一种高弹性HDPE树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高弹性HDPE树脂及其制备方法，所述的高弹性HDPE树脂，包括如下原料：HDPE、线性低密度聚乙烯、改性纳米碳酸钙，超细纤维，弹性纤维，抗氧剂，润滑剂。本发明专利技术的高弹性HDPE树脂的拉伸强度和回弹性得到了综合提高，改性纳米碳酸钙、超细纤维、弹性纤维在制备高弹性HDPE树脂过程中起到了协同作用，协同提高了拉伸强度和回弹性，且通过超细纤维和弹性纤维的长短配合，进一步改善了拉伸强度和回弹性。

A highly elastic HDPE resin and its preparation method

The invention discloses a high elastic HDPE resin and a preparation method thereof. The high elastic HDPE resin comprises the following raw materials: HDPE, linear low density polyethylene, modified nano-calcium carbonate, ultrafine fibers, elastic fibers, antioxidants and lubricants. The tensile strength and resilience of the high elastic HDPE resin of the invention have been comprehensively improved. The modified nano-calcium carbonate, superfine fibers and elastic fibers play a synergistic role in the preparation of the high elastic HDPE resin, and improve the tensile strength and resilience synergistically. Furthermore, through the combination of the length of the superfine fibers and the elastic fibers, further improves the tensile strength and resilience. The tensile strength and resilience were improved.

【技术实现步骤摘要】
一种高弹性HDPE树脂及其制备方法
本专利技术属于聚合物
，具体涉及一种高弹性HDPE树脂及其制备方法。
技术介绍
高密度聚乙烯(HDPE)为白色粉末或颗粒状产品．无毒，无味，结晶度为80%～90%，软化点为125～l35℃，使用温度可达100℃；硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯；耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性较好；化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀；薄膜对水蒸气和空气的渗透性小，吸水性低；耐老化性能差，耐环境应力开裂性不如低密度聚乙烯，特别是热氧化作用会使其性能下降，所以树脂中须加人抗氧剂和紫外线吸收剂等来改善这方面的不足。高密度聚乙烯薄膜在受力情况下热变形温度较低，应用时要注意。但是这种由于HDPE本身的韧性不够高，硬度低以及耐环境应力开裂性不够高等缺点，HDPE双壁波纹管中一般会有含有化学物质的污水等流体通过，在化学物质与外界应力的双重作用下，使得HDPE发生降解，从而导致HDPE双壁波纹管的损坏，从而造成了HDPE双壁波纹管的使用范围被制约。另一种HDEP钢带缠绕管在一定程度上解决了上述HDPE双壁波纹管韧性不够高，硬度低以及耐环境应力开裂性不够高等缺点。该HDEP钢带缠绕管是在以HDPE为基体的管材外侧壁上缠绕金属带，例如钢带等。金属带是HDPE双壁波纹管的主要支撑结构，而金属的韧性、硬度以及耐环境应力开裂性都高于HDPE。HDPE的作用则是耐腐蚀、耐磨损，因此在HDEP钢带缠绕管中用料较少。但是金属材料的价格远高于HDPE的价格造成了制作的HDPE钢带缠绕管的成本较高。
