一种耐高温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高温聚乙烯材料，包括以下原料组分：聚乙烯、环氧树脂、XT803‑环氧改性有机硅树脂、碲化铋负载石墨、改性聚苯胺、双氰胺、3,3’4,4’‑联苯四甲酸二酐、四氢苯酐、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸镁，环氧树脂由环氧氯丙烷、硅酸钠、乙醇钠乙醇溶液、2,7‑二羟基萘、对苯二酚和双酚A反应制得，碲化铋负载石墨由碲化铋前驱体、石墨、3‑羟基丙磺酸、对羟基苯甲酸和N,N‑二甲基甲酰胺反应制得，碲化铋前驱体由二氧化碲、三氧化二铋、浓硝酸、浓盐酸和乙二胺反应制得，改性聚苯胺由聚苯胺、二苯甲烷二异氰酸酯、苯胺、乙二胺和二月桂酸二丁基锡反应制得。该发明专利技术具有优异的耐高温性能和力学强度。

A high temperature resistant polyethylene material and its preparation method

The invention relates to a high temperature resistant polyethylene material, including the following ingredients: polyethylene, epoxy resin, XT803 epoxy modified organosilicon, bismuth telluride loaded graphite, Modified Polyaniline, dicyandiamide, 3,3 '4,4, benzoic acid two anhydride, four hydrous anhydride, two pentaerythritol ester two ISO, stearic acid. Magnesium, epoxy resin is prepared from epichlorohydrin, sodium silicate, sodium alcohol sodium alcohol solution, 2,7 hydroxy naphthalene, hydroquinone and bisphenol A. The bismuth telluride loaded graphite is prepared by the reaction of bismuth telluride precursor, graphite, 3 hydroxy propane sulfonic acid, P hydroxybenzoic acid and N, N two methyl methylation. The precursor of bismuth telluride is oxidized by two The reaction of tellurium, three oxidation of two bismuth, concentrated nitric acid, concentrated hydrochloric acid and ethylenediamine was obtained. The modified polyaniline was prepared by the reaction of polyaniline, two benzyl diisocyanate, aniline, ethylenediamine and two butyltin two laurate. The invention has excellent high-temperature resistance and mechanical strength.

