一种滚塑成型尿素箱用聚乙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种滚塑成型尿素箱用聚乙烯材料及其制备方法，按质量百分比计由以下组分混合制成：茂金属线型低密度聚乙烯74.4-92.8％，超低密度聚乙烯5-15％，聚异丁烯2-10％，加工助剂0.2-0.6％。本发明专利技术具有和金属镶件粘结性好，制品耐温性好、抗冲击性好、耐冷热交变性能好的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种滚塑成型尿素箱用聚乙烯材料及其制备方法
本专利技术涉及一种改性聚乙烯复合材料，特别涉及一种滚塑成型尿素箱用聚乙烯材料及其制备方法。
技术介绍
滚塑成型是一种利用旋转的模具进行加工的塑料加工方式，其加工过程是，将塑料粉末或浆料投入模具，闭合后的模具在设备上进行旋转或摇摆，同时通过明火或热风对模具外部进行加热，塑料粉末或浆料在受热的状态下在模内内部翻转、流动，温度达到软化点后逐步涂布到模具内表面，熔融并凝结，将模具放于自然环境下或通过水、雾、风等介质进行冷却后拆模取出制品。滚塑成型中90％以上制品使用聚乙烯粉末进行加工。在汽车工业中，由于结构的紧凑化和车辆使用过程中工况的复杂性，要求汽车的相关部件，尤其是发动机部位的部件，有耐高温、耐振动、抗冲击和耐冷热交变等功能。由于各国的环境保护部门提出进一步减少汽车柴油机排放的氮氧化物污染物的要求，发动机生产商开始使用SCR技术(SelectiveCatalyticReductionTechnology选择性催化还原技术)来达到环保部门的要求，尿素罐(装载柴油机尾气处理液)是SCR系统的组成部件。通常情况下，尿素罐使用聚乙烯材料，通过滚塑成型工艺进行加工。为了和尿素探测器等其他配件相连接精度，尿素罐在生成过程中会预埋比较复杂的金属镶件，使用通用的滚塑材料加工，塑料和金属镶件之间经常出现粘结不良，造成漏液的现象；另外，尿素箱需满足80℃的周边工况要求，在这一温度下，尿素箱经常发生变软，变形，耐冷热交变性能不足的现象，长时间使用会发生破损、泄露等丧失使用功能的可能。CN102532646A《高强耐用型滚塑汽车尿素箱》公布了使用线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、POE、硬脂酸钙、抗氧剂1010、抗氧剂168、抗静电剂—羟乙基烷基胺制作尿素箱所需材料的技术方案，主要是解决尿素箱材料的耐环境应力差的问题，该材料满足滚塑加工工艺要求，制作成汽车尿素箱的使用寿命延长30％。但该专利技术未公开和镶件的结合问题和耐温性问题如何解决。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种滚塑成型尿素箱用聚乙烯材料，具有和金属镶件粘结性好，制品耐温性好、抗冲击性好、耐冷热交变性能好的特点。本专利技术还提供了上述滚塑成型尿素箱用聚乙烯材料的制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种滚塑成型尿素箱用聚乙烯材料，按质量百分比计由以下组分混合制成：茂金属线型低密度聚乙烯74.4-92.8％，超低密度聚乙烯5-15％，聚异丁烯2-10％，加工助剂0.2-0.6％。专利技术人经过长期研究发现，在滚塑材料中特定增加一部分超低密度聚乙烯材料，利用超低密度聚乙烯熔点低的特征，促使金属镶件在滚塑过程中提前粘附塑料粉末，可有效改善和金属镶件的粘结情况。但由于超低密度聚乙烯强度差、耐温性差，导致尿素罐整体性能下降，因此专利技术人不得不再探寻解决方案，经研究发现，使用特定比例的茂金属线型低密度聚乙烯和聚异丁烯的混配材料，不仅可以弥补由于加入超低密度聚乙烯造成的性能下降，还可以大幅提高滚塑尿素罐的耐温性、抗冲击性和耐冷热交变性能。作为优选，所述茂金属线型低密度聚乙烯，其密度为0.925-0.940g/cm3，熔体流动速率3-6g/10min，拉伸强度15-20MPa，悬臂梁缺口冲击强度20-50KJ/m2。作为优选，所述超低密度聚乙烯，其密度为0.870-0.910g/cm3，熔体流动速率1-6g/10min。作为优选，所述聚异丁烯的粘均分子量为10000-100000。作为优选，所述加工助剂由抗氧剂1010：抗氧剂168：硬脂酸锌＝1：2：2的重量比例混合而成。一种滚塑成型尿素箱用聚乙烯材料的制备方法，步骤如下：a.将茂金属线型低密度聚乙烯、聚异丁烯和加工助剂按配比投入双螺杆造粒机中制成颗粒；b.将步骤a的颗粒和超低密度聚乙烯颗粒按比例在中速混合机中混合均匀；c.将混合好颗粒在塑料磨粉机中研磨后得成品。