增韧改性高密度聚乙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料改性和加工技术领域，涉及一种增韧改性高密度聚乙烯材料及其制备方法。本发明专利技术包括HDPE树脂、LLDPE树脂和POE树脂，所述HDPE树脂、LLDPE树脂和POE树脂共混制得增韧改性高密度聚乙烯材料。本发明专利技术通过在高密度聚乙烯材料中添加弹性橡胶，在脆性聚合物体系中引入了韧性组分，大幅提高了材料性能，并且本发明专利技术的制备方法工艺流程简单，操作方便，生产效率高，易应用于大规模的工业化生产。

Toughening modified high density polyethylene material and preparation method thereof

The invention belongs to the field of polymer material modification and processing technology, and relates to a toughening and modifying high-density polyethylene material and a preparation method thereof. The invention comprises HDPE resin, LLDPE resin and POE resin, and the HDPE resin, LLDPE resin and POE resin are blended to make toughened modified high-density polyethylene material. By adding elastic rubber to the high density polyethylene material, the ductile component is introduced in the brittle polymer system, and the material properties are greatly improved. The preparation method of the invention is simple in process, convenient in operation and high in production efficiency, and is easy to be used in large-scale industrial production.

【技术实现步骤摘要】
增韧改性高密度聚乙烯材料及其制备方法
本专利技术属于高分子材料改性和加工
，涉及一种增韧改性高密度聚乙烯材料及其制备方法。
技术介绍
聚乙烯(PE)根据聚合方法、分子量高低、链结构的不同，分为高密度聚乙烯树脂(HDPE)、低密度聚乙烯树脂(LDPE)及线性低密度聚乙烯树脂(LLDPE)，其中高密度聚乙烯树脂具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，机械强度好，阻隔性能，介电性能和耐环境应力开裂性亦较好，广泛应用于吹塑制品、薄膜与板材制品、注塑制品、管材制品、纤维、电线电缆等领域。作为目前世界上使用量第三大的通用材料，高密度聚乙烯树脂是一种关乎国计民生的合成高分子材料，为了提高高密度聚乙烯树脂的应用价值，扩大其应用领域，对其进行增韧改性以将这一大品种通用材料作为工程材料使用，一直是国内外高分子材料科学与工程研究的热点之一。国内外对高密度聚乙烯树脂进行增韧改性的研究工作很多，例如，中国专利技术专利公开了一种聚乙烯增韧热塑性聚酯复合材料及其制备方法[申请号：201210504171.9]，该专利技术提供了一种聚乙烯增韧热塑性聚酯复合材料，包括10-20％的PET树脂，45-55％的短切玻璃纤维，25-35％的聚乙烯树脂，0.5-2％的抗氧剂，0.5-5％的硅烷偶联剂，0.1-1％的成核剂，0.5-5％的增韧剂；所述增韧剂选自接枝率≥0.5％的马来酸酐接枝高密度聚乙烯，或接枝率≥0.5％的马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯；所述聚乙烯树脂包括线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯，其中，线性低密度聚乙烯的含量为20-30％，高密度聚乙烯的含量为5-15％；所述百分比为重量百分比。该专利技术申请所提供的聚乙烯增韧热塑性聚酯复合材料的各方面性能仍有待提高，这限制了该复合材料的应用范围。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种增韧改性高密度聚乙烯材料，本专利技术的另一目的是提供一种增韧改性高密度聚乙烯材料的制备方法。为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：一种增韧改性高密度聚乙烯材料，包括HDPE树脂、LLDPE树脂和POE树脂，所述HDPE树脂、LLDPE树脂和POE树脂共混制得增韧改性高密度聚乙烯材料。在上述的增韧改性高密度聚乙烯材料中，增韧改性高密度聚乙烯材料包括质量份数分别为60-70份的HDPE树脂、25-35份的LLDPE树脂和1-10份的POE树脂。在上述的增韧改性高密度聚乙烯材料中，增韧改性高密度聚乙烯材料包括质量份数分别为65份的HDPE树脂、30份的LLDPE树脂和5份的POE树脂。在上述的增韧改性高密度聚乙烯材料中，增韧改性高密度聚乙烯材料还包括弹性橡胶、卤素吸收剂、玻璃纤维和抗氧剂。在上述的增韧改性高密度聚乙烯材料中，所述弹性橡胶利用1，3-丁二烯和环氧氯丙烷为聚合单体，在溶剂、引发剂、硫化试剂、紫外灯照射和20-40℃条件下溶液聚合制备得到。在上述的增韧改性高密度聚乙烯材料中，所述1，3-丁二烯与环氧氯丙烷的物质的量之比为1.1-1.3:1，所述溶剂为醇类溶剂，所述引发剂为苯甲酰，所述硫化试剂为氧化锌、氧化镁和二硫化四甲基秋兰姆的混合物。在上述的增韧改性高密度聚乙烯材料中，所述卤素吸收剂为硬脂酸钙或水合滑石粉。在上述的增韧改性高密度聚乙烯材料中，所述弹性橡胶的质量份数为15-25份，所述卤素吸收剂的质量份数为0.05-0.5份，所述玻璃纤维的质量份数为6-14份，所述抗氧剂的质量份数为0.05-0.5份。在上述的增韧改性高密度聚乙烯材料中，所述弹性橡胶的质量份数为20份，所述卤素吸收剂的质量份数为0.3份，所述玻璃纤维的质量份数为10份，所述抗氧剂的质量份数为0.3份。一种增韧改性高密度聚乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一：取干燥后的HDPE树脂60-70份、LLDPE树脂25-35份、POE树脂1-10份、弹性橡胶15-25份、卤素吸收剂0.05-0.5份、玻璃纤维6-14份和抗氧剂0.05-0.5份加入至圆罐螺杆式拌料机中混拌0.5-1.5h，得初步混合物；步骤二：将步骤一中制得的初步混合物转移至双螺杆挤出机中，230-250℃加热熔融混合，取样检测，待检测结果符合预期目标时挤出造粒，挤出温度为240-260℃，螺杆转速为250-350r/min，挤出样条冷却后切粒、包料，得到增韧改性高密度聚乙烯材料。与现有的技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术通过在高密度聚乙烯材料中添加弹性橡胶，在脆性聚合物体系中引入了韧性组分，大幅提高了材料性能。2、本专利技术的制备方法工艺流程简单，操作方便，生产效率高，易应用于大规模的工业化生产。3、本专利技术中添加有卤素吸收剂，可用于中和制备高分子材料的各组分中残留的卤素，防止其在加工过程中腐蚀设备，可大大延长加工设备的使用年限。具体实施方式下述实施例中所用的试剂，如无特殊说明，可以从常规生化试剂商店购买得到。实施例1本实施例提供一种增韧改性高密度聚乙烯材料，具体的说，增韧改性高密度聚乙烯材料包括质量份数分别为60份的HDPE树脂、35份的LLDPE树脂、10份的POE树脂、15份的弹性橡胶、0.05份的卤素吸收剂、14份的玻璃纤维和0.5份的抗氧剂。其中，抗氧剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂，主抗氧剂为质量份数为0.3份抗氧剂1010，辅助抗氧剂为质量份数为0.2份的抗氧剂168，卤素吸收剂为硬脂酸钙。在聚乙烯材料中添加弹性橡胶可大幅提高材料的抗冲击强度主要来源于基体树脂发生了很大的屈服形变，基体树脂产生很大的屈服形变的原因，是橡胶的热膨胀系数和泊松比均大于聚乙烯材料，在成型过程中冷却阶段的热收缩和形变过程中的横向收缩对周围基体产生张应力，使基体树脂的自由体积增加，降低其玻璃化转变温度，易于产生改性材料形变而提高韧性。本实施例中的弹性橡胶是以物质的量之比为1.1-1.3:1的1，3-丁二烯和环氧氯丙烷为单体，以醇类溶液为溶剂，以苯甲酰为引发剂，以氧化锌、氧化镁和二硫化四甲基秋兰姆的混合物为硫化试剂，在紫外灯照射和20-40℃条件下通过溶液聚合的方法制备得到的。线性低密度聚乙烯(LLDPE)为无毒、无味、无臭的乳白色颗粒，密度为0.918-0.935g/cm3。它具有较高的软化温度和熔融温度，有强度大、韧性好、刚性大、耐热、耐寒性好等优点，还具有良好的耐环境应力开裂性，耐冲击强度、耐撕裂强度等性能，并可耐酸、碱、有机溶剂等而广泛用于工业、农业、医药、卫生和日常生活用品等领域。玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，其具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高等众多优点，但缺点是性脆，耐磨性较差。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，并且玻璃纤维对塑料的增强作用非常明显，这是因为玻璃纤维本身的模量很高，且玻璃纤维沿机体内部生长，受到外力时外力扩散与整个材料，抗冲击及弯曲性能提高。具体的说，当复合材料受到外界力的作用时，无论是横向力还是纵向力，无论是拉伸力还是挤压力，复合材料内部都会产生一个应力。当复合材料中添加有玻璃纤维时，应力借助复合材料基体相与玻璃纤维间优良的界面结合力得以很好地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增韧改性高密度聚乙烯材料，其特征在于：包括HDPE树脂、LLDPE树脂和POE树脂，所述HDPE树脂、LLDPE树脂和POE树脂共混制得增韧改性高密度聚乙烯材料。

