高耐磨可交联聚乙烯组合物、高耐磨交联聚乙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子材料加工技术领域，具体涉及一种高耐磨可交联聚乙烯组合物、高耐磨交联聚乙烯材料及其制备方法，该组合物包括以下重量份的组分：100-120重量份的高密度聚乙烯Ⅰ，25-50重量份的低密度聚乙烯Ⅰ，25-35重量份的交联母料，2-6重量份的抗氧母料和25-40重量份的高粘母料。本发明专利技术的高耐磨可交联聚乙烯组合物中，通过加入交联母料、抗氧母料、高粘母料，制备的高耐磨交联聚乙烯材料耐磨性好、力学性能优良，综合性能好；并且交联母料、抗氧母料、高粘母料的制备方法简单，容易实现工业化连续生产。本发明专利技术的组合物中，所需添加的物料种类较少、操作简单。操作简单。

【技术实现步骤摘要】
高耐磨可交联聚乙烯组合物、高耐磨交联聚乙烯材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料加工
，具体涉及一种高耐磨可交联聚乙烯组合物、高耐磨交联聚乙烯材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]现有技术中采用各种耐磨添加剂对聚乙烯塑料进行改性，可以提高聚乙烯的耐磨性能，扩大聚乙烯的应用领域。但是，虽然耐磨添加剂的添加对聚乙烯塑料的耐磨性具有一定程度的提高，但是，提高有限，无法满足市场某些场合的需求，同时，现有的耐磨添加剂的添加量的过高还会一定程度上降低聚乙烯其它力学性能。
[0003]CN107857923A公开了一种耐磨聚乙烯改性电缆材料及其制备方法，该材料包括以下重量份原材料制备而成：8-15份的陶瓷颗粒、0.001-0.003份的石墨烯、3-6份改性剂、10-25份的低聚合度聚乙烯、35-55份的高聚合度聚乙烯、0.3-0.8份的偶联剂、0.1-0.3份的交联剂；其中，将经过改性处理的陶瓷颗粒添加到聚乙烯中混合改性。该材料不仅包含交联剂和改性剂，而且还有无机填料(陶瓷粉和石墨烯)，且陶瓷粉还需要预先进行表面修饰，添加种类较多且生产工艺相对较为复杂。
[0004]CN107674320A公开了一种高交联耐磨聚丙烯材料，包括以下原料组分：改性回收隔热聚丙烯材料、导热型腰果酚环氧树脂、己二酸酐改性端羟基聚硅氧烷、己二酸酐改性聚氧化丙烯三醇、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸镁；其中改性回收隔热聚丙烯材料由回收级隔热聚丙烯材料、二氧化钛光催化剂、乙醇和OP10分散剂反应制得，导热型腰果酚环氧树脂由腰果酚环氧树脂、碳纤维、石墨烯改性铝掺杂碳酸钙、石英粉和TD-1103分散剂反应制得；己二酸酐改性端羟基聚硅氧烷由端羟基聚硅氧烷、己二酸酐、氢氧化镁和甲苯反应制得，己二酸酐改性聚氧化丙烯三醇由聚氧化丙烯三醇、己二酸酐、氢氧化钙和苯反应制得。其中，粘结剂、改性剂均需要提前进行合成制备，且制备程序复杂，改性剂种类较多，制备过程尤为复杂。
[0005]CN107353510A公开了一种耐磨聚丙烯复合材料及其制备方法，包含以下重量份的组成：聚丙烯树脂100份、填料20-45份、抗氧剂0.1-0.5份、偶联剂0.2-0.5份、加工助剂0.5-2份。其中，填料为长径比为10:1-20:1的矿物粉体。该材料包含有机改性剂(抗氧剂、偶联剂)和无机填料，无机填料的尺寸必须具有10:1-20:1的长径比，矿物粉体的尺寸要求严格，限制较窄。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的聚乙烯耐磨性差而耐磨性添加剂用量过高会影响力学性能的问题，提供一种高耐磨可交联聚乙烯组合物、高耐磨交联聚乙烯材料及其制备方法，该材料具有优异的耐磨性能和力学性能，该方法制备简单，只需添加较少种类的组分，容易实现工业化和规模化生产。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种高耐磨可交联聚乙烯组合物，该组合物包括以下重量份的组分：100-120重量份的高密度聚乙烯Ⅰ，25-50重量份的低密度聚乙烯Ⅰ，25-35重量份的交联母料，2-6重量份的抗氧母料和25-40重量份的高粘母料。
[0008]本专利技术第二方面提供一种高耐磨交联聚乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
[0009](1)将交联母料、抗氧母料、高粘母料、低密度聚乙烯Ⅰ和高密度聚乙烯Ⅰ混合后，放入双螺杆挤出机或者密炼机中熔融共混，挤出造粒；
[0010](2)再将所得颗粒进行交联成型加工，得到高耐磨交联聚乙烯材料；