本专利技术通过先使用茂金属线型低密度聚乙烯、聚异丁烯和加工助剂混合造粒，再加入超低密度聚乙烯后研磨成滚塑粉末的方式，制作成一种滚塑成型尿素箱用聚乙烯材料，使用该材料加工的滚塑制品，具有和金属镶件粘结性好，耐高温、抗冲击、耐冷热交变性能优良的特点。作为优选，双螺杆造粒机的工艺参数为：温度150-200℃，转速400-600rpm，机头压力0.1-0.5MPa。作为优选，中速混合机混合的工艺参数为：转速5-30rpm，混合时间3-10min。作为优选，塑料磨粉机的工艺参数为喂料速度25-300Kg/h，磨盘转速2000-4000rpm，磨盘出口温度≤65℃。本专利技术的有益效果是：(1)具有和金属镶件粘结性好，制品耐温性好、抗冲击性好、耐冷热交变性能好的特点。(2)制备方法简单，无需复杂设备，易实现工业化操作。具体实施方式下面通过具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的具体说明。本专利技术中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。本专利技术使用的原料组分均为市售产品。其中茂金属线型低密度聚乙烯的优选牌号为韩国大林公司的mLLDPE3750M(符合密度0.925-0.940g/cm3，熔体流动速率(190℃，2.16Kg)3-6g/10min，拉伸强度15-20MPa，悬臂梁缺口冲击强度20-50KJ/m2)，超低密度聚乙烯的优选牌号为美国陶氏公司的ULDPE4404G(符合密度0.870-0.910g/cm3，熔体流动速率1-6g/10min)，聚异丁烯的优选牌号为德国巴斯夫的OppanolB12N(符合粘均分子量为10000-100000)。在比较例中，使用的线型低密度聚乙烯为韩国三星公司的LLDPER901U。实施例1将抗氧剂1010：抗氧剂168：硬脂酸锌＝1：2：2的重量比例混合成加工助剂，将茂金属线型低密度聚乙烯74.4Kg，聚异丁烯10Kg，加工助剂0.6Kg混合后颜料在双螺杆造粒机中制造成颗粒，工艺参数为温度200℃，转速600rpm，机头压力0.5MPa。将造好的颗粒85Kg和超低密度聚乙烯15Kg在混合机中混合均匀。混合工艺参数为：转速5rpm，混合时间10min。将混合好的颗粒在塑料磨粉机中进行研磨，工艺参数为喂料速度25Kg/h，磨盘转速2000rpm，磨盘出口温度50℃。实施例2将抗氧剂1010：抗氧剂168：硬脂酸锌＝1：2：2的比例混合成加工助剂，将茂金属线型低密度聚乙烯92.8Kg，聚异丁烯2Kg，加工助剂0.2Kg混合后颜料在双螺杆造粒机中制造成颗粒，工艺参数为温度150℃，转速400rpm，机头压力0.1MPa。将造好的颗粒95Kg和超低密度聚乙烯5Kg在混合机中混合均匀。混合工艺参数为：转速30rpm，混合时间3min。将混合好的颗粒在塑料磨粉机中进行研磨，工艺参数为喂料速度300Kg/h，磨盘转速4000rpm，磨盘出口温度65℃。比较例1将线型低密度聚乙烯在塑料磨粉机中进行研磨工艺参数为喂料速度300Kg/h，磨盘转速4000rpm，磨盘出口温度65℃。比较例2将抗氧剂1010：抗氧剂168：硬脂酸锌＝1：2：2的比例混合成加工助剂，将茂金属线型低密度聚乙烯92.8Kg，聚异丁烯2Kg，加工助剂0.2Kg混合后在双螺杆造粒机中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚塑成型尿素箱用聚乙烯材料，其特征在于，按质量百分比计由以下组分混合制成：茂金属线型低密度聚乙烯74.4‑92.8％，超低密度聚乙烯5‑15％，聚异丁烯2‑10％，加工助剂0.2‑0.6％。

【技术特征摘要】
1.一种滚塑成型尿素箱用聚乙烯材料，其特征在于，按质量百分比计由以下组分混合制成：茂金属线型低密度聚乙烯74.4-92.8%，超低密度聚乙烯5-15%，聚异丁烯2-10%，加工助剂0.2-0.6%；所述超低密度聚乙烯，其密度为0.870-0.910g/cm3，熔体流动速率1-6g/10min；所述加工助剂由抗氧剂1010：抗氧剂168：硬脂酸锌=1：2：2的重量比例混合而成。2.根据权利要求1所述的一种滚塑成型尿素箱用聚乙烯材料，其特征在于：所述茂金属线型低密度聚乙烯，其密度为0.925-0.940g/cm3，熔体流动速率3-6g/10min，拉伸强度15-20MPa，悬臂梁缺口冲击强度20-50KJ/m2。3.根据权利要求1或2所述的一种滚塑成型尿素箱用聚乙烯材料，其特征在于：所述聚异丁烯的粘均分子量为100...

【专利技术属性】
技术研发人员：温原，杭新华，柴柏苍，
申请(专利权)人：浙江瑞堂塑料科技有限公司，无锡新龙科技有限公司，慈溪市金磊滚塑机有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33