【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，尤其是涉及一种高密度交联聚乙烯滚塑专用料及其制备方法。
技术介绍
1、聚乙烯是重要的高分子材料，在工业、农业和日常生活中应用极其广泛，聚乙烯的耐高温性能较差，力学性能和耐化学性能有时也不能满足实际使用需求，因为对聚乙烯进行改性一直是聚乙烯产品开发应用的关键，聚乙烯交联技术是一种重要的聚乙烯改性技术；经过交联改性的聚乙烯的耐高温性能、力学性能、耐环境应力开裂性能、耐化学药品腐蚀性能、抗蠕变性能等性能能够大幅提升。
2、滚塑是一种热塑性材料中空成型方法，该方法是将塑料粉末加入模具中，揉捻后模具沿两垂直轴不断旋转并使之加热、逐渐均匀地涂布、熔融粘附于模腔的整个表面上，成型为所需要的形状，再经冷却定型制成产品，滚塑工艺适用于体积大，结构复杂的中空塑料制品，被广泛应用在工程机械、汽车、医疗军工、家电、游乐等领域。
3、目前将交联聚乙烯应用到滚塑工艺中存在很多技术问题，如公开号cn104334630b公开的一种加工性能改善的交联聚乙烯组合物，该技术方案中加入了游离基抑制剂提高聚乙烯交联滞后时间，解决了滚塑聚乙烯成型过程中聚乙烯组合物过早交联的技术难题；目前滚塑交联聚乙烯为了提高交联效率，通常会添加交联促进剂，虽然交联促进剂能够增加交联度，但交联度都集中于低分子量的交联促进剂上，材料在受到超过临界外力的作用下，会导致外力都集中作用在交联促进剂上，导致材料会发生脆性破坏，脆性破坏会导致滚塑聚乙烯产品无法应用在储氢瓶、风力设备、大型导弹箱等对限制脆性破坏的领域中。
技术
1、为了克服现有技术中使用交联促进剂的滚塑聚乙烯产品脆性高的问题，本专利技术提供了一种高密度交联聚乙烯滚塑专用料，该技术方案在高密度聚乙烯中共混引入了高压低密度聚乙烯，提高了聚乙烯的韧性，再利用低活性交联剂和高活性交联剂复配，使低活性交联剂部分交联靶向发生在低密度聚乙烯的长链上，进一步提升聚乙烯的韧性，使滚塑交联聚乙烯的韧性显著提高。
2、本专利技术的具体技术方案为：
3、一种高密度交联聚乙烯滚塑专用料，原料按质量份百分数计包括：
4、高密度聚乙烯85～95％，
5、低密度聚乙烯5～15％，
6、交联剂0.1～0.5％，
7、交联促进剂0.2～2％。
8、作为优选，所述高密度聚乙烯的密度为0.940～0.970g/cm3,所述高密度聚乙烯的熔融指数5～30g/10min。
9、作为优选，所述低密度聚乙烯的密度为0.915～0.925g/cm3,所述低密度聚乙烯的熔融指数5～20g/10min。
10、作为优选，所述交联剂包括质量比为2～4:1的低活性交联剂与高活性交联剂。
11、作为优选，所述低活性交联剂为过氧化二叔戊基。
12、作为优选，所述高活性交联剂为2,5-(二叔丁基过氧)-2,5-二甲基-3-己炔、过氧化二叔丁基、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷和过氧化叔丁基异丙苯中的一种或多种。
13、作为优选，所述交联促进剂包括三聚氰尿酸三烯丙酯、三烯丙基异氰尿酸酯和邻苯二甲酸二烯丙酯中的一种或多种。
14、作为优选，所述交联剂为10h半衰期温度大于110℃的过氧化物。
15、作为优选，原料还包括质量分数为0.1～0.5％的助剂。
16、作为优选，所述助剂为抗氧剂和光稳定剂中的一种或两种。
17、作为优选，所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧化剂和亚磷酸酯类抗氧化剂中的一种和多种。
18、作为优选，所述光稳定剂为苯并三唑类、二苯甲酮类和三嗪类紫外光吸收剂中一种或多种。
19、本专利技术提供了一种高密度交联聚乙烯滚塑专用料，该技术方案在高密度聚乙烯中共混引入高压低密度聚乙烯，提高了聚乙烯的韧性，再利用低活性交联剂和高活性交联剂，使部分交联靶向发生在低密度聚乙烯的长链上，进一步提升聚乙烯的韧性，使滚塑交联聚乙烯的韧性显著提高。
20、滚塑交联聚乙烯通常采用各种有机过氧化物发生均裂产生自由基，虽然自由基的能量较高，但每种自由基的能级并不相同,自由基的能级不同，决定其交联效率和反应类型，只有能量降低的反应才能进行；例如烷氧自由基能从仲碳提取氢，但不能从苯上提取氢，主要是因为前者能量有下降，而后者能量上升的原因；过氧化二叔戊基是一种特殊的低活性交联剂，主要是因为其均裂后会发生beta裂解，生成乙烯基自由基，乙烯基自由基活性较低，不能提取仲碳氢，但可以提供叔碳氢和丙烯氢，利用过氧化二叔戊基这个特殊性，可以有选择性进行靶向交联；与高密度聚乙烯不同，低密度聚乙烯采用高压工艺，由自由基引发乙烯聚合，因此一般高压低密度聚乙烯支化度高，且结构中带有双键，因此低密度聚乙烯中带有一定数量的叔碳氢和丙烯氢，结合上述原理，过氧化二叔戊基可以选择性地靶向交联低密度聚乙烯，因此低密度聚乙烯一定程度上起到交联促进剂的作用，但相比普通低分子量的交联促进剂，低密度聚乙烯的分子量较大，在受到外力时可以起到缓冲和松弛的作用，因此可以有效解决滚塑交联料脆性开裂问题。
