【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于片材制备，具体涉及到一种低氢气渗透聚烯烃复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、氢是一种可再生的清洁能源载体，可以储存或输送大量的能量。为了在不久的将来实现氢能系统，必须建立合适的储氢和运输技术。目前气态储氢、液态储氢以及固态储氢系统都是储氢罐，然而面对重量大、成本高的金属氢化物，非金属罐体具有重量轻、可设计性强、韧性高等优点，同时为减少碳排放。其中，比较典型的非金属罐体就是由聚烯烃材料制成，随着聚烯烃规模化生产技术的成熟及其生产成本的降低，近年来聚烯烃在包装、容器、管道等领域的应用已经引起了广泛的关注。然而，聚烯烃复合材料易老化、结晶度低等问题。
2、超高分子量聚乙烯(uhmwpe)是一种优良的工程塑料，具有高强度和耐磨性、良好的化学稳定性和抗疲劳性、低摩擦性和优异的生物相容性，这使得uhmwpe在工程轴承、阀门、汽车部件和生物医学植入物中具有广阔的应用前景。尽管长链赋予了uhmwpe极高的性能，但由于其严重的缠结和由此产生的极高熔体粘度，也给uhmwpe的加工带来了极大的困难。另外，高密度聚乙烯(hdpe)因其出色的物理性能和优异的机械性能而在工业领域被广泛使用。hdpe作为一种半晶体聚合物，其整体性能受结晶度、结晶速率等严重制约。
3、uhmwpe/hdpe复合材料制备的公开报道较多，cn109333897a公开了一种致密串晶化超强超耐磨聚乙烯复合材料及其制备方法。将高密度聚乙烯和超高分子量聚乙烯经干燥后机械混合，得到预混物，然后经挤出机熔融共混，造粒，干燥，得到共混物粒料，所得共
4、cn104004253a公开了一种高分子量聚合物成核剂改性超高分子量聚乙烯共混材料，质量分数为100份的高分子量聚合物中各组分的质量份数为：uhmwpe 60～100份，hdpe5～12份，lldpe 6～16份，高分子量聚合物成核剂0.1～3份和流动改性剂1.5～3份；混合比例为任意比，获得拉伸性能好、抗冲击力好的uhmwpe/hdpe复合材料；cn116874906a公开了一种uhmwpe改性pe管材专用料，以hdpe为原料，hdpe60－85份、uhmwpe5-30份、填料5-10份、复合润滑剂0.2-1份、复合抗氧剂0.1-0.3份、偶联剂0.3-1份，通过对原料种类、原料配比、工艺参数的调控，改善了复合材料的加工性能，最终获得具有良好耐热、耐压、耐磨性能的pe管材专用料；cn117024867a公开了hdpe/uhmwpe/ypnm合金材料的制备方法，其中复合材料各组分为：纳米改性塑料复合材料15～20份、高密度聚乙烯70～80份和超高分子量聚乙烯15～20份，得到力学性能好、强度高的复合材料。
5、尽管以上公知技术都能制备uhmwpe/hdpe共混复合材料，但仍存在结晶效率低，结晶度差，片材氢渗透高的问题。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
3、因此，本专利技术的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种低氢气渗透聚烯烃复合材料的制备方法。
4、为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种低氢气渗透聚烯烃复合材料的制备方法，包括，
5、将石油树脂、二甲苯混合，制得二甲苯石油树脂混合溶液；
6、向二甲苯石油树脂混合溶液中加入氧化剂进行氧化反应，冷却后与单乙醇胺水热反应制得改性石油树脂；
7、将超高分子量聚乙烯和改性石油树脂共混熔融，冷却后制得超高分子量聚乙烯改性复合材料；
8、将高密度聚乙烯和超高分子量聚乙烯改性复合材料混合，加入成核剂和相容剂后进行机械混合，制得聚烯烃复合材料颗粒；
9、将聚烯烃复合材料颗粒通过平板硫化机压板，制得低氢气渗透聚烯烃复合材料。
10、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：以原料质量份数计，石油树脂为9～13份，二甲苯为87～96份。
11、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述氧化剂为氧气-臭氧混合物，其中，o3体积浓度为2％。
12、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述氧化反应，其中，反应温度为3～8℃，时间为20～50min。
13、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述单乙醇与冷却后二甲苯石油树脂溶液的质量百分比6～12％：88～94％；所述水热反应，其中，反应温度为70～90℃，反应时间为1～3h。
14、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述将超高分子量聚乙烯和改性石油树脂共混熔融，其中，超高分子量聚乙烯的重均分子量为300～900万,改性石油树脂的重均分子量为1000～2500；所述共混熔融包括在哈克流变仪300p的混合室共混熔融，其中，转子速度为50～70rpm，温度为150～170℃，时间为7～15min。
15、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：以原料质量份数计，所述超高分子量聚乙烯改性复合材料为10～50重量份，所述高密度聚乙烯为50～90重量份，所述成核剂的含量为0.003～1重量份，所述相容剂的含量为0.4～2重量份；