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温聚乙烯材料及其制备方法
该专利技术涉及一种耐高温聚乙烯材料及其制备方法。
技术介绍
聚乙烯是一款产量最大、发展最快的热塑性树脂。聚乙烯具有优异的耐低温性能、加工性能、电绝缘性能等优势。聚乙烯可采用吹塑、挤出、注射等加工成型方法，聚乙烯被广泛应用于制造薄膜、中空制品、纤维和日用品等领域。目前，聚乙烯材料在耐高温性能和力学强度需要进一步提升。该专利技术采用聚乙烯、环氧树脂、XT803-环氧改性有机硅树脂、碲化铋负载石墨、改性聚苯胺、双氰胺、3,3’4,4’-联苯四甲酸二酐、四氢苯酐制备了耐高温聚乙烯材料，该方法制备的耐高温聚乙烯材料具有优异的耐高温性能和力学强度。
技术实现思路
该专利技术的目的在于提供一种耐高温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高温性能和力学强度。为了实现上述目的，该专利技术的技术方案如下。一种耐高温聚乙烯材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将质量份数比为60的聚苯胺添加至装有质量份数比为32～39的二苯甲烷二异氰酸酯的反应釜中，搅拌速度为86～95r/min，维持体系温度105～109℃条件下反应0.5h，将质量份数比为4～5：3～4：0.3～0.7的苯胺、乙二胺和二月桂酸二丁基锡加入到反应釜中，维持上述反应条件下继续反应1～2h，产物经1L乙醇洗涤3次，57℃、-0.09MPa真空干燥11min，得到改性聚苯胺；(2)、将二氧化碲、三氧化二铋、浓硝酸和浓盐酸按照质量份数比30：85～89：37～46：17～29加入到水热反应釜中，维持体系温度65～81℃条件下反应0.5～1.5h，产物经质量份数比为96～108的乙二胺中和反应40min，得到碲化铋前驱体；(3)、将碲化铋前驱体、石墨、3-羟基丙磺酸、对羟基苯甲酸和N,N-二甲基甲酰胺按照质量份数比25：38～44：65～85：23～37：63～77加入到水热反应釜中，维持体系温度85～98℃条件下反应0.5～2h，产物经过滤、500mL乙醇洗涤2次，于71℃、-0.06MPa真空干燥6min，即得到碲化铋负载石墨；(4)、将环氧氯丙烷和硅酸钠按照质量份数比90：17～23加入到装有丁醚溶液的水热反应釜中，维持体系温度120～133℃条件下反应1～3h，产物经静置分层后，将下层溶液用500mL乙醇洗涤2次，85℃干燥15min，将物料和质量份数比为50～72：21～23：17～19：63～67的乙醇钠乙醇溶液、2,7-二羟基萘、对苯二酚和双酚A添加至反水热应釜中，维持体系温度68～80℃条件下反应2～5h，产物经2L水洗涤3次、2L乙醇洗涤3次，于83℃、-0.07MPa真空干燥13min，即得到环氧树脂；(5)、将聚乙烯、环氧树脂、XT803-环氧改性有机硅树脂、碲化铋负载石墨、改性聚苯胺、双氰胺、3,3’4,4’-联苯四甲酸二酐、四氢苯酐、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸镁按照质量份数比80：31～38：35～50：39～45：26～37：13～15：3～6：3～5：3～7：5～8加入到高速混合机中，用高速混合机在温度176～180℃混合反应4～9min，用挤出机在温度180～187℃挤出成型，即得到耐高温聚乙烯材料。该专利技术所述的耐高温聚乙烯材料的制备方法，包括下列步骤：(1)、将质量份数比为60的聚苯胺添加至装有质量份数比为32～39的二苯甲烷二异氰酸酯的反应釜中，搅拌速度为86～95r/min，维持体系温度105～109℃条件下反应0.5h，将质量份数比为4～5：3～4：0.3～0.7的苯胺、乙二胺和二月桂酸二丁基锡加入到反应釜中，维持上述反应条件下继续反应1～2h，产物经1L乙醇洗涤3次，57℃、-0.09MPa真空干燥11min，得到改性聚苯胺；所述的苯胺和乙二胺的目的为了提高聚苯胺的化学反应活性。(2)、将二氧化碲、三氧化二铋、浓硝酸和浓盐酸按照质量份数比30：85～89：37～46：17～29加入到水热反应釜中，维持体系温度65～81℃条件下反应0.5～1.5h，产物经质量份数比为96～108的乙二胺中和反应40min，得到碲化铋前驱体；所述的乙二胺的目的为了中和和分散碲化铋前驱体。(3)、将碲化铋前驱体、石墨、3-羟基丙磺酸、对羟基苯甲酸和N,N-二甲基甲酰胺按照质量份数比25：38～44：65～85：23～37：63～77加入到水热反应釜中，维持体系温度85～98℃条件下反应0.5～2h，产物经过滤、500mL乙醇洗涤2次，于71℃、-0.06MPa真空干燥6min，即得到碲化铋负载石墨；所述的3-羟基丙磺酸、对羟基苯甲酸和N,N-二甲基甲酰胺的目的为了提高石墨的溶胀性，并提高碲化铋在石墨层间的分散均匀性。(4)、将环氧氯丙烷和硅酸钠按照质量份数比90：17～23加入到装有丁醚溶液的水热反应釜中，维持体系温度120～133℃条件下反应1～3h，产物经静置分层后，将下层溶液用500mL乙醇洗涤2次，85℃干燥15min，将物料和质量份数比为50～72：21～23：17～19：63～67的乙醇钠乙醇溶液、2,7-二羟基萘、对苯二酚和双酚A添加至反水热应釜中，维持体系温度68～80℃条件下反应2～5h，产物经2L水洗涤3次、2L乙醇洗涤3次，于83℃、-0.07MPa真空干燥13min，即得到环氧树脂；所述的硅酸钠的目的为了降低环氧树脂的刚性。(5)、将聚乙烯、环氧树脂、XT803-环氧改性有机硅树脂、碲化铋负载石墨、改性聚苯胺、双氰胺、3,3’4,4’-联苯四甲酸二酐、四氢苯酐、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸镁按照质量份数比80：31～38：35～50：39～45：26～37：13～15：3～6：3～5：3～7：5～8加入到高速混合机中，用高速混合机在温度176～180℃混合反应4～9min，用挤出机在温度180～187℃挤出成型，即得到耐高温聚乙烯材料。该专利技术的有益效果在于：1、苯胺和乙二胺通过二苯甲烷二异氰酸酯的架桥作用，能赋予聚苯胺表面高化学活性胺基基团，提高聚苯胺的化学活性；制备的改性聚苯胺能提高耐高温聚乙烯材料的耐高温性能、交联密度、导电性和力学强度；2、二氧化碲和三氧化二铋被浓硝酸和浓盐酸氧化和酸化之后，酸性经乙二胺溶液的中和洗涤，碲化铋前驱体能分散在乙二胺溶液中，制备的碲化铋前驱体能提高物料在的分散稳定性和分散均一性；3、3-羟基丙磺酸、对羟基苯甲酸和N,N-二甲基甲酰胺能对石墨进行溶胀，提高石墨层间距，碲化铋前驱体溶液能均匀分散在石墨层间，经过水热反应处理，得到嵌插在石墨层间的碲化铋负载石墨；制备的碲化铋负载石墨因碲化铋优异的热电转换性能，能明显提高耐高温聚乙烯的耐高温性能；4、环氧氯丙烷和硅酸钠通过脱氯化钠反应而将硅元素结合到环氧氯丙烷分子结构中，能明显降低环氧树脂的刚性；制备的环氧树脂在保持环氧树脂优异的力学强度的同时，降低了环氧树脂的刚性，能明显提高耐高温聚乙烯材料的耐高温性能和力学强度；5、在聚乙烯、环氧树脂、XT803-环氧改性有机硅树脂、碲化铋负载石墨、改性聚苯胺、双氰胺、3,3’4,4’-联苯四甲酸二酐、四氢苯酐的协同作用下，赋予聚乙烯优异的耐高温性能和力学强度。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，以便更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温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、环氧树脂、XT803‑环氧改性有机硅树脂、碲化铋负载石墨、改性聚苯胺、双氰胺、3, 3’4, 4’‑联苯四甲酸二酐、四氢苯酐、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸镁，所述的聚乙烯、环氧树脂、XT803‑环氧改性有机硅树脂、碲化铋负载石墨、改性聚苯胺、双氰胺、3, 3’4, 4’‑联苯四甲酸二酐、四氢苯酐、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸镁的质量份数比为80：31～38：35～50：39～45：26～37：13～15：3～6：3～5：3～7：5～8，其中，所述的环氧树脂由环氧氯丙烷、硅酸钠、乙醇钠乙醇溶液、2, 7‑二羟基萘、对苯二酚和双酚A反应制得，所述的环氧氯丙烷、硅酸钠、乙醇钠乙醇溶液、2, 7‑二羟基萘、对苯二酚和双酚A的质量份数比为90：17～23：50～72：21～23：17～19：63～67，所述的碲化铋负载石墨由碲化铋前驱体、石墨、3‑羟基丙磺酸、对羟基苯甲酸和N, N‑二甲基甲酰胺反应制得，所述的碲化铋前驱体、石墨、3‑羟基丙磺酸、对羟基苯甲酸和N, N‑二甲基甲酰胺的质量份数比为25：38～44：65～85：23～37：63～77，所述的碲化铋前驱体由二氧化碲、三氧化二铋、浓硝酸、浓盐酸和乙二胺反应制得，所述的二氧化碲、三氧化二铋、浓硝酸、浓盐酸和乙二胺的质量份数比为30：85～89：37～46：17～29：96～108，所述的改性聚苯胺由聚苯胺、二苯甲烷二异氰酸酯、苯胺、乙二胺和二月桂酸二丁基锡反应制得，所述的聚苯胺、二苯甲烷二异氰酸酯、苯胺、乙二胺和二月桂酸二丁基锡的质量份数比为60：32～39：4～5：3～4：0.3～0.7。...