【技术特征摘要】
1.一种增韧改性高密度聚乙烯材料，其特征在于：包括HDPE树脂、LLDPE树脂和POE树脂，所述HDPE树脂、LLDPE树脂和POE树脂共混制得增韧改性高密度聚乙烯材料。2.如权利要求1所述的增韧改性高密度聚乙烯材料，其特征在于：增韧改性高密度聚乙烯材料包括质量份数分别为60-70份的HDPE树脂、25-35份的LLDPE树脂和1-10份的POE树脂。3.如权利要求2所述的增韧改性高密度聚乙烯材料，其特征在于：增韧改性高密度聚乙烯材料包括质量份数分别为65份的HDPE树脂、30份的LLDPE树脂和5份的POE树脂。4.如权利要求1所述的增韧改性高密度聚乙烯材料，其特征在于：增韧改性高密度聚乙烯材料还包括弹性橡胶、卤素吸收剂、玻璃纤维和抗氧剂。5.如权利要求4所述的增韧改性高密度聚乙烯材料，其特征在于：所述弹性橡胶利用1，3-丁二烯和环氧氯丙烷为聚合单体，在溶剂、引发剂、硫化试剂、紫外灯照射和20-40℃条件下溶液聚合制备得到。6.如权利要求5所述的增韧改性高密度聚乙烯材料，其特征在于：所述1，3-丁二烯与环氧氯丙烷的物质的量之比为1.1-1.3:1，所述溶剂为醇类溶剂，所述引发剂为苯甲酰，所述硫化试剂为氧化锌、氧化镁和二硫化四甲基秋兰姆的混合物。7.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：符永林，
申请(专利权)人：浙江九渊塑业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33