【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合板，具体涉及一种耐刮擦pe复合板及其制备方法。
技术介绍
1、pe复合板是由聚乙烯与其他材料复合而成的板材，并通过添加各种功能助剂提高板材的综合性能，pe复合板无臭、无毒、手感似蜡，具有优良的耐低温、耐腐蚀性、耐候性、环保型等特点，能被广泛应用于化工、食品、医疗、建筑等领域。但是pe复合板的原材料本身较为柔软、抗拉伸性一般，这就导致其在受到外力时容易发生形变，从而影响板材的耐刮擦性能。
2、现阶段，pe复合板的耐刮擦性能通常采用添加碳酸钙、滑石粉、硫酸钡等填料来提高，但是单一的使用填料可能无法有效提高其硬度和抗磨性，对耐刮擦性能的提高有限；此外复合板虽然具有一定的韧性，但是由于使用环境的差异，它自身具有的韧性已不再满足市场需求。因此，需要研究者们研究出一种具有优异耐刮擦性能、韧性以及其他性能的pe复合板。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种耐刮擦pe复合板及其制备方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种耐刮擦pe复合板，包括以下重量份的原料：聚乙烯65-85份，低密度聚乙烯3-7份，中密度聚乙烯2-5份，增强填料3-8份，改性聚氨酯弹性体5-12份，硅烷偶联剂0.5-2份，二硫化钼2-4份，润滑剂0.2-0.4份；
4、进一步地，所述聚乙烯的分子量在280万-400万，所述硅烷偶联剂为kh-570，所述润滑剂为硬脂酸；
5、所述增强填料由以下步骤制备：
6、步骤a1、将纳米纤维素在乙醇中混合搅拌均匀，然后转移至行星球磨机中以10：1的球料比进行球磨，球磨时间为3-6h，即得前处理纳米纤维素；
7、步骤a2、将前处理纳米纤维、4-二甲氨基吡啶、β-丙氨酸、1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐和芴甲氧羰酰氯依次加入n，n-二甲基甲酰胺中混合均匀，再于室温下搅拌10-15h，离心、洗涤，收集预产物，再将预产物分散在20%（v/v）的哌啶n，n-二甲基甲酰胺溶液中，搅拌20-40min，离心、洗涤、冷冻干燥，即得改性纳米纤维素；
8、步骤a3、将对苯二胺和三乙胺在n，n-二甲基甲酰胺中混合搅拌均匀，再加入三聚氯氰和改性纳米纤维素超声20-40min，再转移至高压釜中，在120℃下反应8-12h，离心、洗涤、干燥，即得增强填料；
9、进一步地，步骤a1中纳米纤维素和乙醇的质量比为3-10：0.5-3；
10、进一步地，步骤a2中前处理纳米纤维、4-二甲氨基吡啶、β-丙氨酸、1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐、芴甲氧羰酰氯、n，n-二甲基甲酰胺和哌啶n，n-二甲基甲酰胺溶液的用量比为1-3g：0.08-0.24g：1.5-4.5g：1.25-3.75g：0.75-2.25g：50-100ml：20-40ml；
11、进一步地，步骤a3中对苯二胺、三乙胺、n，n-二甲基甲酰胺、三聚氯氰和改性纳米纤维素的用量比为5.4-16.2g：7-14ml：200ml：4.6-13.8g：1-3g。
12、所述改性聚氨酯弹性体由以下步骤制备：
13、步骤b1、将2，2-二羟甲基丙酸、环氧氯丙烷和四丁基溴化胺在n，n-二甲基甲酰胺中混合均匀，再通入氮气吹扫10min，在氮气、80-90℃条件下反应3-5h，旋蒸，再缓慢滴加25wt%氢氧化钠溶液，并在60-70℃下反应2-3h，洗涤、干燥，即得端环氧产物；
14、步骤b2、将2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、端环氧产物和氯仿混合搅拌均匀，加入离子交换树脂（amberlyst-15），然后转移至水浴锅中，在50-60℃下反应2-3h，过滤、旋蒸，即得端羟基产物；
15、步骤b3、将聚乙二醇（分子量为1000）在130℃下真空脱水1-2h，通入氩气，然后降温至75-95℃，加入异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡反应2.5-4.5h，再加入甲苯和端羟基产物搅拌反应2-3h，即得改性聚氨酯弹性体；
16、进一步地，步骤b1中2，2-二羟甲基丙酸、环氧氯丙烷、四丁基溴化胺、n，n-二甲基甲酰胺和氢氧化钠溶液的用量比为0.1-0.2mol：0.1-0.2mol：0.005-0.01mol：100ml：30ml；
17、进一步地，步骤b2中2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、端环氧产物、氯仿和离子交换树脂的用量比为1.14-3.42g：0.88-2.64g：5-15ml：0.5-1.5g；
18、进一步地，步骤b3中聚乙二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、甲苯和端羟基产物的用量比为0.1mol：0.13-0.25mol：0.001-0.003mol：50ml：4-8g。
19、一种耐刮擦pe复合板的制备方法包括以下步骤：
20、步骤s1、按重量份称取原料，将聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、增强填料、改性聚氨酯弹性体、硅烷偶联剂、二硫化钼和润滑剂投入密炼机中，在160-180℃下密炼10-20min，得到混炼胶；
21、步骤s2、再将混炼胶倒入模具中经热压成型、冷压成型，即得耐刮擦pe复合板。
22、本专利技术的有益效果：
