一種增強(qiáng)改性聚乙烯組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種增強(qiáng)改性聚乙烯組合物及其制備方法,其是由聚乙烯30~93.9份,增韌劑0~10份,馬來(lái)酸酐接枝茂金屬聚乙烯1~10份,抗氧劑0.1~1份,玻璃纖維5~50份制備而成。本發(fā)明同時(shí)采用玻璃纖維與馬來(lái)酸酐接枝茂金屬聚乙烯來(lái)增強(qiáng)聚乙烯組合物,從而提高了聚乙烯組合物的拉伸強(qiáng)度、彎曲模量及沖擊性能,使其性能符合工程塑料建筑模板材料的性能要求,因此,本發(fā)明的聚乙烯組合物可用于工程塑料建筑模板用,提高了其應(yīng)用范圍。
【專利說(shuō)明】[0001] 一種增強(qiáng)改性聚乙烯組合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明屬于高分子材料改性【技術(shù)領(lǐng)域】和加工【技術(shù)領(lǐng)域】,具體涉及一種增強(qiáng)改性聚 乙烯組合物及其制備方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 聚乙烯具有優(yōu)異的成型加工性能,良好的韌性和耐寒性,是世界上第一大塑料品 種,其需求量逐年增加,現(xiàn)被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活的諸多領(lǐng)域。但是聚乙烯有部分弱點(diǎn):一 是它的拉伸強(qiáng)度太低;二是剛性差,缺乏強(qiáng)度和剛性。這些限制了它在某些重要領(lǐng)域的應(yīng) 用,即不能作為絕大多數(shù)的結(jié)構(gòu)材料使用。
[0005] 玻璃纖維對(duì)塑料的增強(qiáng)作用非常明顯,并被廣泛應(yīng)用于塑料的增強(qiáng)改性中。但是 玻纖和塑料之間相容性的改善成為制約玻纖增強(qiáng)塑料強(qiáng)度提高的關(guān)鍵因素。
[0006]目前行業(yè)中很少見(jiàn)到對(duì)玻纖增強(qiáng)改性聚乙烯產(chǎn)品的報(bào)道。本發(fā)明中將無(wú)堿玻纖用 于改性聚乙烯,提高其強(qiáng)度,使其性能能夠符合建筑模板材料的需求,同時(shí)馬來(lái)酸酐接枝茂 金屬聚乙烯的使用,使材料獲得較高的強(qiáng)度。
[0007]
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 本發(fā)明的目的是提供一種增強(qiáng)改性聚乙烯組合物及其制備方法。
[0009] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下: 本發(fā)明提供了一種增強(qiáng)改性聚乙烯組合物,由下述組分按重量份制備而成: 聚乙烯 30?93.9份, 增韌劑 0?10份, 馬來(lái)酸酐接枝茂金屬聚乙烯 廣2份, 抗氧劑 0. 1"?份, 玻璃纖維 5?50份。
[0010] 進(jìn)一步,所述聚乙烯選自在溫度為190 °C、壓力為0.325 kg條件下的熔融指數(shù)為 Γ100 g/10min的高密度聚乙烯。
[0011 ] 所述的增韌劑為Ρ0Ε彈性體或EPDM。Ρ0Ε是乙烯和辛烯實(shí)現(xiàn)原位聚合的熱塑性彈 性體,EPDM是乙烯、丙烯以及非共軛二烯烴的三元共聚物 所述的馬來(lái)酸酐接枝茂金屬聚乙烯的熔點(diǎn)為120°C,熔融指數(shù)在溫度為190 V、壓力為 0. 325 kg條件下為1. 4-2. 0g/10min ;所述的馬來(lái)酸酐接枝茂金屬聚乙烯中馬來(lái)酸酐接枝含 量為 0.5%-1% (wt)。
[0012] 所述的抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑;所述的主抗氧劑可以選用受阻酚和硫酯 類(lèi)抗氧劑中的一種或者幾種,選自亞磷酸鹽和酯類(lèi)抗氧劑中的一種或者幾種。
[0013] 所述的主抗氧劑為四[β _(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗 氧劑1010)或β-(4' -羥基-3',5' - 二叔丁基苯基)丙酸十八醇酯(抗氧劑1076);所述 的輔抗氧劑為三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(抗氧劑168)。
[0014] 所述的玻璃纖維為無(wú)堿長(zhǎng)玻璃纖維。
[0015] 本發(fā)明還提供上述增強(qiáng)改性聚乙烯組合物的制備方法,先將3(Γ93. 9份聚乙烯、 (Γιο份增韌劑、f 10份馬來(lái)酸酐接枝茂金屬聚乙烯、0.廣1份抗氧劑和5?50份玻璃纖維,放 入高速混合機(jī)中混合3飛分鐘;然后將混合物加入雙螺桿擠出機(jī)中,擠出切粒得到所需聚 乙烯組合物;所述擠出機(jī)的料筒溫度為18(T220 °C。
