该发明专利技术涉及一种超黑PE，包括以下原料组分：PE、硅粉、炭黑、改性三硅酸镁、三苯基膦、2,6‑二叔丁基对甲酚，改性三硅酸镁由双氨基硅油、双环氧丁烷改性PE、三硅酸镁反应制得，双环氧丁烷改性PE由双环氧丁烷、PE、过氧乙酸、氨基乙酸反应制得，三硅酸镁由硅酸钠、氯化镁、硬脂酸甘油酯、水、十二烷基苯磺酸钠反应制得。该发明专利技术具有优异的力学强度、填料分散性、相容性、超黑、低体积收缩率等优势。
【技术实现步骤摘要】
该专利技术涉及一种超黑PE及其制备方法。
技术介绍
PE具有优异的耐低温性能，化学稳定性好，吸水性小，电绝缘性优良。聚乙烯可用挤出、吹塑、模塑、注射等方法成型，广泛应用于涂层、管材、薄膜、片材、电线的绝缘和护套、容器和电缆。目前，PE材料在力学强度、填料分散性、相容性、超黑、低体积收缩率等性能需要进一步提升。该专利技术采用PE、硅粉、炭黑、改性三硅酸镁等为原料制备了超黑PE，该方法制备的超黑PE具有优异的力学强度、填料分散性、相容性、超黑、低体积收缩率等性能。
技术实现思路
该专利技术的目的在于提供一种超黑PE的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的力学强度、填料分散性、相容性、超黑、低体积收缩率等性能。为了实现上述目的，该专利技术的技术方案如下。一种超黑PE及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将硅酸钠、氯化镁、硬脂酸甘油酯、水、十二烷基苯磺酸钠按照份数比为100：73～93：46～69：136～178：3～6加入到反应器中，搅拌速度为100～150r/min，维持体系温度35～55℃条件下反应0.5～2h，产物经过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、120℃干燥15min，得到三硅酸镁；(2)、将双环氧丁烷、PE、过氧乙酸、氨基乙酸按照份数比20：85～97：3～10：7～19加入到反应釜中，搅拌速度为70～100r/min，维持体系温度185～196℃条件下反应0.2～0.5h，物料在120℃、-0.08MPa减压蒸馏0.3h，得到双环氧丁烷改性PE；(3)、将双氨基硅油、双环氧丁烷改性PE、三硅酸镁按照份数比10：15～28：72～86加入到反应釜中，在温度175～195℃，搅拌速度为55～70r/min条件下反应0.3～0.8h，即得到改性三硅酸镁；(4)、将PE、硅粉、炭黑、改性三硅酸镁、三苯基膦、2,6-二叔丁基对甲酚按照份数比100：8～25：2～5：10～26：6～13：1～4加入到开炼机中，用开炼机在温度165～185℃混合反应0.2～0.6h，用挤出机在温度165～185℃挤出成型，即得到超黑PE。本申请中，各主要组分所起的作用如下：所述的硬脂酸甘油酯、水的目的为了溶解和分散物料，硬脂酸甘油酯还可以吸收硅酸钠水解产生的氢氧化钠。所述的过氧乙酸的目的为了提高PE的表面官能度及其数量。所述的双环氧丁烷、氨基乙酸的目的为了提高PE的化学活性、炭黑的分散性能以及炭黑的光泽度。所述的双氨基硅油的目的为了提高三硅酸镁的化学活性、炭黑的分散性能以及炭黑的光泽度。所述的硅粉的目的为了提高PE的光泽度。