一种高强度聚乙烯材料及其制备方法技术

该发明专利技术涉及一种高强度聚乙烯材料，包括以下原料组分：多孔聚乙烯和氧化锌量子点前驱体，多孔聚乙烯由聚乙烯、二苯基甲烷二异氰酸酯、尿素、碳酸氢钠、碳酸氢钙、草酸和二氧化硅反应制得，二氧化硅由硅酸钠、硅酸四乙酯、乙醇、尿素、碳酸钠和水反应制得，氧化锌量子点前驱体由乙酸锌、乙醇胺、改性SE‑10乳化剂、AEO3表面活性剂、EL‑80乳化剂、水和AEP渗透剂反应制得，改性SE‑10乳化剂由SE‑10乳化剂、丙烯酸、Sr‑10乳化剂和184光引发剂反应制得。该发明专利技术具有优异的力学强度。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度聚乙烯材料及其制备方法
该专利技术涉及一种高强度聚乙烯材料及其制备方法。
技术介绍
聚乙烯材料因其具有较好的耐磨性、耐刮性、加工性能、耐候性、耐有机溶剂、耐无机酸、耐有机碱等优势。聚乙烯材料被广泛应用于农业大棚膜、农业地膜、农业灌溉管道、市政排水管道、电线电缆、网线线缆等领域。目前，聚乙烯材料在力学强度需要进一步提升。该专利技术采用多孔聚乙烯和氧化锌量子点前驱体制备了高强度聚乙烯材料，该方法制备的高强度聚乙烯材料具有优异的力学强度。
技术实现思路
该专利技术的目的在于提供一种高强度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。一种高强度聚乙烯材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将SE-10乳化剂、丙烯酸、Sr-10乳化剂和184光引发剂按照质量份数比为9：2～5：3～6：0.2～1加入到反应釜中，搅拌速度为270～300r/min，维持体系温度22～28℃条件下反应25min，产物经2000W高压汞灯光照1～4s，得到改性SE-10乳化剂；(2)、将乙酸锌、乙醇胺、改性SE-10乳化剂、AEO3表面活性剂、EL-80乳化剂、水和AEP渗透剂按照质量份数比为17：58～67：12～27：2～6：1～3：13～17：1～3添加至超声波反应器中，超声频率为56KHz、超声温度为35℃、超声时间为35min，将产物转移至水热反应釜中，维持体系温度135～150℃条件下反应20～33min，得到氧化锌量子点前驱体；(3)、将硅酸钠、硅酸四乙酯、乙醇、尿素、碳酸钠和水按照质量份数比为17：13～21：47～59：16～28：12～19：6～17加入到反应釜中，搅拌速度为200～230r/min，维持体系温度28～36℃条件下反应27min，将产物转移至水热反应釜中，维持体系温度75～90℃条件下反应18～34min，物料经178℃喷雾干燥，产物经2L乙醇超声清洗3次，于76℃、-0.06MPa真空干燥7min，即得到二氧化硅；(4)、将聚乙烯、二苯基甲烷二异氰酸酯、尿素、碳酸氢钠、碳酸氢钙、草酸和二氧化硅按照质量份数比为73：6～14：14～22：17～26：15～25：9～16：1～5加入到球磨机中，筒体转速为21～30r/min，维持体系温度20～26℃条件下反应26min，产物经平板硫化机于175～181℃模压成型，粉碎，即得到多孔聚乙烯；(5)、将多孔聚乙烯和氧化锌量子点前驱体按照质量份数比为100：9～15加入到反应釜中，搅拌速度为145～170r/min，维持体系温度45～56℃条件下反应23min，将产物转移至水热反应釜，维持体系温度165～173℃条件下反应28～41min，过滤、产物经75℃、-0.08MPa真空干燥35min，用挤出机在温度175～188℃挤出造粒，即得到高强度聚乙烯材料。