一种半刚性塑料排扣及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种半刚性塑料排扣，包括以质量份配比的高压聚乙烯60～80份、聚丙烯15～30份、POE弹性体或EVA弹性体15～20份、石墨烯/二氧化硅杂化材料0.5～1份。该排扣在较低的温度环境下仍具有优良的韧性和形状记忆功能，且该排扣的制备工艺简单，便于在现有工业化生产线中实施。

A semi-rigid plastic buckle and its preparation process

The invention discloses a semi-rigid plastic buckle, which comprises 60-80 parts of high-pressure polyethylene, 15-30 parts of polypropylene, 15-20 parts of POE elastomer or EVA elastomer and 0.5-1 parts of graphene/silica hybrid material. The buckle still has excellent toughness and shape memory function at lower temperature, and the preparation process of the buckle is simple, which is easy to implement in the existing industrial production line.

【技术实现步骤摘要】
一种半刚性塑料排扣及其制备工艺
本专利技术属于高分子材料改性和加工
，涉及一种半刚性塑料排扣及其制备工艺。
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)，其中低密度聚乙烯(LDPE)又称高压聚乙烯，低密度聚乙烯是一种具有蜡感的白色树脂，其结构特点是非线形的，与中密度聚乙烯和高密度聚乙烯相比，它具有较低的结晶度和软化点，有较好的成型加工性、柔韧性、伸长率、电绝缘性、透明性以及较高的耐冲击强度，低密度聚乙烯机械强度较差，耐热性差，此外另一个明显的弱点是耐环境应力开裂性较差。目前，低密度聚乙烯塑料用作帽体排扣时，存在折压后易断裂问题，尤其是在温度较低的冬天更容易折断。因此，需要研发出一种在低温环境下具有良好韧性、弯折后不断裂且易恢复形变的聚乙烯材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种半刚性塑料排扣，该排扣在较低的温度环境下仍具有优良的韧性和形状记忆功能，且该排扣的制备工艺简单，便于在现有工业化生产线中实施。为实现上述目的，本专利技术的技术方案提供了一种半刚性塑料排扣，包括以质量份配比的高压聚乙烯60～80份、聚丙烯15～30份、POE弹性体或EVA弹性体15～20份、石墨烯/二氧化硅杂化材料0.5～1份。其中，POE或EVA是一种柔性分子，其能够很好的与高压聚乙烯共混，嵌入基体材料分子间的POE或EVA弹性体分子在基体材料裂纹发展时吸收大量能量，阻止裂纹的发展，提高了聚乙烯材料的韧性和形状记忆功能；聚丙烯具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀的性能，提高了排扣的抗冲击性能和强韧性能；石墨烯/二氧化硅杂化材料中石墨烯本身带有负电荷，二氧化硅本身带有正电荷，二者结合后相互阻隔抑制彼此团聚，同时还对聚乙烯起到增韧作用：首先石墨烯和二氧化硅本身就具有良好的力学性能，加入到聚乙烯中相当于加入了骨骼，其次是石墨烯和二氧化硅在空间上具有相互阻隔效应促进了它们各自在聚乙烯基体内的均衡分散，接触面积最大化，最大限度地实现载荷的分担及其在界面上的传递，少量的石墨烯/二氧化硅杂化材料即可对聚乙烯起到较大的增韧作用，可以减少POE或EVA弹性体的用量，降低了原材料的投入费用。优选地，还包括石墨烯/二氧化硅杂化材料粒径为50～200nm。石墨烯/二氧化硅杂化材料为纳米级粉末，使得石墨烯/二氧化硅杂化材料在聚乙烯基体中分散均匀，增韧效果均匀。优选地，还包括茂金属聚乙烯30～40份、抗氧化剂3～5份、色母粒或色粉5～10份。