[0016] 本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果: 1、本發(fā)明同時(shí)采用玻璃纖維與馬來(lái)酸酐接枝茂金屬聚乙烯來(lái)增強(qiáng)聚乙烯組合物,從而 提高了聚乙烯組合物的拉伸強(qiáng)度、彎曲模量及沖擊性能,使其性能符合工程塑料建筑模板 材料的性能要求,因此,本發(fā)明的聚乙烯組合物可用于工程塑料建筑模板用,提高了其應(yīng)用 范圍。
[0017] 2、本發(fā)明的聚乙烯組合物,具有高拉伸強(qiáng)度、彎曲模量以及優(yōu)異沖擊性能。
[0018] 3、本發(fā)明中馬來(lái)酸酐接枝茂金屬聚乙烯作為相容劑使用,添加量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于一般的 相容劑,增容效果好,組合物的綜合力學(xué)性能非常優(yōu)異。
[0019]
【具體實(shí)施方式】
[0020] 以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0021] 材料的綜合力學(xué)性能通過(guò)測(cè)試所得的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和缺口沖擊強(qiáng)度進(jìn)行判 斷。
[0022] 本發(fā)明中使用的聚乙烯為高密度聚乙烯,熔融指數(shù)為f 100 g/10min,測(cè)試條件為 190 °C,0. 325 kg。
[0023] 使用的馬來(lái)酸酐接枝茂金屬聚乙烯熔融指數(shù)1.4-2. 0g/10min,熔點(diǎn)120°C,馬來(lái) 酸酐接枝含量0. 5%-1% (wt)。
[0024] 實(shí)施例1 將93. 9份揚(yáng)子石化的高密度聚乙烯(HDPE) 2100J, 1份馬來(lái)酸酐接枝茂金屬聚乙烯, 0. 05份抗氧劑1010,0. 05份抗氧劑168,5份無(wú)堿長(zhǎng)玻璃纖維(巨石ER14-1000-988A),放入 高速混合機(jī)中混合3分鐘,然后將混合物加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出。雙螺桿擠出機(jī)的料筒 各區(qū)段溫度分別設(shè)置為:一區(qū)180°C、二區(qū)185°C、三區(qū)195°C、四區(qū)195°C、五區(qū)200°C、六區(qū) 200°C、機(jī)頭205°C。擠出條通過(guò)循環(huán)水槽冷卻至室溫,經(jīng)過(guò)吹風(fēng)機(jī)干燥后進(jìn)入切粒機(jī)造粒。 材料的各項(xiàng)性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。
[0025] 實(shí)施例2 將74. 6份揚(yáng)子石化的高密度聚乙烯(HDPE) 2100J,2份馬來(lái)酸酐接枝茂金屬聚乙烯, 0. 2份抗氧劑1010,0. 2份抗氧劑168,15份無(wú)堿長(zhǎng)玻璃纖維(巨石ER14-1000-988A),放入 高速混合機(jī)中混合5分鐘,然后將混合物加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出。雙螺桿擠出機(jī)的料筒 各區(qū)段溫度分別設(shè)置為:一區(qū)190°C、二區(qū)195°C、三區(qū)205°C、四區(qū)205°C、五區(qū)210°C、六區(qū) 215°C、機(jī)頭215°C。擠出條通過(guò)循環(huán)水槽冷卻至室溫,經(jīng)過(guò)吹風(fēng)機(jī)干燥后進(jìn)入切粒機(jī)造粒。 材料的各項(xiàng)性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。
[0026] 實(shí)施例3 將54. 6份揚(yáng)子石化的高密度聚乙烯(HDPE) 2100J,20份揚(yáng)子石化的高密度聚乙烯 (HDPE) 5306J, 1份EPDM,1. 5份馬來(lái)酸酐接枝茂金屬聚乙烯,0. 2份抗氧劑1076,0. 2份抗 氧劑168,15份無(wú)堿長(zhǎng)玻璃纖維(巨石ER14-1000-988A),放入高速混合機(jī)中混合4分鐘,然 后將混合物加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出。雙螺桿擠出機(jī)的料筒各區(qū)段溫度分別設(shè)置為:一區(qū) 180°C、二區(qū)185°C、三區(qū)195°C、四區(qū)195°C、五區(qū)200°C、六區(qū)200°C、機(jī)頭205°C。擠出條通 過(guò)循環(huán)水槽冷卻至室溫,經(jīng)過(guò)吹風(fēng)機(jī)干燥后進(jìn)入切粒機(jī)造粒。材料的各項(xiàng)性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn) 表1。
