一种高强度高韧性的聚乙烯混配料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高强度高韧性的聚乙烯混配料，其原料重量份如下：聚乙烯树脂50‑100份，聚丙烯树脂5‑20份，相容剂0.5‑10份，偶联剂0.5‑2份，增韧剂0.2‑2份，无机粉体5‑50份，抗氧剂0.05‑1.5份，色母2‑6份。本发明专利技术将聚乙烯树脂和无机粉体，通过各种助剂，在密炼机中完成偶联、初步塑化及分散，经挤出造粒直接制成可用于生产聚乙烯双壁波纹和聚乙烯中空壁管材的混配料，简化了生产工序及流程，降低了综合生产成本；在管材的环刚度、抗冲击强度上得到了较大的改善，其综合弹性模量可达到1500MPa以上、23℃简支梁冲击强度可达到40KJ/m2，同比现有技术提高约30‑50％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及塑料建材生产领域，具体涉种一种高强度高韧性的聚乙烯混配料及其制备方法。
技术介绍
现有聚乙烯双壁波纹管和聚乙烯中空壁缠绕管一般采用聚乙烯树脂、填充母料、色母料、其他助剂等组分通过简单的机械搅拌混合进入储料斗，经单螺杆挤出机在外加热、螺杆剪切作用下熔融塑化，通过模具、成型机等完成定型，生产过程中聚乙烯树脂和填充母料由于颗粒粒径大小和重量不一，分散混合不均匀以及与储料斗桶壁存在静电吸附、螺杆磨损等多项因素，导致填充母料在聚乙烯树脂中分布不均匀、两者界面结合强度不高甚至存在界面分层、脱离，进而造成产品质量存在波动，尤其是对管材承受外界载荷能力(即环刚度)和抗外力冲击强度影响较大。
技术实现思路
针对以上现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种高强度高韧性的聚乙烯混配料及其制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种高强度高韧性的聚乙烯混配料，其原料重量份如下：聚乙烯树脂50-100份，聚丙烯树脂5-20份，相容剂0.5-10份，偶联剂0.5-2份，增韧剂0.2-2份，无机粉体5-50份，抗氧剂0.05-1.5份，色母2-6份。进一步地，所述相容剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯共聚物一种或多种的混合。进一步地，所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂的一种或多种的混合。进一步地，所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯共聚物、有机硅接枝聚氧硅烷的一种或多种的混合。进一步地，所述无机粉体为碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、硅灰石、云母粉、玻璃纤维、晶须的一种或多种的混合。进一步地，所述抗氧剂为亚磷酸酯抗氧剂、受阻酚类抗氧剂的一种或两种的混合。进一步地，所述色母为以聚乙烯、聚丙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物为主载体，添加分散剂、抗紫外线剂、抗静电剂及炭黑、钛白粉、酞青蓝和酞青绿经挤出造粒形成的颗粒物。一种高强度高韧性的聚乙烯混配料的制备方法，其特征在于：其制备方法如下：1)混合：按照权利要求1中的原料重量份将物料进行称量，之后转移至混料机中进行混合；2)将步骤1中混合后的物料转移至密炼机中，在密炼机采用转子剪切、外加热、物料自身摩擦以及加压盖的作用下，物料逐步升温至100℃-120℃，在该温度区间范围内，提升密炼机加压盖，同时将前述物料的清扫、排气，待升温至120℃-160℃将密炼机中的物料翻倒入提升机料斗中；3)将步骤2的提升机的物料输送至主机喂料斗中，在锥形螺杆的强制作用下进入挤出机，经单螺杆进一步混炼、加热塑化，熔融物料通过多孔模头形成条状；4)将步骤3的条状的物料采用水槽预冷后进行风冷；5)将步骤4中风冷后的物料转移至切粒机中切粒。进一步地，步骤3的挤出机的主机转速5-40r/min；步骤3的挤出机的机筒温度为140℃-180℃；挤出机的模头温度为160℃-185℃；挤出机的熔体压力为5Mpa-10Mpa。进一步地，步骤4预冷为冷却水冷却，且所述冷却水温度为15℃-45℃。本专利技术的有益效果为：1、将聚乙烯树脂和无机粉体，通过各种助剂，在密炼机中完成偶联、初步塑化及分散，经挤出造粒直接制成可用于生产聚乙烯双壁波纹和聚乙烯中空壁管材的混配料，简化了生产工序及流程，降低了综合生产成本；2、通过本专利技术生产的混配料解决了现有技术中树脂与填充母料分散不均及界面结合不佳的难题，在管材的环刚度、抗冲击强度上得到了较大的改善，其综合弹性模量可达到1500MPa以上、23℃简支梁冲击强度可达到40KJ/m2，同比现有技术提高约30-50％。具体实施方式实施例1聚乙烯树脂50份，聚丙烯树脂5份，乙烯-醋酸乙烯共聚物0.5份，硅烷偶联剂和铝酸酯偶联剂2份，乙烯-辛烯共聚物0.2份，碳酸钙和滑石粉5份，亚磷酸酯抗氧剂0.05份，色母6份。且色母为以聚乙烯、聚丙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物为主载体，添加分散剂、抗紫外线剂、抗静电剂及炭黑、钛白粉、酞青蓝和酞青绿经挤出造粒形成的颗粒物。其制备方法为：按照上述原料重量份将物料进行称量，之后转移至混料机中进行混合；将前述中混合后的物料转移至密炼机中，在密炼机采用转子剪切、外加热、物料自身摩擦以及加压盖的作用下，物料逐步升温至100℃-120℃，在该温度区间范围内，提升密炼机加压盖，同时将前述物料的清扫、排气，待升温至120℃-160℃将密炼机中的物料翻倒入提升机料斗中；将前述的提升机的物料输送至主机喂料斗中，在锥形螺杆的强制作用下进入挤出机，经单螺杆进一步混炼、加热塑化，熔融物料通过多孔模头形成条状；将前述条状的物料采用水槽预冷后进行风冷；将前述风冷后的物料转移至切粒机中切粒。