一种耐磨聚乙烯材料及其制备方法技术

该发明专利技术涉及一种耐磨聚乙烯材料，包括以下原料组分：聚乙烯、纳米铜铝银合金、纳米硅酸钡、纳米硅酸锌、抗氧剂168、硬脂酸锌，纳米铜铝银合金由氯化铜、氯化银、氯化铝、氯化钠、镁粉、琼脂、氯化钾和水反应制得，纳米硅酸钡由四甲基硅酸铵、异丙氧基钡、水、异丙醇反应制得，纳米硅酸锌由硅酸钠、碳酸氢锌、水、琼脂和碳酸氢铵反应制得。该发明专利技术具有优异的耐磨性能和力学强度。

A kind of wear-resistant polyethylene material and its preparation method

The invention relates to a wear resistant polyethylene material, including the following components: polyethylene, nano copper silver alloy, nano barium silicate, nano zinc silicate, antioxidant 168, zinc stearate, nano copper and aluminum alloy by silver silver chloride, copper chloride, aluminum chloride, sodium chloride, potassium chloride, magnesium powder, agar and water reaction system four, nano barium silicate by methyl ammonium silicate, isopropoxides barium, water and isopropanol was prepared by nano zinc silicate, sodium silicate and sodium bicarbonate, zinc, water agar and ammonium bicarbonate was prepared. The invention has excellent wear resistance and mechanical strength.

