一种滚塑用聚乙烯及其制备方法技术

本发明专利技术属于聚乙烯加工技术领域，主要涉及一种滚塑用聚乙烯及其制备方法。由下列重量份的组份制成：聚乙烯树脂100份，多酚类受阻酚类抗氧剂0.03~0.06份、亚磷酸脂类抗氧剂0.03~0.06份，紫外线吸收剂0.1~0.3份，偶氮二甲酰胺1~5份，硬脂酸钙0.5~1.5份，导电炭黑1~3份。本发明专利技术的滚塑用聚乙烯制成的油箱制品壁厚均匀，强度好，抗冲击，跌落性能优异，可在户外恶劣如严寒、酷暑、长期颠簸震动的环境中长期应用。

【技术实现步骤摘要】
一种滚塑用聚乙烯及其制备方法
一种滚塑用聚乙烯及其制备方法，属于聚乙烯加工

技术介绍
塑料汽车燃油箱需要具有某些特定的性能，如必须坚固，有高的冲击强度，这样油箱在使用过程中遇到激烈撞击不会破损泄漏。汽车燃油箱还需要具有良好的耐低温/高温冲击性能，这样可以在极限环境下安全使用。汽车燃油箱需要具有优良的耐环境应力开裂性，在盛装燃油时没有副反应，不易开裂。汽车燃油箱一般使用吹塑和滚塑技术来生产，滚塑油箱可以一次一体成型，生产效率高，产品在加工过程中只受加热及离心力的影响，壁厚均匀，边角处厚度自然增大，强度好。由于采用滚塑工艺成型容器时要求熔体具有较高的流动性以便能充满型腔。为了保证熔体的流动性往往选择低分子量或高MFR的树脂，但其冲击强度低，不能满足油箱的使用要求。目前生产滚塑燃油箱通常采用LLDPE树脂或LLDPE与HDPE共混，这种制品不能满足长期使用，在经历多次的冲击、震动后力学性能下降。专利CN1075533C“用于滚塑的新型可发泡组合物”公开了一种滚塑用组合物，该组合物由形成表层组份和形成芯层组份物理混合组成。该组合物可滚组制备贮存容器，工业用用装盘和汽车部件，制品具有较好的表面光洁度，拉伸伸长率和冲击强度。该专利未明确涉及汽车燃油箱领域，没有对制品进行跌落性能检测。专利CN101443174B“着色的滚塑制品”公开了一种由颜料和乙烯共聚物混合制备的着色滚塑制品，该制品由乙烯共聚物、聚醚嵌段共聚酰胺和颜料的干混料制备。该专利未提及发泡工艺和跌落性能检测。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种滚塑用聚乙烯及其制备方法，该滚塑用聚乙烯制成的油箱制品壁厚均匀，强度好，抗冲击，跌落性能优异，可在户外恶劣如严寒、酷暑、长期颠簸震动的环境中长期应用。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种滚塑用聚乙烯，其特征在于，由下列重量份的组份制成：聚乙烯树脂100份，多酚类受阻酚类抗氧剂0.03~0.06份，亚磷酸脂类抗氧剂0.03~0.06份，紫外线吸收剂0.1~0.3份，偶氮二甲酰胺1~5份，硬脂酸钙0.5~1.5份，导电炭黑1~3份。优选的，由下列重量份的组份制成：聚乙烯树脂100份，多酚类受阻酚类抗氧剂0.045~0.055份，亚磷酸脂类抗氧剂045~0.055份，紫外线吸收剂0.13~0.17份，偶氮二甲酰胺2.5~3.5份，硬脂酸钙0.8~1.2份，导电炭黑1.8~2.2份。所述的聚乙烯支化度为（55~75）/10000C，端甲基为（60~90）/10000C，重均分子量（Mw）为7.2×104~7.4×104，重均分子量与数均分子量的比值（Mw/Mn）为3.6~6.0，分子量在1万以下的分子占15%~20%，分子量在7万以上的分子占40%~60%，熔体质量流动速率（190℃、2.16Kg）为4~7g/10min，密度为0.935~0.940g/cm3。所述的聚乙烯支化度为（59~63）/10000C，端甲基为（78~88）/10000C，重均分子量（Mw）为7.2×104~7.4×104，重均分子量与数均分子量的比值（Mw/Mn）为4.1~5.0，分子量在1万以下的分子占15%~20%，分子量在7万以上的分子占40%~60%，熔体质量流动速率（190℃、2.16Kg）为4~7g/10min，密度为0.935~0.940g/cm3。所述的紫外线吸收剂为受阻胺类光稳定剂788。所述的多酚类受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1076。所述的亚磷酸脂类抗氧剂为抗氧剂168。本专利技术还提供了该滚塑用聚乙烯的制备方法，其特征在于，采用以下步骤：1）将按重量份配比称量的聚乙烯树脂、多酚类受阻酚类抗氧剂、亚磷酸脂类抗氧剂、紫外线吸收剂、偶氮二甲酰胺、硬脂酸钙和导电炭黑投入高速搅拌机中，搅拌混合3~10分钟；2）将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中熔融、塑化、挤出、造粒，造粒温度在140~160℃；3）将粒料在80℃下干燥至恒重，在研磨机中研磨成细粉，过40目的筛网筛除较大粉粒，即得。步骤2）所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为30~35，螺杆组合中有3~9段剪切块，其中包括1~5段反向剪切块。本专利技术的一种滚塑用聚乙烯及其制备方法说明如下。聚乙烯材料的支化度和端甲基含量由催化剂种类和共聚单体的含量决定，共聚单体的种类和含量影响聚乙烯链的结晶行为，其表观表现为密度的变化。密度提高则材料的刚性增加而韧性降低，密度降低则材料的刚性降低而韧性提高。所以说合适的支化度和端甲基含量使聚乙烯树脂具有刚韧平衡性能。聚乙烯材料的分子量由聚合反应工艺控制，其表观表现为熔体质量流动速率，高分子量部分多则熔体质量流动速率降低，材料强度高但加工困难；低分子量部分多则熔体质量流动速率提高；材料强度低但易于成型。申请人发现当聚乙烯支化度为（55~75）/10000C，端甲基为（60~90）/10000C，重均分子量为7.2×104~7.4×104，重均分子量与数均分子量的比值为3.6~6.0，分子量在1万以下的分子占15%~20%，分子量在7万以上的分子占40%~60%，熔体质量流动速率（190℃、2.16Kg）为4~7g/10min，密度为0.935~0.940g/cm3。采用具有以上特殊结构的聚乙烯，可以获得强度、刚性韧性均较为平衡、且较为优异的滚塑用聚乙烯。本专利技术的滚塑用聚乙烯在滚塑成型过程中需要经历较长时间的热历程，油箱制品需要长期在户外使用，因此需要添加抗氧剂和紫外线吸收剂；添加一定量的偶氮二甲酰胺可在滚塑过程中释放出氮气、一氧化碳、二氧化碳、氨气，使制品产生均匀的微发泡效果，极大增强制品的抗冲击性和耐跌落性；硬脂酸钙可与偶氮二甲酰胺产生协同效应，增加其发气量。申请人对于本专利技术配方的设计，可达到在滚塑成型过程中偶氮二甲酰胺、硬脂酸钙产生的协同效应使油箱制品壁厚均匀，强度好，抗冲击，跌落性能优异，可在户外恶劣环境（严寒、酷暑、长期颠簸震动等）长期应用。偶氮二甲酰胺受热可分解产生氮气、一氧化碳、二氧化碳、氨气等气体，对于本专利技术提及的特殊结构聚乙烯和特定的制备工艺而言，这些气体能均匀的分布在制品中，形成一种微发泡结构，极大的增强制品的抗冲击性和耐跌落性。申请人发现硬脂酸钙不可替换为其他硬脂酸盐，偶氮二甲酰胺与硬脂酸盐复合后会产生协同效应，不同的硬脂酸盐对复合后的分解温度和发气量产生不同影响。试验表明，与其他硬脂酸盐相比，（偶氮二甲酰胺+硬脂酸钙）的分解温度高于（偶氮二甲酰胺+硬脂酸钙）和（偶氮二甲酰胺+硬脂酸镉）；（偶氮二甲酰胺+硬脂酸钙）的发气量高于（偶氮二甲酰胺+硬脂酸钙）和（偶氮二甲酰胺+硬脂酸铅）。因此（偶氮二甲酰胺+硬脂酸钙）具有最为优异的综合性能。在加油时汽油快速灌入油箱易产生静电，有爆炸的危险，添加1~3份的导电碳黑，可使油箱制品具备抗静电性能，1~3份的加入量则不会对油箱的强度产生不良影响。本专利技术的制备方法中，双螺杆挤出机中螺杆的长径比影响材料的塑化性能和输送性能，本专利技术采用的螺杆长径比30~35可以使本专利技术的滚塑用聚乙烯取的得较好的塑化效果，并且具有较高的工作效率。双螺杆挤出机的螺杆组合影响材料的塑化性能和降解程度，本专利技术采用的螺杆组合中有3~9段剪切块，其中包括1~5段反向剪切块。优选6段剪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚塑用聚乙烯，其特征在于，由下列重量份的组份制成：聚乙烯树脂100份，多酚类受阻酚类抗氧剂0.03~0.06份，亚磷酸脂类抗氧剂0.03~0.06份，紫外线吸收剂0.1~0.3份，偶氮二甲酰胺1~5份，硬脂酸钙0.5~1.5 份，导电炭黑1~3份。