其中，挤出机的主机转速5-40r/min；挤出机的机筒温度为140℃-180℃；挤出机的模头温度为160℃-185℃；挤出机的熔体压力为5Mpa-10Mpa。且同时预冷为冷却水冷却，且所述冷却水温度为15℃-45℃。实施例2聚乙烯树脂60份，聚丙烯树脂8份，马来酸酐接枝乙烯共聚物0.9份，钛酸酯偶联剂0.9份，乙烯-辛烯共聚物1份，二氧化硅20份，受阻酚类抗氧剂0.1份，色母4份。色母为以聚乙烯、聚丙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物为主载体，添加分散剂、抗紫外线剂、抗静电剂及炭黑、钛白粉、酞青蓝和酞青绿经挤出造粒形成的颗粒物。其制备方法为：按照上述原料重量份将物料进行称量，之后转移至混料机中进行混合；将前述中混合后的物料转移至密炼机中，在密炼机采用转子剪切、外加热、物料自身摩擦以及加压盖的作用下，物料逐步升温至100℃-120℃，在该温度区间范围内，提升密炼机加压盖，同时将前述物料的清扫、排气，待升温至120℃-160℃将密炼机中的物料翻倒入提升机料斗中；将前述的提升机的物料输送至主机喂料斗中，在锥形螺杆的强制作用下进入挤出机，经单螺杆进一步混炼、加热塑化，熔融物料通过多孔模头形成条状；将前述条状的物料采用水槽预冷后进行风冷；将前述风冷后的物料转移至切粒机中切粒。其中，挤出机的主机转速5-40r/min；挤出机的机筒温度为140℃-180℃；挤出机的模头温度为160℃-185℃；挤出机的熔体压力为5Mpa-10Mpa。且同时预冷为冷却水冷却，且所述冷却水温度为15℃-45℃。实施例3聚乙烯树脂78份，聚丙烯树脂10份，乙烯-丙烯共聚物5份，铝酸酯偶联剂1.52份，乙烯-丙烯-丁二烯共聚物0.5份，硅灰石25份，亚磷酸酯抗氧剂1.0份，色母3份。色母为以聚乙烯、聚丙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物为主载体，添加分散剂、抗紫外线剂、抗静电剂及炭黑、钛白粉、酞青蓝和酞青绿经挤出造粒形成的颗粒物。其制备方法为：按照上述原料重量份将物料进行称量，之后转移至混料机中进行混合；将前述中混合后的物料转移至密炼机中，在密炼机采用转子剪切、外加热、物料自身摩擦以及加压盖的作用下，物料逐步升温至100℃-120℃，在该温度区间范围内，提升密炼机加压盖，同时将前述物料的清扫、排气，待升温至120℃-160℃将密炼机中的物料翻倒入提升机料斗中；将前述的提升机的物料输送至主机喂料斗中，在锥形螺杆的强制作用下进入挤出机，经单螺杆进一步混炼、加热塑化，熔融物料通过多孔模头形成条状；将前述条状的物料采用水槽预冷后进行风冷；将前述风冷后的物料转移至切粒机中切粒。其中，挤出机的主机转速5-40r/min；挤出机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度高韧性的聚乙烯混配料，其特征在于：其原料重量份如下：聚乙烯树脂50‑100份，聚丙烯树脂5‑20份，相容剂0.5‑10份，偶联剂0.5‑2份，增韧剂0.2‑2份，无机粉体5‑50份，抗氧剂0.05‑1.5份，色母2‑6份。

【技术特征摘要】
1.一种高强度高韧性的聚乙烯混配料，其特征在于：其原料重量份如下：聚乙烯树脂50-100份，聚丙烯树脂5-20份，相容剂0.5-10份，偶联剂0.5-2份，增韧剂0.2-2份，无机粉体5-50份，抗氧剂0.05-1.5份，色母2-6份。2.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性的聚乙烯混配料，其特征在于：所述相容剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯共聚物一种或多种的混合。3.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性的聚乙烯混配料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂的一种或多种的混合。4.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性的聚乙烯混配料，其特征在于：所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯共聚物、有机硅接枝聚氧硅烷的一种或多种的混合。5.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性的聚乙烯混配料，其特征在于：所述无机粉体为碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、硅灰石、云母粉、玻璃纤维、晶须的一种或多种的混合。6.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性的聚乙烯混配料，其特征在于：所述抗氧剂为亚磷酸酯抗氧剂、受阻酚类抗氧剂的一种或两种的混合。7.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性的聚乙烯混配料，其特征在于：所述色母为以聚乙烯、聚丙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物为...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢震宇，朱建华，史青林，刘岗，黄剑锋，汪进南，胡亮亮，张成洋，
申请(专利权)人：安徽永高塑业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34