一种高密度聚乙烯组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子材料改性领域，尤其涉及一种高密度聚乙烯组合物及其制备方法，由以下重量组分组成：高密度聚乙烯100份，乙烯‑醋酸乙烯共聚物15~30份，玻璃纤维粉15~45份，高目数碳酸钙10~35份，增韧剂10~20份，成核剂0.25~0.5份，润滑剂0.4~0.8份，偶联剂0.2~0.3份，抗氧剂0.15~0.4份。本发明专利技术工艺简单、易进行大批量生产，制备出的高密度聚乙烯组合物综合性能优异，收缩率低，可以用于高端汽车中作为保险杠使用。

High density polyethylene composition and preparation method thereof

The invention relates to the field of polymer material modification, in particular a high density polyethylene composition and its preparation method. It consists of 100 parts of high density polyethylene, 15~30 portion of ethylene vinyl acetate copolymer, 15~45 portion of glass fiber powder, 10 ~35 calcium carbonate with high visual number, 10~20 portion of toughening agent, and nucleating agent 0.25~0 .5 parts, lubricant 0.4~0.8 parts, coupling agent 0.2~0.3 parts, antioxidant 0.15~0.4 parts. The invention has the advantages of simple technology and easy mass production. The prepared high density polyethylene composition has excellent comprehensive performance and low shrinkage rate, and can be used as a bumper in high end cars.

【技术实现步骤摘要】
一种高密度聚乙烯组合物及其制备方法
：本专利技术涉及高分子材料改性领域，尤其涉及一种高密度聚乙烯组合物及其制备方法。
技术介绍
：高密度聚乙烯由于价格低廉，易于加工成型及其具有密度低，耐化学腐蚀和自身优异的物理力学性能等优点，其应用非常广泛，成为发展最快的通用型塑料之一。然而，聚乙烯成型后易收缩，且力学性能较差。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提供一种高密度聚乙烯组合物及其制备方法。本专利技术的这种高密度聚乙烯组合物，由以下重量组分组成：上述高密度聚乙烯为两种或两种以上共聚高密度聚乙烯复配使用。上述乙烯-醋酸乙烯共聚物熔融指数≥20g/10min(220℃、10kg)。上述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)二者复配使用。上述玻璃纤维粉的进料方式由主喂料和侧喂料同时进行，且质量比为主喂料进料量:侧喂料进料量＝3:2；所述的玻璃纤维粉水分含量≤0.1％，吸油量≤25g/100g,长径比为50。上述高目数碳酸钙的粒径在3000～5000目。上述成核剂为羧酸盐类成核剂。上述润滑剂为硬脂酸锌、乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)、白油复配使用。上述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)。上述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)和三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)复配使用。上述高密度聚乙烯组合物的制备方法如下：第一步：称取15～45份玻璃纤维粉于高速混合机A中，接着加入0.2～0.4份润滑剂混合20～30分钟，之后取出混合好的玻璃纤维粉的2/5的量用于侧喂料进料，3/5的量用于主喂料进料，再接着称取10～35份高目数碳酸钙于高速混合机A中混合20～30分钟。高混机A的转速200～300转/分钟，温度50～70℃。第二步：称取100份高密度聚乙烯，15～30份乙烯-醋酸乙烯共聚物，25～45份增韧剂于高速混合机B中，接着加入0.25～0.5份成核剂，0.2～0.3份偶联剂混合20～30分钟。高混机B的转速200～300转/分钟，温度50～70℃。第三步：将高速混合机A中的玻璃纤维粉和碳酸钙混合物加入到高速混合机B中，再加入0.15～0.4份的抗氧剂混合20～30分钟。最后加入0.2～0.4份润滑剂混合20～30分钟。高混机B的转速200～300转/分钟，温度50～70℃。第四步：将上述第三步混合好的料加入双螺杆挤出机中拉丝造粒、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为170℃、195℃、215℃、220℃、220℃、225℃、225℃、215℃、215℃、210℃。螺杆直径为75毫米，螺杆长径比为44。本专利技术的优异之处：1、本专利技术通过加入玻璃纤维粉主侧喂料同时进料以及与高目数碳酸钙、乙烯-醋酸乙烯共聚物复配使用，碳酸钙粉体均匀附着于玻璃纤维粉及乙烯-醋酸乙烯共聚物表面,形成特定的笼状结构，极大的增强了组合物间的力学性能，最终得到综合性能优异的聚乙烯复合材料，同时大幅降低聚乙烯复合材料的收缩率。2、本专利技术限定了玻璃纤维粉水分含量≤0.1％，吸油量≤25g/100g，特种的玻璃纤维粉的加入使得复合材料在加工时，熔融混合均匀，不会出现机头堵塞、拉条断条等问题，制备得到的复合材料收缩率及其他力学性能达到最优。3、本专利技术通过加入成核剂使得聚乙烯复合材料在注塑24h～48h后尺寸稳定性好以及喷涂后保持较小的后收缩。4、本专利技术通过加入适量的增韧剂于聚乙烯中，影响聚乙烯的结晶性能从而降低聚乙烯复合材料收缩率。5、本专利技术工艺简单、易进行大批量生产。具体实施例：下面结合一些实施例与对比例对本专利技术作进一步说明。以下实施例只是本专利技术的典型例，本专利技术的保护范围并不局限于此。熔融指数按照ASTMD1238-10执行，在230℃、2.16kg条件下测试；拉伸性能按照ASTMD638-10执行，测试速度为50mm/min；弯曲性能按照ASTMD790-10执行，测试速度为1.25mm/min；悬臂梁冲击性能按照ASTMD256-10执行；密度按照ASTMD792-13执行；素材收缩率按照ASTMD955-08执行(即注塑制件冷却24h后进行测试)。喷涂后收缩按照ASTMD955-08执行(即在注塑冷却24h后进行喷涂后处理，喷涂后处理24h后进行测试。注：喷涂条件为85℃、40min)。以上所有测试环境为：23℃、50％RH。实施例和对比例中用到的主要原材料如下：实施例1第一步：称取15份玻璃纤维粉于高速混合机A中，接着加入0.08份润滑剂硬脂酸锌和0.12份润滑剂乙撑双硬脂酸酰胺混合20分钟，之后取出混合好的玻璃纤维粉的2/5的量用于侧喂料进料，再接着称取10份5000目碳酸钙于高速混合机A中混合20分钟。高混机A的转速200转/分钟，温度50℃。第二步：称取100份高密度聚乙烯，15份乙烯-醋酸乙烯共聚物，7份增韧剂EM-500A，13份增韧剂SEBSG1652于高速混合机B中，接着加入0.25份成核剂HPN-20E，0.2份偶联剂KH550混合20分钟。高混机B的转速200转/分钟，温度50℃。第三步：将高速混合机A中的玻璃纤维粉和碳酸钙混合物加入到高速混合机B中，再加入0.06份抗氧剂1010，0.09份抗氧剂168混合20分钟。最后加入0.2份白油36#混合20分钟。高混机B的转速200转/分钟，温度50℃。第四步：将上述第三步混合好的料加入双螺杆挤出机中拉丝造粒、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为170℃、195℃、215℃、220℃、220℃、225℃、225℃、215℃、215℃、210℃。螺杆直径为75毫米，螺杆长径比为44。性能见表-1。实施例2第一步：称取45份玻璃纤维粉于高速混合机A中，接着加入0.21份润滑剂硬脂酸锌和0.19份润滑剂乙撑双硬脂酸酰胺混合30分钟，之后取出混合好的玻璃纤维粉的2/5的量用于侧喂料进料，再接着称取35份3000目碳酸钙于高速混合机A中混合30分钟。高混机A的转速300转/分钟，温度70℃。第二步：称取100份高密度聚乙烯，30份乙烯-醋酸乙烯共聚物，10份增韧剂EM-500A，5份增韧剂SEBSG1652于高速混合机B中，接着加入0.5份成核剂HPN-20E，0.3份偶联剂KH550混合30分钟。高混机B的转速300转/分钟，温度70℃。第三步：将高速混合机A中的玻璃纤维粉和碳酸钙混合物加入到高速混合机B中，再加入0.22份抗氧剂1010，0.18份抗氧剂168混合30分钟。最后加入0.4份白油36#混合30分钟。高混机B的转速300转/分钟，温度70℃。第四步：将上述第三步混合好的料加入双螺杆挤出机中拉丝造粒、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为170℃、195℃、215℃、220℃、220℃、225℃、225℃、215℃、215℃、210℃。螺杆直径为75毫米，螺杆长径比为44。性能见表-1。实施例3第一步：称取21份玻璃纤维粉于高速混合机A中，接着加入0.09份润滑剂硬脂酸锌和0.17份润滑剂乙撑双硬脂酸酰胺混合23分钟，之后取出混合好的玻璃纤维粉的2/5的量用于侧喂料进料，再接着称取12份4000目碳酸钙于高速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高密度聚乙烯组合物，其特征在于，由以下重量组分组成：高密度聚乙烯                        100份，乙烯‑醋酸乙烯共聚物                 15~30份，玻璃纤维粉                          15~45份，高目数碳酸钙                        10~35份，增韧剂                              10~20份，成核剂                              0.25~0.5份，润滑剂                              0.4~0.8份，偶联剂                              0.2~0.3份，抗氧剂                              0.15~0.4份。