该专利技术的有益效果在于：1、硅酸钠在水中易于发生水解反应，生成硅酸和氢氧化钠，生成的氢氧化钠可以加速硬脂酸甘油酯的水解，形成硬脂酸钠和甘油，硬脂酸钠可以提高物料的分散性，甘油可以提高微乳相的稳定性；生成的硅酸与镁离子结合，形成硅酸镁，经过滤、洗涤、热处理后，可以得到粒径均一的三硅酸镁粉；2、过氧乙酸具有强氧化性，可以氧化PE，赋予PE表面丰富的羟基和羧基官能团，PE表面的羟基和羧基官能团可以与双环氧丁烷、氨基乙酸反应，不仅可以提高双环氧丁烷、氨基乙酸的化学稳定性，还可以提高与PE的相容性，而且因双环氧丁烷对炭黑具有优异的分散性能，因此，双环氧丁烷改性PE对炭黑具有优异的分散性能；3、双氨基硅油对炭黑具有优异的分散性能，可以赋予改性三硅酸镁对炭黑具有优异的分散性能，双氨基硅油结构中的氨基可以与双环氧丁烷改性PE结构中的羟基、环氧基和羧基结合，形成更稳定的化合物，三硅酸镁具有抗结块性，在一定程度上可以提高硅粉的团聚现象；4、硅粉具有导光性能，可以提高照射到PE表面的光强度、光线均匀度等性能，炭黑作为颜料，可以改善PE的颜色的同时，还可以提高PE的力学强度。5、改性三硅酸镁可以更好的填充在PE中，从而可以减少PE的体积收缩率。具体实施方式下面结合实施例对该专利技术的具体实施方式进行描述，以便更好的理解该专利技术。实施例1一种超黑PE，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取100份硅酸钠、83份氯化镁、65份硬脂酸甘油酯、145份水、5份十二烷基苯磺酸钠加入到反应器中，搅拌速度为120r/min，维持体系温度43℃条件下反应0.6h，产物经过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、120℃干燥15min，得到三硅酸镁；(2)、称取20份双环氧丁烷、93份PE、5份过氧乙酸、13份氨基乙酸加入到反应釜中，搅拌速度为85r/min，维持体系温度191℃条件下反应0.3h，物料在120℃、-0.08MPa减压蒸馏0.3h，得到双环氧丁烷改性PE；(3)、称取10份双氨基硅油、21份双环氧丁烷改性PE、80份三硅酸镁加入到反应釜中，在温度186℃，搅拌速度为65r/min条件下反应0.4h，即得到改性三硅酸镁；(4)、称取100份PE、22份硅粉、2.5份炭黑、18份改性三硅酸镁、9份三苯基膦、3份2,6-二叔丁基对甲酚加入到开炼机中，用开炼机在温度171℃混合反应0.3h，用挤出机在温度171℃挤出成型，即得到超黑PE。实施例2一种超黑PE，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取100份硅酸钠、73份氯化镁、46份硬脂酸甘油酯、136份水、3份十二烷基苯磺酸钠加入到反应器中，搅拌速度为100r/min，维持体系温度35℃条件下反应0.5h，产物经过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、120℃干燥15min，得到三硅酸镁；(2)、称取20份双环氧丁烷、85份PE、3份过氧乙酸、7份氨基乙酸加入到反应釜中，搅拌速度为70r/min，维持体系温度185℃条件下反应0.2h，物料在120℃、-0.08MPa减压蒸馏0.3h，得到双环氧丁烷改性PE；(3)、称取10份双氨基硅油、15份双环氧丁烷改性PE、72份三硅酸镁加入到反应釜中，在温度175℃，搅拌速度为55r/min条件下反应0.3h，即得到改性三硅酸镁；(4)、称取100份PE、8份硅粉、2份炭黑、10份改性三硅酸镁、6份三苯基膦、1份2,6-二叔丁基对甲酚加入到开炼机中，用开炼机在温度185℃混合反应0.2h，用挤出机在温度185℃挤出成型，即得到超黑PE。