一种聚乙烯母料复合助剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚乙烯母料复合助剂及其制备方法，该聚乙烯母料复合助剂包括以下组分制成：纳米全硫化粉末硅橡胶1～10%，纳米二氧化硅18～25%，分散剂1～8%，有机硅活性助流剂1～8%，含氟聚合物1～5%，抗氧剂1683～5%，抗氧剂10103～5%，抗静电剂1～4%，紫外线吸收剂1～4%，PE载体树脂50～60%；该聚乙烯母料复合助剂具有功能多、安全环保、专有性强的特点，能使得塑料制品具有优良的多种性能。

【技术实现步骤摘要】
一种聚乙烯母料复合助剂及其制备方法
本专利技术属于塑料助剂
，具体涉及一种聚乙烯母料复合助剂及其制备方法。
技术介绍
我国塑料生产总量及制品消费总量均占世界第二位。其中聚乙烯(PE)在合成树脂中产量最大，发展最快，品种开发最活跃。由于PE具有优良的耐低温性能，化学稳定性能，耐大多数酸碱侵蚀性能，电绝缘性能等，又由于其重量轻，易加工等特性，PE的生产得以迅猛发展。据统计，2012年全国PE总产量约1000万吨，由于今后一个时期内，亚太地区的聚乙烯新项目主要位于中国、印度和韩国，所以预计到2015年产国内总产量将达到1400万吨以上，其中低密度(LDPE)线性低密度(LLDPE)约占PE总产量的60％以上，即2012年产量为600万吨，预计到2015年产量为840万吨，这其中的70％产量主要用于薄膜和其它制品。但是，通用普通PE自身却存在一些缺陷：一是制成膜后出现粘连现象，开口困难；二是透明性欠佳，雾度较高；三是树脂本身易被光氧化，热氧化，臭氧分解，在紫外线的作用下又易发生降解；四是在某些应用领域尚需补充某些功能才能达到应用的条件等。能否克服PE的这些弊端，实现其高性能，一是很大程度上取于催化剂的性能，即采用高分子合成路线直接开发生产高性能的PE产品。但是开发生产此类产品技术难度大，投资成本高，建设周期长，环保处理难，与国外相比，目前国内还处于落后状态。二是很大程度上取决于助剂的性能，即利用添加助剂的方法，通过改性克服PE的自身缺陷，提高其某些性能，其特点是投资少见效快，成本低，几乎无环保瓶颈。但是，目前国内生产的PE助剂尚不同程度存在以下主要问题：1)功能单一。PE的改性涉及诸多方面，如爽滑、易开口性、透明性、环保性、卫生性、长效性、低静电、抗紫外线、抗冲击、抗拉伸、鱼眼、条纹等等。但目前一些牌号的助剂往往只针对其中某一项功能进行改性，要多方面改变PE的性能往往同时添加多种不同功能的助剂，需要同时开通多个加料系统，使操作复杂，影响产品质量，增加生产成本，同时也降低了生产效率。2)方法落后。例如为了解决薄膜粘连现象，一般采取在薄膜的制造过程中直接添加抗粘连剂的方法，虽然也实现了降低表面摩擦系数的目的，但是由于抗粘剂为无机粉末状，具有精细微观结构特有的粒径分布，直接添加容易造成抗粘连剂在树脂基体中分散不均，从而影响了膜制品的光学性能和力学性能。3)目前国内一些助剂：如抗氧剂、爽滑剂等等仍是粉末状，用户在添加过程中输料时易扬尘、储料时易挂壁、加料时易堵塞(架桥)、物料损耗较大，不仅造成污染，也易使计量失准，直接影响产品质量。目前还没有能有效同时克服上述困难的助剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是要解决现有聚乙烯母料复合助剂存在的上述问题，提供一种具有功能多、安全环保、专有性强的聚乙烯母料复合助剂。本专利技术的另一目的是提供上述聚乙烯母料复合助剂的制备方法。本专利技术的目的是通过以下方式实现的：一种聚乙烯母料复合助剂，该聚乙烯母料复合助剂主要由以下组分制成：上述聚乙烯母料复合助剂优选主要由以下组分制成：本专利技术所述的纳米全硫化粉末硅橡胶优选为纳米全硫化硅橡胶GZ-106。所述的分散剂优选为亚甲基二萘磺酸钠。纳米全硫化粉末硅橡胶弹性粒子若不能在物料中实现纳米级分散，产品就不能获得理想的改性效果；纳米二氧化硅等无机粒子若物料中分散不均匀，也会影响其性能指标，本专利技术选用一定量的亚甲基二萘磺酸钠能使其达到最佳的分散效果。所述的有机硅活性助流剂优选为甲基乙烯基硅橡胶。所述的含氟聚合物优选为氟聚合物5922。所述的抗静电剂优选为烷基咪唑啉。所述的紫外线吸收剂优选为邻羟基二苯甲酮。所述的PE载体树脂可为LLDPE、HDPE或LDPE树脂，LLDPE树脂优选为DFDA-7042型号、HDPE树脂优选为DGDA-6098型号、LDPE树脂优选为2426F型号。上述聚乙烯母料复合助剂的制备方法包括以下步骤：1)将全部组分预混粗放分散；操作转速：每分钟40-50转；2)利用球磨机对全部组分再进行细化分散；控制转速每分钟60-90转；3)利用造粒机在挤出造粒时使得全部组分进一步强化分散。