一种可交联聚乙烯改性料的制备方法技术

本发明专利技术涉及可交联聚乙烯制备领域，公开了一种可交联聚乙烯改性料的制备方法。包括：(1)将含有聚乙烯a、交联剂、交联助剂、抗氧剂、润滑剂和交联稳定剂的混合料进行混炼，制成可交联聚乙烯母料；以所述可交联聚乙烯母料的总量为基准，所述交联剂和交联助剂的总含量为12～27重量％；(2)将所述可交联聚乙烯母料、聚乙烯b和增韧组分分别加入双螺杆挤出机中进行熔融共混，得到可交联聚乙烯改性料；以所述可交联聚乙烯改性料的总量为基准，所述交联剂和交联助剂的总含量为0.008～0.05重量％。可以制备过程中不发生交联反应，得到的可交联聚乙烯改性料不含任何凝胶。

Preparation of a crosslinkable polyethylene modified material

The invention relates to the preparation field of cross - linkable polyethylene, and discloses a preparation method of crosslinkable polyethylene modifier. Including: (1) mixture containing polyethylene a, crosslinking agent, crosslinking agent, antioxidant and lubricant and crosslinked stabilizer are mixed, can be made of cross-linked polyethylene masterbatch; to the total amount of cross-linked polyethylene masterbatch as a benchmark, the total content of the crosslinking agent and crosslinking agent is 12~27 wt.% (2;) the crosslinkable polyethylene masterbatch, polyethylene B and toughening components were added by melt blending double screw extruder, can get material with the modified crosslinked polyethylene; the total amount of the material can be modified crosslinked polyethylene as the base, the total content of the crosslinking agent and crosslinking agent is 0.008 ~ 0.05 weight%. There is no crosslinking reaction in the process of preparation, and the obtained crosslinked polyethylene modifier does not contain any gels.