实施例3一种超黑PE，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取100份硅酸钠、93份氯化镁、69份硬脂酸甘油酯、178份水、6份十二烷基苯磺酸钠加入到反应器中，搅拌速度为150r/min，维持体系温度55℃条件下反应2h，产物经过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、120℃干燥15min，得到三硅酸镁；(2)、称取20份双环氧丁烷、97份PE、10份过氧乙酸、19份氨基乙酸加入到反应釜中，搅拌速度为100r/min，维持体系温度196℃条件下反应0.5h，物料在120℃、-0.08MPa减压蒸馏0.3h，得到双环氧丁烷改性PE；(3)、称取10份双氨基硅油、28份双环氧丁烷改性PE、86份三硅酸镁加入到反应釜中，在温度195℃，搅拌速度为70r/min条件下反应0.8h，即得到改性三硅酸镁；(4)、称取100份PE、25份硅粉、5份炭黑、26份改性三硅酸镁、13份三苯基膦、4份2,6-二叔丁基对甲酚加入到开炼机中，用开炼机在温度165℃混合反应0.6h，用挤出机在温度165℃挤出成型，即得到超黑PE。实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超黑PE，其特征在于：包括以下原料组分：PE、硅粉、炭黑、改性三硅酸镁、三苯基膦、2,6‑二叔丁基对甲酚，所述的PE、硅粉、炭黑、改性三硅酸镁、三苯基膦、2,6‑二叔丁基对甲酚的份数比为100：8～25：2～5：10～26：6～13：1～4，其中，所述的改性三硅酸镁由双氨基硅油、双环氧丁烷改性PE、三硅酸镁反应制得，所述的双氨基硅油、双环氧丁烷改性PE、三硅酸镁的份数比为10：15～28：72～86，所述的双环氧丁烷改性PE由双环氧丁烷、PE、过氧乙酸、氨基乙酸反应制得，所述的双环氧丁烷、PE、过氧乙酸、氨基乙酸的份数比为20：85～97：3～10：7～19，所述的三硅酸镁由硅酸钠、氯化镁、硬脂酸甘油酯、水、十二烷基苯磺酸钠反应制得，所述的硅酸钠、氯化镁、硬脂酸甘油酯、水、十二烷基苯磺酸钠的份数比为100：73～93：46～69：136～178：3～6。
【技术特征摘要】
1.一种超黑PE，其特征在于：包括以下原料组分：PE、硅粉、炭黑、改性三硅酸镁、三苯基膦、2,6-二叔丁基对甲酚，所述的PE、硅粉、炭黑、改性三硅酸镁、三苯基膦、2,6-二叔丁基对甲酚的份数比为100：8～25：2～5：10～26：6～13：1～4，其中，所述的改性三硅酸镁由双氨基硅油、双环氧丁烷改性PE、三硅酸镁反应制得，所述的双氨基硅油、双环氧丁烷改性PE、三硅酸镁的份数比为10：15～28：72～86，所述的双环氧丁烷改性PE由双环氧丁烷、PE、过氧乙酸、氨基乙酸反应制得，所述的双环氧丁烷、PE、过氧乙酸、氨基乙酸的份数比为20：85～97：3～10：7～19，所述的三硅酸镁由硅酸钠、氯化镁、硬脂酸甘油酯、水、十二烷基苯磺酸钠反应制得，所述的硅酸钠、氯化镁、硬脂酸甘油酯、水、十二烷基苯磺酸钠的份数比为100：73～93：46～69：136～178：3～6。2.一种超黑PE，其特征在于：所述的超黑PE是由以下制备方法制得的：(1)、将硅酸钠、氯化镁、硬脂酸甘油酯、水、十二烷基苯磺酸钠按照份数比为100：73～93：46～69：136～178：3～6加入到反应器中，搅拌速度为100～150r/min，维持体系温度35～55℃条件下反应0.5～2h，产物经过滤、500mL乙醇洗涤、过滤、120℃干燥15min，得到三硅酸镁；(2)、将双环氧丁烷、PE、过氧乙酸、氨基乙酸按照份数比20：85～97：3～10：7～19加入到反应釜中，搅拌速度为70～100r/min，维持体...
【专利技术属性】
技术研发人员：李永建，
申请(专利权)人：杭州富阳新远新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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