上述聚乙烯母料复合助剂的制备方法具体包括以下步骤：1)利用悬臂双螺旋锥型搅拌机将全部组分预混搅拌粗放分散；操作转速：每分钟40～50转，搅拌时间为50～60分钟；2)利用卧式球磨机对全部组分再细化分散；控制转速每分钟60～90转，机内温度控制在75-80℃，搅拌时间为70-80分钟；3)利用双螺杆造粒机在挤出造粒时进一步强化分散。机内温度控制在75-85℃范围内，出料温度控制在10-30℃范围内，工艺控制产量每小时0.2-0.3吨范围内。在本专利技术中，由于纳米硅橡胶弹性粒子太小，比表面积大，极易团聚，直接添加使用还存在一个如何有效解决其纳米级分散的技术难题，利用三步物理方法和一步化学方法，纳米粒子团聚体在经过三次高速剪切力的作用下，分散成单个粒子，团聚现象消失，达到了分散效果。同时专利技术人在物理分散的过程中，又添加了少量的化学固体分散剂，进一步优化了分散效果。使纳米全硫化粉末硅橡胶均匀地分散到产品中去。另外，造粒过程中控制适当的温度和流速。因其半成品伸缩性较强，温高和流速过快会使切粒困难。因此使机内温度控制在75～80℃范围内，出料温度控制在10～30℃范围内，工艺流速产量控制在每小时0.25～0.3吨范围内。本专利技术具有以下特点：1)本专利技术复合助剂中最重要的一个技术突破就是应用了纳米全硫化硅橡胶GZ-106，其粒径在100～150纳米区间。经试用检测对比证明，应用了该纳米材料使新型复合助剂应用于树脂后的各项性能指标有显著提高。2)纳米二氧化硅。其粒径在300～500nm之间，分散性能较好，具有絮状和网状准颗粒结构，表面存在不饱和的残键及不同键合的羟基，具有很高的表面活性，能提高聚合物材料的拉伸强度及断裂伸长率等力学性能。其次，在树脂制品如(薄膜)表面产生细而坚硬的凸起，从而减少了相互之间的接触面积，降低了表面摩擦系数，从而达到高效开口的目的。3)本专利技术产品中添加了纳米级材料，纳米粒子若不能有效地分散到其物料中就不会获得理想的改性效果甚至会适得其反。亚甲基二萘磺酸钠能吸附于物料界面并能显著降低界面自由能并使之不在聚集的物质，进一步强化和优化纳米粒子的分散效果。4)本专利技术使用有机硅活性助流剂(也称有机硅润滑剂)甲基乙烯基硅橡胶，具有良好的透明性，有少量或微量的活性基团，添加后能明显提高树脂的流动性，包括填模容易和挤出力矩减小；增加了内润滑使脱模容易、出料速度快及制品变形小；改善了填料与树脂的相容性；提高了制品表面的光洁度和手触感；提高了制品的拉伸强度和冲击强度；提高了制品的耐磨性，抗划伤性能等。5)含氟聚合物(PPA)5922又称氟橡胶，是美国3M公司为了改善聚合物加工性能而开发的一种添加剂，在聚烯烃中既可以添加至PE中，也可以添加至PP中。当添加聚合物的助剂在塑化挤出过程中，在势位差作用下，含氟聚合物向熔体外层移动并在金属表面与聚合物熔体间形成一层润滑层。在连续挤出过程中，这一涂覆层是处于动态平衡的，当动态平衡稳定后，挤出过程和产品质量就会达到更加稳定。本专利技术使用该材料可减少表面缺陷，如常见的熔体破裂所产生的鲨鱼皮现象，提高产品表面光亮度、透明度和光滑度；减本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乙烯母料复合助剂，其特征在于该聚乙烯母料复合助剂主要由以下组分制成： 纳米全硫化粉末硅橡胶 1～10% 纳米二氧化硅 18～25% 分散剂 1～8% 有机硅活性助流剂 1～8% 含氟聚合物 1～5% 抗氧剂168 3～5% 抗氧剂1010 3～5% 抗静电剂 1～4% 紫外线吸收剂 1～4% PE载体树脂 50～60%。

【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯母料复合助剂，其特征在于该聚乙烯母料复合助剂主要由以下组分制成：其中，含氟聚合物为氟聚合物5922；所述的PE载体树脂为LLDPE、HDPE或LDPE树脂。2.根据权利要求1所述的聚乙烯母料复合助剂，其特征在于该聚乙烯母料复合助剂主要由以下组分制成：其中，含氟聚合物为氟聚合物5922；所述的PE载体树脂为LLDPE、HDPE或LDPE树脂。3.根据权利要求1或2所述的聚乙烯母料复合助剂，其特征在于所述的分散剂为亚甲基二萘磺酸纳。4.根据权利要求1或2所述的聚乙烯母料复合助剂，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李英杰，彭令才，孙秀平，徐宝成，刘铁民，
申请(专利权)人：南京淳达科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32