一种高强度滚塑用聚乙烯混合料及其制备方法技术

本发明专利技术提供的一种高强度滚塑用聚乙烯混合料及其制备方法，其原料由线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、双环庚烯‑乙烯共聚物、交联聚乙烯(XLPE)、增塑剂、偶联剂以及稳定剂组成。从而不仅满足滚塑要求用树脂的熔体流动速率和密度，同时保证交联聚乙烯的强度。

Polyethylene compound for high strength rotational molding and preparation method thereof

The present invention provides a polythene mixture for high strength rolling and its preparation method, which consists of linear low density polyethylene (LLDPE), high density polyethylene (HDPE), dicyclohepene ethylene copolymer, crosslinked polyethylene (XLPE), plasticizer, coupling agent and stabilizing agent. It not only meets the requirements of rotational molding, but also guarantees the strength and strength of crosslinked polyethylene.

【技术实现步骤摘要】
一种高强度滚塑用聚乙烯混合料及其制备方法
本专利技术涉及塑料箱
，具体地说，是一种适用于制备尿素箱的高强度滚塑用聚乙烯混合料及其制备方法。
技术介绍
滚塑成型又称旋塑、旋转成型、旋转模塑、旋转铸塑、回转成型等。滚塑成型工艺是先将塑料原料加入模具中，然后模具沿两垂直轴不断旋转并使之加热，使模内的塑料原料在重力和热能的作用下，逐渐均匀地涂布、熔融粘附于模腔的整个表面上，成型为所需要的形状，再经冷却定型、脱模，最后获得制品。滚塑成型目前使用的大部分为聚乙烯粉末。由于滚塑成型过程中没有压力作用，物料熔融后主要依靠重力作用而在模具内部成型，因此物料的流变性能十分重要，特别是针对一些形状较复杂的制品，普通的滚塑料很难满足要求。通常情况下普通滚塑聚乙烯材料的强度、韧性以及对盛装易渗流液体的阻隔性能较差，因此一些要求较高的产品(如燃油箱、尿素箱、热水器内胆等)普通聚乙烯材料很难满足。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种高强度滚塑用聚乙烯混合料及其制备方法，针对现有交联聚乙烯材料无法满足滚塑工艺的问题，不仅满足滚塑要求用树脂的熔体流动速率和密度，同时保证交联聚乙烯的强度。为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为一种高强度滚塑用聚乙烯混合料，其原料由线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、双环庚烯-乙烯共聚物、交联聚乙烯(XLPE)、增塑剂、偶联剂以及稳定剂组成。优选地，所述高强度滚塑用聚乙烯混合料的原料成分组成按重量份计为：50-60份线性低密度聚乙烯、6-8份高密度聚乙烯、4-6份双环庚烯-乙烯共聚物、20-25份交联聚乙烯、2-3份增塑剂、1-2份偶联剂以及2-3份稳定剂。优选地，所述线性低密度聚乙烯(LLDPE)，其密度为0.918-0.930g/cm3，熔体流动速率15-21g/10min。优选地，所述高密度聚乙烯(HDPE)，其密度为0.94-0.96g/cm3，熔体流动速率1.5-2.5g/10min。优选地，所述交联聚乙烯的原料成分按重量份计为：50份的高密度聚乙烯(HDPE)、50份的低密度聚乙烯(LLDPE)、2份的接枝剂、0.5份的引发剂、0.2份的催化剂以及0.2份的抗氧剂。优选地，所述接枝剂为二甲基乙烯基甲氧基硅烷。优选地，所述引发剂为过氧化二异丙苯(DCP)。优选地，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。优选地，所述抗氧剂为1010。优选地，所述增塑剂为己二酸二辛脂。优选地，所述偶联剂为双臂硅烷偶联剂。优选地，所述稳定剂为亚磷酸三苯酯。优选地，所述交联聚乙烯(XLPE)的密度为0.928-0.936g/cm3，熔体流动速率1.5-2.5g/10min。优选地，所述低密度聚乙烯(LDPE)的密度为0.918-0.926g/cm3，熔体流动速率2.3-6.5g/10min。一种高强度滚塑用聚乙烯混合料的制备方法，其包括步骤：S100称取相应重量份的线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、双环庚烯-乙烯共聚物、交联聚乙烯(XLPE)、增塑剂、偶联剂、稳定剂在直径为100mm的双螺杆挤出机中在180-200□下熔融挤出；S200再经过冷冻粉碎过筛，制得粒径小于30目的聚乙烯混合料。根据本专利技术的一实施例，所述步骤S100中的交联聚乙烯的制备包括步骤：S110称取相应质量份的高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、接枝剂、引发剂、催化剂、抗氧剂投入到中速立式混料机中混合均匀，混料机的转速为15-50rpm，混合时间为3-5min；S120将混合好的物料加入到同向双螺杆挤出造粒机中制成颗粒，同向双螺杆挤出造粒机的工艺参数为：温度160-200□，主机转速300-500rpm，喂料转速50-100rpm，熔体压力1.0-3.0MPa；S130将制好的颗粒放入干燥箱中进行除湿干燥，干燥箱温度设定80-90□，干燥时间设定1-2h；S140将干燥好的颗粒在塑料磨粉机中研磨制成粉料成品，磨粉机的工艺参数为喂料速度150-250Kg/h，磨盘转速3000-5000rpm，粉体出口温度≤70□，振动筛为30-40目筛网，制得交联聚乙烯。本专利技术同现有技术相比，具有以下优点和有益效果：(1)筛选线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、双环庚烯-乙烯共聚物、交联聚乙烯(XLPE)为原料，具有强度高、可滚塑性好的优点，在满足滚塑制品对聚合物熔体流动速率要求的前提下，提高制品的强度。(2)滚塑对树脂的熔体流动速率和密度有特定的要求：□熔体流动速率过大，树脂流动性高，制品的内表面容易出现凹凸不平，导致制品强度降低；熔体流动速率过小，树脂流动性差，成型困难；滚塑用树脂的熔体流动速率一般为2-10g/10min。□树脂密度高时，材料刚性大，抗冲击性能好；密度低时，耐环境应力开裂性能好，但抗冲击性能、强度和刚性差。滚塑用树脂密度一般在0.92-0.94g/cm3。双环庚烯-乙烯共聚物与通常的以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)为代表的结晶性聚烯烃不同，是具有环状烯烃结构的非晶性透明共聚物，具有高刚度、高强度的特点，从而以线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、双环庚烯-乙烯共聚物、交联聚乙烯(XLPE)四种聚合物为原料，通过配方优化，开发出强度高、可滚塑性好的滚塑用聚合物树脂。(3)选择己二酸二辛脂为增塑剂，滚塑制品具有韧性好，耐环境应力开裂等优点，己二酸二辛脂在本案中作为线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、双环庚烯-乙烯共聚物、交联聚乙烯(XLPE)树脂共混挤出的增塑剂，具有2个酯基的长链增塑剂，具有增塑效率高，受热变色小，可赋予制品良好的低温柔软性和耐光性。(4)选用双臂偶联剂，即DipodalSilanes硅烷偶联剂，具有极性和非极性的双臂结构，作为聚乙烯树脂共混挤出的附着增强促进剂，提高聚合物的共混增强效果。(5)选用二月桂酸二丁基锡作为制备交联聚乙烯(XLPE)的催化剂，二甲基乙烯基甲氧基硅烷作为制备交联聚乙烯(XLPE)的接枝剂，在催化剂的作用下将具有乙烯基的硅烷通过交联反应制备出硅烷交联聚乙烯，目的是制备出满足滚塑要求用树脂的熔体流动速率和密度，同时保证交联聚乙烯的强度。具体实施方式以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。实施例1(1)制备交联聚乙烯(XLPE)。称取50份的高密度聚乙烯(HDPE)、50份的低密度聚乙烯(LDPE)、2份的二甲基乙烯基甲氧基硅烷、0.5份的过氧化二异丙苯、0.2份数的二月桂酸二丁基锡、0.2份的抗氧剂1010投入到中速立式混料机中混合均匀，混料机的转速为15rpm，混合时间为3min；将混合好的物料加入到同向双螺杆挤出造粒机中制成颗粒，同向双螺杆挤出造粒机的工艺参数为：温度160□，主机转速300rpm，喂料转速60rpm，熔体压力2.0MPa；将制好的颗粒放入干燥箱中进行除湿干燥，干燥箱温度设定90□，干燥时间设定2h；将干燥好的颗粒在塑料磨粉机中研磨制成粉料成品，磨粉机的工艺参数为喂料速度200Kg/h，磨盘转速5000rpm，粉体出口温度≤70□，振动筛为30目筛网；得到交联聚乙烯(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度滚塑用聚乙烯混合料，其特征在于，其原料由线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、双环庚烯‑乙烯共聚物、交联聚乙烯、增塑剂、偶联剂以及稳定剂组成。