21、一种上述高密度交联聚乙烯滚塑专用料的制备方法，包括以下步骤：将高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、抗氧剂、光稳定剂混合均匀后注入混炼装置共混，共混中将交联剂和交联促进剂注入混炼装置中继续共混，共混结束挤出造粒制成高密度交联聚乙烯滚塑专用料。
22、作为优选，所述混炼装置为双螺杆混炼装置、单螺杆挤出装置和水雾偏心切粒装置。
23、作为优选，所述双螺杆挤出装置的条件为：长径比为30～40：1，挤出温度为110～140℃，螺杆转速为300-500r/min。
24、作为优选，所述单螺杆挤出装置的条件为：长径比5～20：1，熔体温度100～120℃。
25、与现有技术相比，本申请具有以下技术效果：
26、该技术方案在高密度聚乙烯中共混引入了高压低密度聚乙烯，提高了聚乙烯的韧性，再利用低活性交联剂和高活性交联剂复配物，使低活性交联剂部分交联靶向发生在低密度聚乙烯的长链上，进一步提升聚乙烯的韧性，使滚塑交联聚乙烯的韧性显著提高。
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1.一种高密度交联聚乙烯滚塑专用料，其特征是，原料按质量份百分数计包括：
2.根据权利要求1所述的一种高密度交联聚乙烯滚塑专用料，其特征是，所述高密度聚乙烯的密度为0.940~0.970 g/cm3,所述高密度聚乙烯的熔融指数5~30 g/10min；
3.根据权利要求1所述的一种高密度交联聚乙烯滚塑专用料，其特征是，所述交联剂包括质量比为2~4:1的低活性交联剂与高活性交联剂；
4.根据权利要求1或3所述的一种高密度交联聚乙烯滚塑专用料，其特征是，所述交联剂为10 h半衰期温度大于110 ℃的过氧化物。
5.根据权利要求1所述的一种高密度交联聚乙烯滚塑专用料，其特征是，原料还包括质量分数为0.1~0.5 %的助剂。
6.根据权利要求5所述的一种高密度交联聚乙烯滚塑专用料，其特征是，所述助剂为抗氧剂和光稳定剂中的一种或两种；
7.一种根据权利要求1至6任一所述的高密度交联聚乙烯滚塑专用料的制备方法，其特征是，将高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、抗氧剂、光稳定剂混合均匀后注入混炼装置共混，共混中将交联剂和交联促进剂注
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征是，所述混炼装置为双螺杆混炼装置、单螺杆挤出装置和水雾偏心切粒装置。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征是，所述双螺杆挤出装置的条件为：长径比为30~40:1，挤出温度为110~140 ℃，螺杆转速为300-500 r/min。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征是，所述单螺杆挤出装置的条件为：长径比5~20：1，熔体温度100~120 ℃。
...【技术特征摘要】
1.一种高密度交联聚乙烯滚塑专用料，其特征是，原料按质量份百分数计包括：
2.根据权利要求1所述的一种高密度交联聚乙烯滚塑专用料，其特征是，所述高密度聚乙烯的密度为0.940~0.970 g/cm3,所述高密度聚乙烯的熔融指数5~30 g/10min；
3.根据权利要求1所述的一种高密度交联聚乙烯滚塑专用料，其特征是，所述交联剂包括质量比为2~4:1的低活性交联剂与高活性交联剂；
4.根据权利要求1或3所述的一种高密度交联聚乙烯滚塑专用料，其特征是，所述交联剂为10 h半衰期温度大于110 ℃的过氧化物。
5.根据权利要求1所述的一种高密度交联聚乙烯滚塑专用料，其特征是，原料还包括质量分数为0.1~0.5 %的助剂。
6.根据权利要求5所述的一种高密度交联聚乙烯滚塑专用料，其特征是...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐科杰，孙自强，汪程丰，温原，
申请(专利权)人：浙江瑞堂塑料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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