23、本专利技术的pe复合板是以高分子量的聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯为主要原料，并添加增强填料、改性聚氨酯弹性体、二硫化钼等功能助剂经密炼、热压成型、冷压成型等工艺制备而成；增强填料的加入，提高了基体的力学性能和表面硬度，进而提高了耐刮擦性能；改性聚氨酯弹性体作为增韧成分引入基体，不仅提高了基体的韧性，还提高了基体的耐刮擦性能；而二硫化钼的引入能利用其独特的层状结构，降低基体的摩擦系数，进而提高基体的耐刮擦性能。
24、增强填料中，先对纳米纤维素进行球磨处理，获得分散性好、粒径小的前处理纳米纤维素；再于芴甲氧羰酰基（fmoc）保护β-丙氨酸氨基的条件下，β-丙氨酸中的羧基和前处理纳米纤维素中的羟基发生酯化反应，然后在碱性条件下脱去fmoc保护基，制得表面含有氨基的改性纳米纤维素；最后以对苯二胺和三聚氯氰为原料，在改性纳米纤维素表面原位合成cof（共价有机框架），制得增强填料。增强填料的引入，提高了pe复合板的耐刮擦性能；其中，具有优异力学性能的纳米纤维素被引入基体后，提高了基体的力学性能和表面硬度，这使得基体在刮擦实验中，对刮头向前移动的压缩应力有较强的抗力，对刮擦应力的抵抗能力增强，进而提高了基体的耐刮擦性能，同时纳米纤维素在共混物中能诱导结晶，有利于结晶度的提高，从而改善基体的耐刮擦性能；此外，增强填料中的cof与纳米纤维素之间能协同发挥作用，利用其自身的高结晶度和有序的孔隙结构，使其在应力下能够更好的分散和传递应力，从而提高基体的机械性能，进而提高基体的耐刮擦性能。
25、改性聚氨酯弹性体中，先利用2，2-二羟甲基丙酸中羧基和环氧氯丙烷中环氧基发生开环反应，再于碱性条件下利用氯甲基和开环形成的羟基发生本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐刮擦PE复合板，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚乙烯65-85份，低密度聚乙烯3-7份，中密度聚乙烯2-5份，增强填料3-8份，改性聚氨酯弹性体5-12份，硅烷偶联剂0.5-2份，二硫化钼2-4份，润滑剂0.2-0.4份；
2.根据权利要求1所述的一种耐刮擦PE复合板，其特征在于，步骤A1中纳米纤维素和乙醇的质量比为3-10：0.5-3。
3.根据权利要求1所述的一种耐刮擦PE复合板，其特征在于，步骤A2中前处理纳米纤维、4-二甲氨基吡啶、β-丙氨酸、1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐、芴甲氧羰酰氯、N，N-二甲基甲酰胺和哌啶N，N-二甲基甲酰胺溶液的用量比为1-3g：0.08-0.24g：1.5-4.5g：1.25-3.75g：0.75-2.25g：50-100mL：20-40mL。
4.根据权利要求1所述的一种耐刮擦PE复合板，其特征在于，步骤A3中对苯二胺、三乙胺、N，N-二甲基甲酰胺、三聚氯氰和改性纳米纤维素的用量比为5.4-16.2g：7-14mL：200mL：4.6-13.8g：1-3g。
5.
6.根据权利要求1所述的一种耐刮擦PE复合板，其特征在于，所述改性聚氨酯弹性体由以下步骤制备：
7.根据权利要求6所述的一种耐刮擦PE复合板，其特征在于，步骤B1中2，2-二羟甲基丙酸、环氧氯丙烷、四丁基溴化胺、N，N-二甲基甲酰胺和氢氧化钠溶液的用量比为0.1-0.2mol：0.1-0.2mol：0.005-0.01mol：100mL：30mL。
8.根据权利要求6所述的一种耐刮擦PE复合板，其特征在于，步骤B2中2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、端环氧产物、氯仿和离子交换树脂的用量比为1.14-3.42g：0.88-2.64g：5-15mL：0.5-1.5g。
9.根据权利要求6所述的一种耐刮擦PE复合板，其特征在于，步骤B3中聚乙二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、甲苯和端羟基产物的用量比为0.1mol：0.13-0.25mol：0.001-0.003mol：50mL：4-8g。
10.一种权利要求1-9任一项所述耐刮擦PE复合板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种耐刮擦pe复合板，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚乙烯65-85份，低密度聚乙烯3-7份，中密度聚乙烯2-5份，增强填料3-8份，改性聚氨酯弹性体5-12份，硅烷偶联剂0.5-2份，二硫化钼2-4份，润滑剂0.2-0.4份；
2.根据权利要求1所述的一种耐刮擦pe复合板，其特征在于，步骤a1中纳米纤维素和乙醇的质量比为3-10：0.5-3。
3.根据权利要求1所述的一种耐刮擦pe复合板，其特征在于，步骤a2中前处理纳米纤维、4-二甲氨基吡啶、β-丙氨酸、1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐、芴甲氧羰酰氯、n，n-二甲基甲酰胺和哌啶n，n-二甲基甲酰胺溶液的用量比为1-3g：0.08-0.24g：1.5-4.5g：1.25-3.75g：0.75-2.25g：50-100ml：20-40ml。
4.根据权利要求1所述的一种耐刮擦pe复合板，其特征在于，步骤a3中对苯二胺、三乙胺、n，n-二甲基甲酰胺、三聚氯氰和改性纳米纤维素的用量比为5.4-16.2g：7-14ml：200ml：4.6-13.8g：1-3g。
5.根据权利要求1所述的一种耐刮擦pe复合板，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶会颖，罗毅，罗开洪，钟元生，郑传敏，叶太清，赖道能，罗龙，
申请(专利权)人：上犹县穗联工程塑料厂普通合伙，
类型：发明
国别省市：
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