【技术特征摘要】
1.一种耐高温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、环氧树脂、XT803-环氧改性有机硅树脂、碲化铋负载石墨、改性聚苯胺、双氰胺、3,3’4,4’-联苯四甲酸二酐、四氢苯酐、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸镁，所述的聚乙烯、环氧树脂、XT803-环氧改性有机硅树脂、碲化铋负载石墨、改性聚苯胺、双氰胺、3,3’4,4’-联苯四甲酸二酐、四氢苯酐、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸镁的质量份数比为80：31～38：35～50：39～45：26～37：13～15：3～6：3～5：3～7：5～8，其中，所述的环氧树脂由环氧氯丙烷、硅酸钠、乙醇钠乙醇溶液、2,7-二羟基萘、对苯二酚和双酚A反应制得，所述的环氧氯丙烷、硅酸钠、乙醇钠乙醇溶液、2,7-二羟基萘、对苯二酚和双酚A的质量份数比为90：17～23：50～72：21～23：17～19：63～67，所述的碲化铋负载石墨由碲化铋前驱体、石墨、3-羟基丙磺酸、对羟基苯甲酸和N,N-二甲基甲酰胺反应制得，所述的碲化铋前驱体、石墨、3-羟基丙磺酸、对羟基苯甲酸和N,N-二甲基甲酰胺的质量份数比为25：38～44：65～85：23～37：63～77，所述的碲化铋前驱体由二氧化碲、三氧化二铋、浓硝酸、浓盐酸和乙二胺反应制得，所述的二氧化碲、三氧化二铋、浓硝酸、浓盐酸和乙二胺的质量份数比为30：85～89：37～46：17～29：96～108，所述的改性聚苯胺由聚苯胺、二苯甲烷二异氰酸酯、苯胺、乙二胺和二月桂酸二丁基锡反应制得，所述的聚苯胺、二苯甲烷二异氰酸酯、苯胺、乙二胺和二月桂酸二丁基锡的质量份数比为60：32～39：4～5：3～4：0.3～0.7。2.根据权利要求1所述一种耐高温聚乙烯材料的制备方法，其特征在于：所述的耐高温聚乙烯材料是由以下制备方法制得的：(1)、将质量份数比为60的聚苯胺添加至装有质量份数比为32～39的二苯甲烷二异氰酸酯的反应釜中，搅拌速度为86～95r/min，维持体系温度105～109℃条件下反应0.5h，将质量份数比为4～5：3～4：0.3～0...

【专利技术属性】
技术研发人员：董礼敏，
申请(专利权)人：董礼敏，
类型：发明
国别省市：浙江,33