【技术实现步骤摘要】
一种可交联聚乙烯改性料的制备方法
本专利技术涉及可交联聚乙烯制备领域，具体地，涉及一种可交联聚乙烯改性料的制备方法。
技术介绍
可交联聚乙烯改性料是通常含有聚乙烯、交联剂和助剂、抗氧剂、润滑剂等的组合物，可以进一步进行加工生产应用在板材挤出、发泡、滚塑等领域，因而受到越来越多的关注。但是在将上述组合物经过混炼制备得到可交联聚乙烯改性料的过程中，由于该组合物中含有交联剂和交联助剂，在热、剪切和压力的作用下，组合物中极易发生交联而导致得到的改性料中含有凝胶，影响后续加工使用。因此在工业生产中，如何保证该组合物在挤出混炼为可交联聚乙烯改性料的过程中混炼均匀，但又不提前发生交联作用，得到的可交联聚乙烯改性料不含有凝胶，不影响后续的加工操作，是急需研究和解决的课题。CN203919665U一种用于生产高性能聚丙烯填充复合材料的螺杆组合，包括相互啮合的两根结构相同的螺杆，所述两根螺杆为同方向转动，每根所述螺杆包括花键轴、固定套设在所述花键轴上的螺纹元件和捏合元件，所述螺纹元件包括沿所述花键轴的长度方向分布的多个正向螺纹块和多个反向螺纹块，所述啮合元件包括严肃搜狐花键轴的长度方向分布的多个正向捏合块和多个反向捏合块，其特征在于，所述正向螺纹块包括有56/56、72/72、96/96、56/56A、112/56SK、112/112SK，所述反向螺纹块包括有56/28L，所述正向捏合块包括有K60°/5/56、K45°/5/56、K60°/4/56、K30°/7/72、ZME16/32，所述反向捏合块包括有K45°/5/36L、在所述花键轴上所述螺纹元件和所述捏合元件按如下顺序依次设置：56/56A、112/56SK、112/112SK、112/56SK、96/96、72/72、56/56、K30°/7/72、K45°/5/56、K60°/4/56、56/56、56/56、K90°/5/56、K45°/5/36L、96/96、96/96、72/72、56/56、96/96、96/96、72/72、56/56、56/56、K45°/5/56、K60°/4/56、K90°/5/56、56/56、56/56、ZME16/32、ZME16/32、56/56、56/56、K45°/5/56、K45°/5/56、K45°/5/56、K45°/5/36L、56/56、56/56、K45°/5/56、K45°/5/56、K90°/5/56、56/28L、96/96、96/96、96/96、72/72、72/72、56/56、56/56、56/56。该技术公开了有ZME特殊捏合块，以及其他捏合块相配合的方式，提高复合材料在聚丙烯中的分布和分散效果，使得最终产品能在保持良好冲击韧性的同时，拥有优异的拉伸强度和弯曲强度等机械性能，并且可以提高复合材料的产量、节约了能源。该专利技术主要通过锯齿状啮合块来提高分散，属于强剪切组合，不适合可交联聚乙烯改性料的加工混炼。CN102529062B公开了一种用于挤塑加工尼龙而无需对尼龙进行烘干处理的螺杆组合，包括挤塑机，其特征在于，挤塑机上带有两根结构相同的螺杆(1)组合，螺杆(1)包括带有花键的花键轴(2)、螺纹元件(3)和捏合元件(4)，螺纹元件(3)和捏合元件(4)的内孔带有与花键轴(2)上的花键相对应的花键槽(5)，多个不同正、反向的螺纹元件(3)和多个不同正、反向的捏合元件(4)固定；两根螺杆(1)的转向相同，转配时，两根螺杆(1)相位相差90°相位角；每根螺杆为：(A)固体输送段、(B)熔融段、(C)混炼段、(D)排气段和(E)均化段共5段。该专利技术提供尼龙(聚酰胺PA)在加工前免去烘干处理，节能和成本低的用于挤塑加工尼龙而无需对尼龙进行烘干处理的螺杆组合。但主要针对易吸水材料的组合设计，这种螺杆组合使尼龙(聚酰胺PA)中的水分得到充分挥发，保持尼龙的力学性能稳定。但是不适合可交联聚乙烯改性料的加工混炼。CN105291402A公开了一种用于纳米粉体母粒加工的螺杆组合，包括双螺杆挤压机，和设置在该双螺杆挤压机上的机筒；该机筒内设有两根平行的螺杆(6)，每根螺杆(6)上均安装有多个不同规格的螺旋件；该螺杆(6)对称布设于机筒内，且转向相同，该螺杆(6)的一端连接螺杆轴承(7)，并由该螺杆轴承(7)带动该螺杆(6)转动；其特征在于：所述螺杆(6)包括带有花键的花键轴(6-1)、螺纹元件(6-2)和捏合元件(6-3)；该螺纹元件(6-2)和捏合元件(6-3)的内孔带有与花键轴(6-1)上花键相对应的花键槽(6-4)；多个不同正、反向的螺纹元件(6-2)和多个不同正、反向的捏合元件(6-3)按顺序排列在花键轴(6-1)上，花键轴(6-1)的两端将排列好的螺纹元件(6-2)和捏合元件(6-3)固定，所述螺杆(6)的一端设有与花键槽(6-4)槽口相匹配的螺杆头(6-5)，螺杆(6)的另一端通过螺杆轴承(7)固定连接；该螺杆头(6-5)的外径小于该螺杆(6)的外径。但是不适合可交联聚乙烯改性料的加工混炼。CN104448461A公开了一种可交联聚乙烯的制备方法，包括(a)在净化条件下，采用重力计量喂料方式将抗氧剂加入螺杆挤出机中，并与低密度聚乙烯接触后进行塑化、过滤，再采用水下切粒方式进行造粒，得到聚乙烯洁净颗粒；(b)采用水粒输送的方式将所述聚乙烯洁净颗粒输送到可使后续步骤通过自重作用进行送料的高度后脱水干燥了；(c)在自重作用下，将脱水干燥后的聚乙烯洁净颗粒预热；(d)在净化条件下，采用重力计量喂料方式将交联剂与经过预热后的聚乙烯洁净颗粒混合、浸润。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术制备可交联聚乙烯料时，存在过早引发交联反应导致获得的可交联聚乙烯材料中含有交联结构的缺陷，提供了一种可交联聚乙烯改性料的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种可交联聚乙烯改性料的制备方法，包括：(1)将含有聚乙烯a、交联剂、交联助剂、抗氧剂、润滑剂和交联稳定剂的混合料进行混炼，制成可交联聚乙烯母料；以所述可交联聚乙烯母料的总量为基准，所述交联剂和交联助剂的总含量为12～27重量％；(2)将所述可交联聚乙烯母料、聚乙烯b和增韧组分分别加入双螺杆挤出机中进行熔融共混，得到可交联聚乙烯改性料；以所述可交联聚乙烯改性料的总量为基准，所述交联剂和交联助剂的总含量为0.8～3重量％。通过上述技术方案，通过分步制备，先制备含有交联剂和各种助剂等的可交联聚乙烯母料，其中交联剂和交联助剂含量高；然后再将可交联聚乙烯母料与大量的聚乙烯、增韧组分挤出进行熔融共混，降低交联剂和交联助剂含量，可以更有利于各种助剂的均匀分散，并且熔融共混过程在不发生交联反应的条件下进行，从而有效地克服在得到的可交联聚乙烯改性料中存在交联结构。进一步地，在进行挤出熔融共混的双螺杆挤出机中，使用的螺杆具有特定的螺杆组合，尤其在螺杆的熔融段部分，采用特别设定的螺纹元件和捏合元件的排列组合方式，可以使可交联聚乙烯母料、聚乙烯b、增韧组分在挤出过程中的摩擦热少，得到的可交联聚乙烯改性料不含任何凝胶。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可交联聚乙烯改性料的制备方法，包括：(1)将含有聚乙烯a、交联剂、交联助剂、抗氧剂、润滑剂和交联稳定剂的混合料进行混炼，制成可交联聚乙烯母料；以所述可交联聚乙烯母料的总量为基准，所述交联剂和交联助剂的总含量为12～27重量％；(2)将所述可交联聚乙烯母料、聚乙烯b和增韧组分分别加入双螺杆挤出机中进行熔融共混，得到可交联聚乙烯改性料；以所述可交联聚乙烯改性料的总量为基准，所述交联剂和交联助剂的总含量为0.8～3重量％。