【技术特征摘要】
2016.10.21 CN 201610921602X1.一种高密度聚乙烯组合物，其特征在于，由以下重量组分组成：高密度聚乙烯100份，乙烯-醋酸乙烯共聚物15~30份，玻璃纤维粉15~45份，高目数碳酸钙10~35份，增韧剂10~20份，成核剂0.25~0.5份，润滑剂0.4~0.8份，偶联剂0.2~0.3份，抗氧剂0.15~0.4份。2.根据权利要求1所述的一种高密度聚乙烯组合物，其特征在于：所述高密度聚乙烯为两种或两种以上共聚高密度聚乙烯复配使用。3.根据权利要求1所述的一种高密度聚乙烯组合物，其特征在于：所述乙烯-醋酸乙烯共聚物熔融指数在220℃、10kg的测试条件下大于等于20g/10min。4.根据权利要求1所述的一种高密度聚乙烯组合物，其特征在于：所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物二者复配使用。5.根据权利要求1所述的一种高密度聚乙烯组合物，其特征在于：所述玻璃纤维粉的水分含量≤0.1%，吸油量≤25g/100g,长径比为50；所述高目数碳酸钙的粒径在3000~5000目。6.根据权利要求1所述的一种高密度聚乙烯组合物，其特征在于：所述成核剂为羧酸盐类成核剂。7.根据权利要求1所述的一种高密度聚乙烯组合物，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸锌、乙撑双硬脂酸酰胺和白油复配使用。8.根据权利要求1所述的一种高密度聚乙烯组合物，其特征在于：所述偶联剂为γ-...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，杨莺，李术，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34