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨聚乙烯材料及其制备方法
该专利技术涉及一种耐磨聚乙烯材料及其制备方法。
技术介绍
聚乙烯具有优异的耐化学药品性、重量轻、防霉性、防锈、低阻力等优势，聚乙烯被广泛应用于饮用水管道、中央空调用冷热水管、供暖管道、化工输送管道等领域。目前，聚乙烯材料在耐磨性能和力学强度需要进一步提升。该专利技术采用聚乙烯、纳米铜铝银合金、纳米硅酸钡、纳米硅酸锌制备了耐磨聚乙烯材料，通过挤出、注塑、模压、吹塑等工艺制备成各种塑料制品，该方法制备的耐磨聚乙烯材料具有优异的耐磨性能和力学强度。
技术实现思路
该专利技术的目的在于提供一种耐磨聚乙烯材料的制备方法，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耐磨性能和力学强度。为了实现上述目的，该专利技术的技术方案如下。一种耐磨聚乙烯材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将硅酸钠、碳酸氢锌、水、琼脂和碳酸氢铵按照质量份数比为100：52～62：130～156：6～13：60～78加入到反应器中，搅拌速度为38～51r/min，维持体系温度46～53℃条件下反应0.5～1h，产物经100℃，-0.09MPa真空干燥1h，于400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，产物经500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，60℃、-0.08MPa真空干燥0.5h，研磨，得到纳米硅酸锌；(2)、将四甲基硅酸铵、异丙氧基钡、水、异丙醇按照质量份数比100：65～73：5～10：125～155加入到反应器中，搅拌速度为110～120r/min，维持体系温度27～31℃条件下反应0.7～2h，产物经80℃，-0.07MPa真空干燥0.5h，于400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，产物经500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，50℃、-0.09MPa真空干燥0.5h，研磨，得到纳米硅酸钡；(3)、将氯化铜、氯化银、氯化铝、氯化钠、镁粉、琼脂、氯化钾和水按照质量份数比100：9～17：38～53：28～39：18～20：9～18：36～52：105～115加入到反应釜中，搅拌速度为55～68r/min，维持体系温度35～46℃条件下反应0.8～1.5h后，将反应液温度升至75℃，向反应液中施加26mA/cm-2电流，搅拌速度为158～175r/min条件下反应0.5～0.8h，产物经80℃过滤、1L80℃水洗涤3次，500mL乙醇洗涤3次，在氮气保护下，于300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，产物经500mL5%乙酸水溶液洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，62℃、-0.07MPa真空干燥0.5h，研磨，即得到纳米铜铝银合金；(4)、将聚乙烯、纳米铜铝银合金、纳米硅酸钡、纳米硅酸锌、抗氧剂168、硬脂酸锌按照质量份数比100：33～46：23～36：19～27：3～7：4～8加入到开炼机中，用开炼机在温度171～205℃混合反应0.1～0.3h，用挤出机在温度175～213℃挤出造粒，即得到耐磨聚乙烯材料。该专利技术所述的耐磨聚乙烯材料的制备方法，包括下列步骤：(1)、将硅酸钠、碳酸氢锌、水、琼脂和碳酸氢铵按照质量份数比为100：52～62：130～156：6～13：60～78加入到反应器中，搅拌速度为38～51r/min，维持体系温度46～53℃条件下反应0.5～1h，产物经100℃，-0.09MPa真空干燥1h，于400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，产物经500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，60℃、-0.08MPa真空干燥0.5h，研磨，得到纳米硅酸锌；所述的琼脂的目的为了提高物料的分散均匀性；所述的硅酸钠和碳酸氢铵的目的为了促使氢氧化锌的生成。(2)、将四甲基硅酸铵、异丙氧基钡、水、异丙醇按照质量份数比100：65～73：5～10：125～155加入到反应器中，搅拌速度为110～120r/min，维持体系温度27～31℃条件下反应0.7～2h，产物经80℃，-0.07MPa真空干燥0.5h，于400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，产物经500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，50℃、-0.09MPa真空干燥0.5h，研磨，得到纳米硅酸钡；所述的四甲基硅酸铵的目的为了异丙氧基钡溶胶的稳定性。(3)、将氯化铜、氯化银、氯化铝、氯化钠、镁粉、琼脂、氯化钾和水按照质量份数比100：9～17：38～53：28～39：18～20：9～18：36～52：105～115加入到反应釜中，搅拌速度为55～68r/min，维持体系温度35～46℃条件下反应0.8～1.5h后，将反应液温度升至75℃，向反应液中施加26mA/cm-2电流，搅拌速度为158～175r/min条件下反应0.5～0.8h，产物经80℃过滤、1L80℃水洗涤3次，500mL乙醇洗涤3次，在氮气保护下，于300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，产物经500mL5%乙酸水溶液洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，62℃、-0.07MPa真空干燥0.5h，研磨，即得到纳米铜铝银合金；所述的氯化钠、琼脂、氯化钾和水的目的为了为电解铝提供所需的反应介质。(4)、将聚乙烯、纳米铜铝银合金、纳米硅酸钡、纳米硅酸锌、抗氧剂168、硬脂酸锌按照质量份数比100：33～46：23～36：19～27：3～7：4～8加入到开炼机中，用开炼机在温度171～205℃混合反应0.1～0.3h，用挤出机在温度175～213℃挤出造粒，即得到耐磨聚乙烯材料。该专利技术的有益效果在于：1、硅酸钠和碳酸氢铵因在水溶液中显碱性而生成硅酸，而锌离子在碱性环境中能生成氢氧化锌，在琼脂分散作用下，硅酸和氢氧化锌能在水相中均匀分散且不会在水中溶解，经高温处理后，硅酸和氢氧化锌生成纳米硅酸锌，能提高聚乙烯的耐磨性能和力学强度；2、异丙氧基钡能在异丙醇中形成溶胶，四甲基硅酸铵能吸附异丙氧基钡溶胶，提高异丙氧基钡溶胶的稳定性，在真空干燥过程中，异丙氧基钡溶胶和四甲基硅酸铵逐步分解为氢氧化钡和硅酸，经高温处理后，得到纳米硅酸钡，能提高聚乙烯的耐磨性能和力学强度；3、铜银采用镁粉还原制备，电解法制备的铝粉具有颗粒尺寸均匀、分散稳定性好、团聚小等优势，在搅拌作用下，铝粉能均匀分散在铜银表面，经高温处理后，得到纳米铜铝银合金，能协修复硅酸锌和硅酸钡表面存在的缺陷；4、纳米硅酸钡和纳米硅酸锌本身具有高的力学强度和耐磨性，能提高聚乙烯的耐磨性能和力学强度；纳米铜铝银合金属于软金属，能修复纳米硅酸钡和纳米硅酸锌表面存在的缺陷，协同纳米硅酸钡和纳米硅酸锌，提高聚乙烯的耐磨性。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1一种耐磨聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取100份硅酸钠、57份碳酸氢锌、145份水、9份琼脂和68份碳酸氢铵加入到反应器中，搅拌速度为45r/min，维持体系温度50℃条件下反应0.6h，产物经100℃，-0.09MPa真空干燥1h，于400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，产物经500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，60℃、-0.08MPa真空干燥0.5h，研磨，得到纳米硅酸锌；(2)、称取100份四本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐磨聚乙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：聚乙烯、纳米铜铝银合金、纳米硅酸钡、纳米硅酸锌、抗氧剂168、硬脂酸锌，所述的聚乙烯、纳米铜铝银合金、纳米硅酸钡、纳米硅酸锌、抗氧剂168、硬脂酸锌的质量份数比为100：33～46：23～36：19～27：3～7：4～8，其中，所述的纳米铜铝银合金由氯化铜、氯化银、氯化铝、氯化钠、镁粉、琼脂、氯化钾和水反应制得，所述的氯化铜、氯化银、氯化铝、氯化钠、镁粉、琼脂、氯化钾和水的质量份数比为100：9～17：38～53：28～39：18～20：9～18：36～52：105～115，所述的纳米硅酸钡由四甲基硅酸铵、异丙氧基钡、水、异丙醇反应制得，所述的四甲基硅酸铵、异丙氧基钡、水、异丙醇的质量份数比为100：65～73：5～10：125～155，所述的纳米硅酸锌由硅酸钠、碳酸氢锌、水、琼脂和碳酸氢铵反应制得，所述的硅酸钠、碳酸氢锌、水、琼脂和碳酸氢铵的质量份数比为100：52～62：130～156：6～13：60～78。