技术实现思路
本专利技术提供一种高弹性HDPE树脂及其制备方法，通过优化组分、用量，制得的产品具有高拉伸强度和高弹性。为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种高弹性HDPE树脂，其特征在于，包括如下原料：HDPE、线性低密度聚乙烯、改性纳米碳酸钙，超细纤维，弹性纤维，抗氧剂，润滑剂；所述弹性纤维的长度为1-5mm，所述超细纤维的长度为10-15mm；所述改性纳米碳酸钙是将纳米碳酸钙与偶联剂进行改性制得；所述改性纳米碳酸钙、超细纤维、弹性纤维的质量比为（15-25）:（5-10）:（5-10）。进一步地，所述超细纤维为包含涤纶80%和锦纶20%的0.3D以下的纤维。进一步地，所述弹性纤维为15D的天然乳胶丝、多嵌段聚氨酯纤维以及其他合成共聚物纤维中至少一种。进一步地，所述改性纳米碳酸钙、超细纤维、弹性纤维的质量比为20:7.5:7.5。进一步地，以质量份为单位，包括如下原料：HDPE60-70份、线性低密度聚乙烯10-15份、改性纳米碳酸钙15-25份，超细纤维5-10份，弹性纤维5-10份，抗氧剂0.5-2份，润滑剂0.5-5份。进一步地，所述改性纳米碳酸钙中的偶联剂为铝酸酯偶联剂或硅烷偶联剂。进一步地，所述润滑剂为石蜡或聚乙烯蜡。进一步地，抗氧化剂为抗氧剂B215。一种上述的高弹性HDPE树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将纳米碳酸钙分散在无水乙醇中，加入偶联剂恒温70℃，搅拌1小时，加热蒸发制得改性纳米碳酸钙；（2）将HDPE、线性低密度聚乙烯、改性纳米碳酸钙，超细纤维，弹性纤维，抗氧剂，润滑剂混合融化并通过模具定径挤出形成高弹性HDPE树脂的初胚；（3）将初胚冷却定型，并加工成管材。进一步地，所述步骤1中偶联剂的加入量为纳米碳酸钙的5-10质量%。本专利技术具有以下有益效果：1)线性低密度聚乙烯包含有线性分子，具有高弹性，可以有效的在挤出时增强聚合物的抗坍塌性，以及各向异性；2）加入超细纤维，弹性纤维利用纤维本身的弹性，可以获得增强的力学强度性能，同时通过不同长度的长短配比，使得纤维在树脂基础过程中，具有不同的取向，且纤维之间互相填充和交错，提升拉伸强度和回弹性，其中从加工容易性和弹性的提升效果考虑，优选超细纤维具有更长的长度。3）对纳米碳酸钙添加偶联剂进行改性后，其表面经过处理后，更容易分散在聚合物中，从而避免添加的纳米碳酸钙过量导致的力学性能下降。4）本专利技术的改性纳米碳酸钙、超细纤维、弹性纤维作为补强体系，通过控制改性纳米碳酸钙、超细纤维、弹性纤维的质量比在一定比例范围内，实现在性能均衡增强，过多的量均不能实现填料的均匀分散并导致力学强度发生局部分化，过小的量不能实现最佳的技术效果。本专利技术的高弹性HDPE树脂的拉伸强度和回弹性得到了综合提高，改性纳米碳酸钙、超细纤维、弹性纤维在制备高弹性HDPE树脂过程中起到了协同作用，协同提高了拉伸强度和回弹性，且通过超细纤维和弹性纤维的长短配合，进一步改善了拉伸强度和回弹性。具体实施方式为便于更好地理解本专利技术，通过以下实例加以说明，这些实例属于本专利技术的保护范围，但不限制本专利技术的保护范围。下面通过更具体的实施例加以说明。高弹性HDPE树脂，其特征在于，以质量份为单位，包括如下原料：HDPE60-70份、线性低密度聚乙烯10-15份、改性纳米碳酸钙15-25份，超细纤维5-10份，弹性纤维5-10份，抗氧剂0.5-2份，润滑剂0.5-5份。所述弹性纤维的长度为1-5mm，所述超细纤维的长度为10-15mm，通过粉碎机粉碎至预定的平均长度。