[0011]其中，所述低密度聚乙烯Ⅰ用量为100-120重量份，高密度聚乙烯Ⅰ用量为30-50重量份，交联母料用量为25-35重量份，抗氧母料用量为2-6重量份，高粘母料用量为25-40重量份。
[0012]本专利技术第三方面提供前述第二方面所述的制备方法制得的高耐磨交联聚乙烯材料，其中，所述材料的磨损率＜0.5％，邵氏硬度为90-100A，冲击强度为40-70kJ/mm2。
[0013]本专利技术的高耐磨可交联聚乙烯组合物中，通过加入交联母料、抗氧母料、高粘母料，制备的材料耐磨性好、力学性能优良，综合性能好；并且交联母料、抗氧母料、高粘母料的制备方法简单，容易实现工业化连续生产。本专利技术的组合物中，所需添加的物料种类较少、操作简单；由此进一步制得的高耐磨交联聚乙烯材料具有更好的材料性能，如磨损率＜0.5％，邵氏硬度为90-100A，冲击强度为40-70kJ/mm2。
[0014]本专利技术的其他特征和优点将在下述实施方式中予以详细说明。
具体实施方式
[0015]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0016]本专利技术的专利技术人发现，通过加入特定含量的预先制备的交联母料、抗氧母料、高粘母料，不仅使得该组合物制得的高耐磨交联聚乙烯材料的综合性能得到提高，还能使得制备过程简单，容易实现工业化和规模化生产。
[0017]本专利技术第一方面提供一种高耐磨可交联聚乙烯组合物，该组合物包括以下重量份的组分：100-120重量份的高密度聚乙烯Ⅰ，25-50重量份的低密度聚乙烯Ⅰ，25-35重量份的交联母料，2-6重量份的抗氧母料和25-40重量份的高粘母料。
[0018]优选地，该组合物包括以下重量份的组分：100-110重量份的高密度聚乙烯Ⅰ，40-50重量份的低密度聚乙烯Ⅰ，30-35重量份的交联母料，4-6重量份的抗氧母料和30-40重量份的高粘母料。
[0019]本专利技术中，所述高密度聚乙烯Ⅰ满足：密度≥0.93g/cm2，190℃和负载2.16kg下的熔融指数＞5g/10min。可以商购获得，例如HDPE(190℃和负载2.16kg下的熔融指数为20g/10min，密度为0.960g/cm3)，购自中国石油独山子石化公司，牌号为8920。
[0020]本专利技术中，所述低密度聚乙烯Ⅰ满足：密度≤0.93g/cm2，190℃和负载2.16kg下的熔融指数＜3g/10min。可以商购获得，例如LLDPE(190℃和负载2.16kg下的熔融指数为2g/10min，密度为0.924g/cm3)，购自神华包头煤化工有限责任公司，牌号为7042。
[0021]本专利技术中所述交联母料、抗氧母料和高粘母料均为预先制备得到。
[0022]优选地，所述交联母料含有过氧化物交联剂、交联促进剂和高密度聚乙烯Ⅱ。
[0023]本专利技术中，所述高密度聚乙烯Ⅱ满足：密度≥0.93g/cm2，190℃和负载2.16kg下的熔融指数＞6g/10min。可以商购获得，例如HDPE(190℃和负载2.16kg下的熔融指数为20g/10min，密度为0.960g/cm3)，购自中国石油独山子石化公司，牌号为8920。
[0024]优选地，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
0.5:100；优选地，所述过氧化物交联剂选自烷基过氧化物、芳基过氧化物、酰基过氧化物和酮过氧化物中的至少一种，所述交联促进剂选自1,2-聚丁二烯、对苯二甲酸二烯丙酯、二乙烯基苯、三聚氰酸三烯丙酯、三聚氰酸三烯丙酯和三烯丙基异氰酸酯中的至少一种。8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其中，所述抗氧母料为预先制备而成；优选地，所述抗氧母料的制备方法包括：将抗氧剂和聚乙烯树脂均匀混合后放入温度为140-190℃的对辊挤出中熔融混合，挤出造粒；优选地，所述抗氧剂和聚乙烯树脂的重量比为：0.001-0.03:100；优选地，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168和硫代二丙酸双十八醇酯中的至少一种。9.根据权利要求6-8中任意一项所述的制备方法，其中，所述高粘母料为预先制备而成；优选地，所述高粘母料的制备方法包括：将极性单体接枝聚烯烃、偶联剂和低密度聚乙烯Ⅱ均匀混合后放入温度为140-190℃的对辊挤出中熔融混合，挤出造粒；优...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙小杰，夏碧华，梁文斌，
申请(专利权)人：北京低碳清洁能源研究院，
类型：发明
国别省市：