[0027] 實(shí)施例4 將49. 6份揚(yáng)子石化的高密度聚乙烯(HDPE) 5306J,5份陶氏的Ρ0Ε 8150,1份馬來(lái)酸 酐接枝茂金屬聚乙烯,0. 2份抗氧劑1010,0. 2份抗氧劑168,35份無(wú)堿長(zhǎng)玻璃纖維(巨石 ER14-1000-988A),放入高速混合機(jī)中混合5分鐘,然后將混合物加入雙螺桿擠出機(jī)中擠 出。雙螺桿擠出機(jī)的料筒各區(qū)段溫度分別設(shè)置為:一區(qū)200°C、二區(qū)205°C、三區(qū)210°C、四 區(qū)210°C、五區(qū)215°C、六區(qū)220°C、機(jī)頭220°C。擠出條通過(guò)循環(huán)水槽冷卻至室溫,經(jīng)過(guò)吹風(fēng) 機(jī)干燥后進(jìn)入切粒機(jī)造粒。材料的各項(xiàng)性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。
[0028] 實(shí)施例5 將30份揚(yáng)子石化的高密度聚乙烯(HDPE) 5306J, 10份陶氏的Ρ0Ε 8150,2份馬來(lái)酸 酐接枝茂金屬聚乙烯,0. 5份抗氧劑1010,0. 5份抗氧劑168,50份無(wú)堿長(zhǎng)玻璃纖維(巨石 ER14-1000-988A),放入高速混合機(jī)中混合3分鐘,然后將混合物加入雙螺桿擠出機(jī)中擠 出。雙螺桿擠出機(jī)的料筒各區(qū)段溫度分別設(shè)置為:一區(qū)200°C、二區(qū)205°C、三區(qū)210°C、四 區(qū)210°C、五區(qū)215°C、六區(qū)220°C、機(jī)頭220°C。擠出條通過(guò)循環(huán)水槽冷卻至室溫,經(jīng)過(guò)吹風(fēng) 機(jī)干燥后進(jìn)入切粒機(jī)造粒。
[0029] 將上述實(shí)施例1-5制備的聚乙烯組合物按國(guó)標(biāo)制成樣條,分別測(cè)試其相關(guān)的性 能,測(cè)試結(jié)果見(jiàn)下表1 : 表1 :
【權(quán)利要求】
1. 一種增強(qiáng)改性聚乙烯組合物,其特征在于:由下述組分按重量份制備而成: 聚乙烯 30?93.9份, 增韌劑 (Γ10份, 馬來(lái)酸酐接枝茂金屬聚乙烯 廣2份, 抗氧劑 0. 1"?份, 玻璃纖維 5?50份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)改性聚乙烯組合物,其特征在于:所述聚乙烯選自在溫 度為190 V、壓力為0. 325 kg條件下的熔融指數(shù)為1?100 g/10min的高密度聚乙烯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯組合物,其特征在于:所述的增韌劑為P0E彈性體或 EPDM。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)改性聚乙烯組合物,其特征在于:所述的馬來(lái)酸酐 接枝茂金屬聚乙烯的熔點(diǎn)為120°C,熔融指數(shù)在溫度為190 °C、壓力為0.325 kg條件下 為1. 4-2. 0g/10min ;所述的馬來(lái)酸酐接枝茂金屬聚乙烯中馬來(lái)酸酐接枝含量為0. 5%_1% (wt)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)改性聚乙烯組合物,其特征在于:所述的抗氧劑包括主 抗氧劑和輔抗氧劑;所述的主抗氧劑可以選用受阻酚和硫酯類(lèi)抗氧劑中的一種或者幾種, 選自亞磷酸鹽和酯類(lèi)抗氧劑中的一種或者幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的增強(qiáng)改性聚乙烯組合物,其特征在于:所述的主抗氧劑為 四[β _(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)或β_(4' -羥 基-3',5' - 二叔丁基苯基)丙酸十八醇酯(抗氧劑1076);所述的輔抗氧劑為三(2,4-二 叔丁基苯基)亞磷酸酯(抗氧劑168)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)改性聚乙烯組合物,其特征在于:所述的玻璃纖維為無(wú) 堿長(zhǎng)玻璃纖維。
8.權(quán)利要求1至7任一所述的增強(qiáng)改性聚乙烯組合物的制備方法,其特征在于:先將 3(Γ93. 9份聚乙烯、(Γ10份增韌劑、f 10份馬來(lái)酸酐接枝茂金屬聚乙烯、0. Γ1份抗氧劑和 5^50份玻璃纖維,放入高速混合機(jī)中混合3飛分鐘;然后將混合物加入雙螺桿擠出機(jī)中,擠 出切粒得到所需聚乙烯組合物;所述擠出機(jī)的料筒溫度為18(T220 °C。
【文檔編號(hào)】C08L23/06GK104045897SQ201410269724
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】楊桂生, 方永煒 申請(qǐng)人:合肥杰事杰新材料股份有限公司