该专利技术所述的高强度聚乙烯材料的制备方法，包括下列步骤：(1)、将SE-10乳化剂、丙烯酸、Sr-10乳化剂和184光引发剂按照质量份数比为9：2～5：3～6：0.2～1加入到反应釜中，搅拌速度为270～300r/min，维持体系温度22～28℃条件下反应25min，产物经2000W高压汞灯光照1～4s，得到改性SE-10乳化剂；所述的Sr-10乳化剂的目的为了提高氧化锌量子点前驱体的乳化性和溶液稳定性。(2)、将乙酸锌、乙醇胺、改性SE-10乳化剂、AEO3表面活性剂、EL-80乳化剂、水和AEP渗透剂按照质量份数比为17：58～67：12～27：2～6：1～3：13～17：1～3添加至超声波反应器中，超声频率为56KHz、超声温度为35℃、超声时间为35min，将产物转移至水热反应釜中，维持体系温度135～150℃条件下反应20～33min，得到氧化锌量子点前驱体；所述的改性SE-10乳化剂的目的为了提高氧化锌量子点前驱体的乳化性和溶液稳定性。(3)、将硅酸钠、硅酸四乙酯、乙醇、尿素、碳酸钠和水按照质量份数比为17：13～21：47～59：16～28：12～19：6～17加入到反应釜中，搅拌速度为200～230r/min，维持体系温度28～36℃条件下反应27min，将产物转移至水热反应釜中，维持体系温度75～90℃条件下反应18～34min，物料经178℃喷雾干燥，产物经2L乙醇超声清洗3次，于76℃、-0.06MPa真空干燥7min，即得到二氧化硅；所述的尿素和碳酸钠的目的为了提高二氧化硅的孔隙率。(4)、将聚乙烯、二苯基甲烷二异氰酸酯、尿素、碳酸氢钠、碳酸氢钙、草酸和二氧化硅按照质量份数比为73：6～14：14～22：17～26：15～25：9～16：1～5加入到球磨机中，筒体转速为21～30r/min，维持体系温度20～26℃条件下反应26min，产物经平板硫化机于175～181℃模压成型，粉碎，即得到多孔聚乙烯；所述的二苯基甲烷二异氰酸酯、尿素、碳酸氢钠、碳酸氢钙、草酸和二氧化硅的目的为了提高聚乙烯材料的孔隙率。(5)、将多孔聚乙烯和氧化锌量子点前驱体按照质量份数比为100：9～15加入到反应釜中，搅拌速度为145～170r/min，维持体系温度45～56℃条件下反应23min，将产物转移至水热反应釜，维持体系温度165～173℃条件下反应28～41min，过滤、产物经75℃、-0.08MPa真空干燥35min，用挤出机在温度175～188℃挤出造粒，即得到高强度聚乙烯材料。该专利技术的有益效果在于：1、Sr-10乳化剂和SE-10乳化剂具有较好的乳化性能，通过丙烯酸作为架桥剂，将Sr-10乳化剂和SE-10乳化剂结合到同一分子结构中，提高改性SE-10乳化剂的乳化性能；制备的改性SE-10乳化剂能明显提高氧化锌量子点前驱体的乳化性能和溶液稳定性；2、改性SE-10乳化剂同时具有SE-10乳化剂和Sr-10乳化剂两者的分子结构，能明显提高SE-10乳化剂的乳化性能；制备的氧化锌量子点前驱体因其小尺寸效应，能明显提高聚乙烯材料的力学强度；3、尿素和碳酸钠在水热条件下，能缓慢水解，促进硅酸钠和硅酸四乙酯向二氧化硅转变，通过喷雾干燥，尿素和碳酸钠分解速率加快，形成多孔二氧化硅；制备的二氧化硅能提高聚乙烯材料的孔隙率；4、尿素、碳酸氢钠、碳酸氢钙、草酸和二氧化硅在聚乙烯材料热处理过程中会发生分解，提高聚乙烯材料的孔隙率；二苯基甲烷二异氰酸酯能吸收尿素、碳酸氢钠、碳酸氢钙和草酸分解过程中产生的水分，进一步提高聚乙烯材料的孔隙率；制备的多孔聚乙烯能提高氧化锌量子点前驱体的分散性和量子点增强聚乙烯的力学强度；5、在多孔聚乙烯和氧化锌量子点前驱体协同作用下，提高物料间的分散和混合均匀性，赋予高强度聚乙烯材料优异的力学性能。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，以便更好的理解该专利技术。