16、所述高密度聚乙烯的重均分子量为12～30万。
17、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述机械混合，其中，混合挤出的条件包括：转子速度为2000～4500rpm，进料速度为0.3～3kg/h，料筒温度为200～250℃；
18、所述平板硫化机压板地条件包括：温度为180～220℃，压力为10～20mpa，时间为5～20min。
19、本专利技术的再一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种低氢气渗透聚烯烃复合材料，其中：所述低氢气渗透聚烯烃复合材料拉伸强度为1.6～4.2cn/dtex，断裂伸长率为30％～62％，模量为27～68cn/dtex，氢渗透率值为1.56×10-16～4.687×10-16mol/(m·s·pa)。
20、本专利技术的另一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种低氢气渗透聚烯烃复合材料在制备储氢容器中的应用。
21、本专利技术有益效果：
22、(1)本专利技术低氢渗透聚烯烃复合材料制备过程中，先通过单乙醇胺对石油树脂进行改性，然后通过改性石油树脂对超高pe进行改性，能够增加超高pe的流动性，提高超高pe的成核结晶能力，有助于进一步增强聚烯烃复合材料的储氢效果。
23、(2)本专利技术低氢渗透率聚烯烃复合材料中还填充有复合材料，复核材料以成核剂(硫酸钡和碳酸钙)以及相本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低氢气渗透聚烯烃复合材料的制备方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：以原料质量份数计，石油树脂为9～13份，二甲苯为87～96份。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述氧化剂为氧气-臭氧混合物，其中，O3体积浓度为2％。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述氧化反应，其中，反应温度为3～8℃，时间为20～50min。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述单乙醇与冷却后二甲苯石油树脂溶液的质量百分比6～12％：88～94％；所述水热反应，其中，反应温度为70～90℃，反应时间为1～3h。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述将超高分子量聚乙烯和改性石油树脂共混熔融，其中，超高分子量聚乙烯的重均分子量为300～900万,改性石油树脂的重均分子量为1000～2500；所述共混熔融包括在哈克流变仪300P的混合室共混熔融，其中，转子速度为50～70rpm，温度为150～170℃，时间为7～15min。
7.如权利要求1或6所述
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述机械混合，其中，混合挤出的条件包括：转子速度为2000～4500rpm，进料速度为0.3～3kg/h，料筒温度为200～250℃；
9.权利要求1～8中任一所述的制备方法制得的低氢气渗透聚烯烃复合材料，其特征在于：所述低氢气渗透聚烯烃复合材料拉伸强度为1.6～4.2cN/dtex，断裂伸长率为30％～62％，模量为27～68cN/dtex，氢渗透率值为1.56×10-16～4.687×10-16mol/(m·s·Pa)。
10.权利要求9所述的低氢气渗透聚烯烃复合材料在制备储氢容器中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种低氢气渗透聚烯烃复合材料的制备方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：以原料质量份数计，石油树脂为9～13份，二甲苯为87～96份。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述氧化剂为氧气-臭氧混合物，其中，o3体积浓度为2％。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述氧化反应，其中，反应温度为3～8℃，时间为20～50min。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述单乙醇与冷却后二甲苯石油树脂溶液的质量百分比6～12％：88～94％；所述水热反应，其中，反应温度为70～90℃，反应时间为1～3h。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述将超高分子量聚乙烯和改性石油树脂共混熔融，其中，超高分子量聚乙烯的重均分子量为300～900万,改性石油树脂的重均分子量为1000～2500；所述共混熔融包括在哈克流变仪300p的混合室共混熔融，其中，转子速度为...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈珣，卢彦汝，陈鹏，黄威，洪亮，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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