【技术特征摘要】
1.一种耐磨聚乙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：聚乙烯、纳米铜铝银合金、纳米硅酸钡、纳米硅酸锌、抗氧剂168、硬脂酸锌，所述的聚乙烯、纳米铜铝银合金、纳米硅酸钡、纳米硅酸锌、抗氧剂168、硬脂酸锌的质量份数比为100：33～46：23～36：19～27：3～7：4～8，其中，所述的纳米铜铝银合金由氯化铜、氯化银、氯化铝、氯化钠、镁粉、琼脂、氯化钾和水反应制得，所述的氯化铜、氯化银、氯化铝、氯化钠、镁粉、琼脂、氯化钾和水的质量份数比为100：9～17：38～53：28～39：18～20：9～18：36～52：105～115，所述的纳米硅酸钡由四甲基硅酸铵、异丙氧基钡、水、异丙醇反应制得，所述的四甲基硅酸铵、异丙氧基钡、水、异丙醇的质量份数比为100：65～73：5～10：125～155，所述的纳米硅酸锌由硅酸钠、碳酸氢锌、水、琼脂和碳酸氢铵反应制得，所述的硅酸钠、碳酸氢锌、水、琼脂和碳酸氢铵的质量份数比为100：52～62：130～156：6～13：60～78。2.根据权利要求1所述一种耐磨聚乙烯材料的制备方法，其特征在于：所述的耐磨聚乙烯材料是由以下制备方法制得的：(1)、将硅酸钠、碳酸氢锌、水、琼脂和碳酸氢铵按照质量份数比为100：52～62：130～156：6～13：60～78加入到反应器中，搅拌速度为38～51r/min，维持体系温度46～53℃条件下反应0.5～1h，产物经100℃，-0.09MPa真空干燥1h，于400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，产物经500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，60℃、-0.08MPa真空干燥0.5h，研磨，得到纳米硅酸锌；(2)、将四甲基硅酸铵、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春望，
申请(专利权)人：王春望，
类型：发明
国别省市：福建,35