【技术特征摘要】
1.一种滚塑用聚乙烯，其特征在于，由下列重量份的组份制成：聚乙烯树脂100份，多酚类受阻酚类抗氧剂0.03~0.06份，亚磷酸脂类抗氧剂0.03~0.06份，紫外线吸收剂0.1~0.3份，偶氮二甲酰胺1~5份，硬脂酸钙0.5~1.5份，导电炭黑1~3份。2.根据权利要求1所述的滚塑用聚乙烯，其特征在于：由下列重量份的组份制成：聚乙烯树脂100份，多酚类受阻酚类抗氧剂0.045~0.055份，亚磷酸脂类抗氧剂045~0.055份，紫外线吸收剂0.13~0.17份，偶氮二甲酰胺2.5~3.5份，硬脂酸钙0.8~1.2份，导电炭黑1.8~2.2份。3.根据权利要求1所述的滚塑用聚乙烯，其特征在于：所述的聚乙烯支化度为（55~75）/10000C，端甲基为（60~90）/10000C，重均分子量为7.2×104~7.4×104，重均分子量与数均分子量的比值为3.6~6.0，分子量在1万以下的分子占15%~20%，分子量在7万以上的分子占40%~60%，熔体质量流动速率（190℃、2.16Kg）为4~7g/10min，密度为0.935~0.940g/cm3。4.根据权利要求3所述的滚塑用聚乙烯，其特征在于：所述的聚乙烯支化度为（59~63）/10000C，端甲基为（78~88）/10000C，重均分子量为...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹明瑞，
申请(专利权)人：佛山瑞箭体育器材有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44