【技术特征摘要】
1.一种可交联聚乙烯改性料的制备方法，包括：(1)将含有聚乙烯a、交联剂、交联助剂、抗氧剂、润滑剂和交联稳定剂的混合料进行混炼，制成可交联聚乙烯母料；以所述可交联聚乙烯母料的总量为基准，所述交联剂和交联助剂的总含量为12～27重量％；(2)将所述可交联聚乙烯母料、聚乙烯b和增韧组分分别加入双螺杆挤出机中进行熔融共混，得到可交联聚乙烯改性料；以所述可交联聚乙烯改性料的总量为基准，所述交联剂和交联助剂的总含量为0.8～3重量％。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(1)中，相对于100重量份的所述聚乙烯a，所述交联剂为20～25重量份，所述交联助剂为5～10重量份，所述抗氧剂为2～15重量份，所述润滑剂为5～15重量份，所述交联稳定剂为1～5重量份。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤(1)中，所述聚乙烯a选自高密度聚乙烯和/或低密度聚乙烯；优选地，所述高密度聚乙烯的密度为0.94～0.965g/cm3，在2.16kg载荷下190℃时的熔融指数为1～20g/10min；所述低密度聚乙烯的密度为0.91～0.935g/cm3，在2.16kg载荷下190℃时的熔融指数为1～20g/10min。4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(2)中，相对于100重量份的所述可交联聚乙烯母料，所述聚乙烯b为500～1000重量份，所述增韧组分为35～400重量份。5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其中，步骤(2)中，所述聚乙烯b选自高密度聚乙烯和/或低密度聚乙烯；优选地，所述高密度聚乙烯的密度为0.94～0.965g/cm3，在2.16kg载荷下190℃时的熔融指数为1～20g/10min；所述低密度聚乙烯的密度为0.91～0.935g/cm3，在2.16kg载荷下190℃时的熔融指数为1～20g/10min。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的制备方法，其中，所述增韧组分选自线性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物和三元乙丙橡胶中的至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙小杰，陈学连，李亚飞，孙苗苗，梁文斌，赖世燿，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11