜、塑料容器。
實(shí)施例3：一種高阻隔高密度聚乙烯塑料的制備方法，采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)取0.3份直徑為1μm、長(zhǎng)度為20μm的硼酸鋁晶須，0.4份長(zhǎng)為5μm、寬為0.10μm的凹凸棒晶，5.0份表征參數(shù)直徑為3μm、長(zhǎng)度為20μm的碳酸鈣晶須，0.8份月桂胺聚氧乙烯醚，5.0份厚度為3μm、350目的白云母薄片，8.0份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的碳酸氫鈉水溶液，0.4份納米級(jí)滑石粉混合，在160℃過(guò)熱蒸汽反應(yīng)釜內(nèi)攪拌汽蒸反應(yīng)60min，在400℃真空微波輻射4h，然后浸于120份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至95℃超聲波分散1.5h，再攪拌分散4h，取懸浮物；
B)按質(zhì)量份數(shù)將步驟A)獲得的4.0份懸浮物用100份含質(zhì)量分?jǐn)?shù)5％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在90℃下超聲波處理40min，取上層懸浮物經(jīng)350目過(guò)濾，蒸餾水洗滌干凈，真空烘干，得到改性阻隔材料；
C)按質(zhì)量份數(shù)取步驟B)60份得到的改性阻隔材料，0.4份納米二氧化硅，18份聚異丁烯膠粒，0.5份硬脂酸，12份納米級(jí)有機(jī)蒙脫土，6.0份HDPE-g-MAH，18份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的KH-550硅烷偶聯(lián)劑，80℃條件下在混合機(jī)中以550r/min的速度攪拌反應(yīng)60min，70℃真空烘干，再加入300份高密度聚乙烯塑料粉，以350r/min的速度攪拌50min，200℃條件下在密練機(jī)中混練25min，冷卻后切粒，在雙螺桿混練擠出得到高阻隔高密度聚乙烯塑料粒子；
D)由步驟C)得到的高阻隔高密度聚乙烯塑料粒子熔融制得高阻隔高密度聚乙烯塑料薄膜、塑料容器。
本發(fā)明所述的實(shí)施例并不限于以上所述實(shí)施例，通過(guò)前述公開的數(shù)值范圍，在就具體實(shí)施例中進(jìn)行任意替換，從而可以得到無(wú)數(shù)個(gè)實(shí)施例，對(duì)此不一一例舉。