【技术特征摘要】
1.一种高强度滚塑用聚乙烯混合料，其特征在于，其原料由线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、双环庚烯-乙烯共聚物、交联聚乙烯、增塑剂、偶联剂以及稳定剂组成。2.根据权利要求1所述的高强度滚塑用聚乙烯混合料，其特征在于，其原料成分组成按重量份计为：50-60份线性低密度聚乙烯、6-8份高密度聚乙烯、4-6份双环庚烯-乙烯共聚物、20-25份交联聚乙烯、2-3份增塑剂、1-2份偶联剂以及2-3份稳定剂。3.根据权利要求2所述的高强度滚塑用聚乙烯混合料，其特征在于，所述交联聚乙烯的原料成分按重量计为：50份的高密度聚乙烯、50份的低密度聚乙烯、2份的接枝剂、0.5份的引发剂、0.2份的催化剂以及0.2份的抗氧剂。4.根据权利要求3所述的高强度滚塑用聚乙烯混合料，其特征在于，所述交联聚乙烯的密度为0.928-0.936g/cm3，熔体流动速率1.5-2.5g/10min。5.根据权利要求4所述的高强度滚塑用聚乙烯混合料，其特征在于，所述线性低密度聚乙烯的密度为0.918-0.930g/cm3，熔体流动速率15-21g/10min，所述高密度聚乙烯的密度为0.94-0.96g/cm3，熔体流动速率1.5-2.5g/10min。6.根据权利要求5所述的高强度滚塑用聚乙烯混合料，其特征在于，所述低密度聚乙烯的密度为0.918-0.926g/cm3，熔体流动速率2.3-6.5g/10min。7.根据权利要求6所述的高强度滚塑用聚乙烯混合料，其特征在于，所述接枝剂为二甲基乙烯基甲氧基硅烷，所述引发剂为过...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏坚，邱伟，何军，
申请(专利权)人：宁波春华汽配有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33