所述超细纤维为市售的包含涤纶80%和锦纶20%的0.3D以下的超细纤维。所述弹性纤维为15D的多嵌段聚氨酯纤维。所述改性纳米碳酸钙中的偶联剂为铝酸酯偶联剂。所述润滑剂为石蜡。抗氧化剂为抗氧剂B215。一种上述的高弹性HDPE树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将纳米碳酸钙分散在无水乙醇中，加入5-10质量%的偶联剂恒温70℃，搅拌1小时，加热蒸发制得改性纳米碳酸钙；（2）将HDPE、线性低密度聚乙烯、改性纳米碳酸钙，超细纤维，弹性纤维，抗氧剂，润滑剂混合融化并通过模具定径挤出形成高弹性HDPE树脂的初胚；（3）将初胚冷却定型，并加工成管材。实施例1高弹性HDPE树脂，其特征在于，以质量份为单位，包括如下原料：HDPE65份、线性低密度聚乙烯12.5份、改性纳米碳酸钙20份，超细纤维7.5份，弹性纤维7.5份，抗氧剂1份，润滑剂2.5份。所述弹性纤维的长度为2.5mm，所述超细纤维的长度为12.5mm，通过粉碎机粉碎至预定的平均长度。一种上述的高弹性HDPE树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将纳米碳酸钙分散在无水乙醇中，加入7.5质量%的偶联剂恒温70℃，搅拌1小时，加热蒸发制得改性纳米碳酸钙；（2）将HDPE、线性低密度聚乙烯、改性纳米碳酸钙，超细纤维，弹性纤维，抗氧剂，润滑剂混合融化并通过模具定径挤出形成高弹性HDPE树脂的初胚；（3）将初胚冷却定型，并加工成管材。实施例2高弹性HDPE树脂，其特征在于，以质量份为单位，包括如下原料：HDPE70份、线性低密度聚乙烯10份、改性纳米碳酸钙25份，超细纤维5份，弹性纤维10份，抗氧剂0.5份，润滑剂5份。所述弹性纤维的长度为1mm，所述超细纤维的长度为15mm，通过粉碎机粉碎至预定的平均长度。一种上述的高弹性HDPE树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将纳米碳酸钙分散在无水乙醇中，加入5质量%的偶联剂恒温70℃，搅拌1小时，加热蒸发制得改性纳米碳酸钙；（2）将HDPE、线性低密度聚乙烯、改性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高弹性HDPE树脂，其特征在于，包括如下原料：HDPE、线性低密度聚乙烯、改性纳米碳酸钙，超细纤维，弹性纤维，抗氧剂，润滑剂；所述弹性纤维的长度为1‑5mm，所述超细纤维的长度为10‑15mm；所述改性纳米碳酸钙是将纳米碳酸钙与偶联剂进行改性制得；所述改性纳米碳酸钙、超细纤维、弹性纤维的质量比为（15‑25）:（5‑10）:（5‑10）。

【技术特征摘要】
1.一种高弹性HDPE树脂，其特征在于，包括如下原料：HDPE、线性低密度聚乙烯、改性纳米碳酸钙，超细纤维，弹性纤维，抗氧剂，润滑剂；所述弹性纤维的长度为1-5mm，所述超细纤维的长度为10-15mm；所述改性纳米碳酸钙是将纳米碳酸钙与偶联剂进行改性制得；所述改性纳米碳酸钙、超细纤维、弹性纤维的质量比为（15-25）:（5-10）:（5-10）。2.根据权利要求1所述的高弹性HDPE树脂，其特征在于，所述超细纤维为包含涤纶80%和锦纶20%的0.3D以下的纤维。3.根据权利要求1所述的高弹性HDPE树脂，其特征在于，所述弹性纤维为15D的天然乳胶丝、多嵌段聚氨酯纤维以及其他合成共聚物纤维中至少一种。4.根据权利要求1所述的高弹性HDPE树脂，其特征在于，所述改性纳米碳酸钙、超细纤维、弹性纤维的质量比为20:7.5:7.5。5.根据权利要求1所述的高弹性HDPE树脂，其特征在于，以质量份为单位，包括如下原料：HDPE60-70份、线性低密度聚乙烯10-15份、改...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐雄剑，
申请(专利权)人：徐雄剑，
类型：发明
国别省市：江苏,32