实施例1一种高强度聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取9份SE-10乳化剂、3.2份丙烯酸、5.3份Sr-10乳化剂和0.5份184光引发剂加入到反应釜中，搅拌速度为290r/min，维持体系温度26℃条件下反应25min，产物经2000W高压汞灯光照2s，得到改性SE-10乳化剂；(2)、称取17份乙酸锌、65本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度聚乙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：多孔聚乙烯和氧化锌量子点前驱体，所述的多孔聚乙烯和氧化锌量子点前驱体的质量份数比为100：9～15，其中，所述的多孔聚乙烯由聚乙烯、二苯基甲烷二异氰酸酯、尿素、碳酸氢钠、碳酸氢钙、草酸和二氧化硅反应制得，所述的聚乙烯、二苯基甲烷二异氰酸酯、尿素、碳酸氢钠、碳酸氢钙、草酸和二氧化硅的质量份数比为73：6～14：14～22：17～26：15～25：9～16：1～5，所述的二氧化硅由硅酸钠、硅酸四乙酯、乙醇、尿素、碳酸钠和水反应制得，所述的硅酸钠、硅酸四乙酯、乙醇、尿素、碳酸钠和水的质量份数比为17：13～21：47～59：16～28：12～19：6～17，所述的氧化锌量子点前驱体由乙酸锌、乙醇胺、改性SE‑10乳化剂、AEO3表面活性剂、EL‑80乳化剂、水和AEP渗透剂反应制得，所述的乙酸锌、乙醇胺、改性SE‑10乳化剂、AEO3表面活性剂、EL‑80乳化剂、水和AEP渗透剂的质量份数比为17：58～67：12～27：2～6：1～3：13～17：1～3，所述的改性SE‑10乳化剂由SE‑10乳化剂、丙烯酸、Sr‑10乳化剂和184光引发剂反应制得，所述的SE‑10乳化剂、丙烯酸、Sr‑10乳化剂和184光引发剂的质量份数比为9：2～5：3～6：0.2～1。...

【技术特征摘要】
1.一种高强度聚乙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：多孔聚乙烯和氧化锌量子点前驱体，所述的多孔聚乙烯和氧化锌量子点前驱体的质量份数比为100：9～15，其中，所述的多孔聚乙烯由聚乙烯、二苯基甲烷二异氰酸酯、尿素、碳酸氢钠、碳酸氢钙、草酸和二氧化硅反应制得，所述的聚乙烯、二苯基甲烷二异氰酸酯、尿素、碳酸氢钠、碳酸氢钙、草酸和二氧化硅的质量份数比为73：6～14：14～22：17～26：15～25：9～16：1～5，所述的二氧化硅由硅酸钠、硅酸四乙酯、乙醇、尿素、碳酸钠和水反应制得，所述的硅酸钠、硅酸四乙酯、乙醇、尿素、碳酸钠和水的质量份数比为17：13～21：47～59：16～28：12～19：6～17，所述的氧化锌量子点前驱体由乙酸锌、乙醇胺、改性SE-10乳化剂、AEO3表面活性剂、EL-80乳化剂、水和AEP渗透剂反应制得，所述的乙酸锌、乙醇胺、改性SE-10乳化剂、AEO3表面活性剂、EL-80乳化剂、水和AEP渗透剂的质量份数比为17：58～67：12～27：2～6：1～3：13～17：1～3，所述的改性SE-10乳化剂由SE-10乳化剂、丙烯酸、Sr-10乳化剂和184光引发剂反应制得，所述的SE-10乳化剂、丙烯酸、Sr-10乳化剂和184光引发剂的质量份数比为9：2～5：3～6：0.2～1。2.根据权利要求1所述一种高强度聚乙烯材料的制备方法，其特征在于：所述的高强度聚乙烯材料是由以下制备方法制得的：(1)、将SE-10乳化剂、丙烯酸、Sr-10乳化剂和184光引发剂按照质量份数比为9：2～5：3～6：0.2～1加入到反应釜中，搅拌速度为270～300r/min，维持体系温度22～28℃条件下反应25min，产物经2000W高压汞灯光照1～4s，得到改...

【专利技术属性】
技术研发人员：李可平，
申请(专利权)人：杭州鼎好新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33