茂金属聚乙烯和POE或EVA弹性体之间具有协同效应，协同增韧效果明显优于POE或EVA弹性体、茂金属聚乙烯单独对聚乙烯的增韧作用。为了将上述半刚性塑料排扣进行工业化实施和推广，现提出一种制备半刚性塑料排扣的制备工艺，包括以下步骤：S1：造粒：按照上述质量份配比，将高压聚乙烯、聚丙烯、POE弹性体或EVA弹性体、墨烯/二氧化硅杂化材料、茂金属聚乙烯加入造粒机混合室中，搅拌10min左右，经造粒制得原材料母粒；S2：半刚性塑料排扣制备：按照上述质量份配比，将原料母粒、抗氧化剂、色粉或色母粒加入注塑机混合室中，依次经熔融塑化、施压注射、冷却成型、脱模，得半刚性塑料排扣成品，其中熔融塑化温度为175～185℃，施压注射分为两段：一段注射压力为7.5～8.5MPa、注射温度为165～175℃、注射时间为4～6s，间隔时间为4～6s，二段注射压力为7.0～8.0MPa、注射温度为160～165℃、注射时间为2～3s，模具温度为60℃，注塑速率为180±20mm/s，保压压力为4.5～5.0MPa。其中，注塑速率在180±20mm/s范围内，注塑样品具有较高、较稳定的冲击强度和弹性模量；注塑压力在7.0～8.5Mpa范围内，冲击强度不大，重复性较好；保压压力为4.5～5.0MPa范围内，熔体较好熔合，并把气体均匀排除，得到较高冲击强度的产品；一段注射后，并间隔4～6s，使熔液在模具腔体中流动并均匀铺开，二段适当降低注射温度，使新注入的熔液与模具腔体中一段注入已经自然降温的熔液充分融合，并将模具腔体空间均匀填充完全。优选地，步骤S2中施压注射为一段，注塑压力为8.0MPa，注塑速率为200±20mm/s，模具温度为60℃，保压压力为4.5～5.0MPa。对于产品形状较为简单的产品，可以采用一段注塑工艺制备。该半刚性塑料排扣的制备工艺简单，易于在现有技术设备中推广实施，该排扣在较低的温度环境下仍具有优良的韧性和形状记忆功能。本专利技术的优点和有益效果在于：1、POE或EVA是一种柔性分子，其能够很好的与高压聚乙烯共混，嵌入基体材料分子间的POE或EVA弹性体分子在基体材料裂纹发展时吸收大量能量，阻止裂纹的发展，提高了聚乙烯材料的韧性和形状记忆功能。2、聚丙烯具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀的性能，提高了排扣的抗冲击性能和强韧性能。3、纳米级的石墨烯/二氧化硅杂化材料在聚乙烯中分散均匀，首先石墨烯和二氧化硅本身就具有良好的力学性能，加入到聚乙烯中相当于加入了骨骼，其次是石墨烯和二氧化硅在空间上具有相互阻隔效应促进了它们各自在聚乙烯基体内的均衡分散，接触面积最大化，最大限度地实现载荷的分担及其在界面上的传递，少量的石墨烯/二氧化硅杂化材料即可对聚乙烯起到较大的增韧作用。4、茂金属聚乙烯和POE或EVA弹性体之间具有协同效应，协同增韧效果明显优于POE或EVA弹性体、茂金属聚乙烯单独对聚乙烯的增韧作用。5、该半刚性塑料排扣生产工艺简单，易于在现有技术设备中推广实施，且该生产工艺易于根据产品形状选择一次注射或二次注射。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。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按照一种半刚性塑料排扣的制备工艺制备半刚性塑料排扣，并将制得的半刚性塑料排扣按照半刚性帽舌制备工艺制成一定形状的帽舌，具体步骤如下：S1：造粒：按照质量份配比，将高压聚乙烯60份、聚丙烯20份、POE弹性体或EVA弹性体20份、石墨烯/二氧化硅杂化材料0.7份、茂金属聚乙烯35份加入造粒机混合室中，搅拌10min左右，经造粒制得原材料母粒；S2：半刚性塑料排扣制备：按照质量份配比，将原料母粒135.7份、抗氧化剂4份和色母粒8份加入注塑机混合室中，依次经熔融塑化、施压注射、冷却成型、脱模，得半刚性塑料排扣成品，其其中熔融塑化温度为175～185℃，施压注射分为两段：一段注射压力为7.5～8.5MPa、注射温度为165～175℃、注射时间为4～6s，间隔时间为4～6s，二段注射压力为7.0～8.0MPa、注射温度为160～165℃、注射时间为2～3s，模具温度为60℃，注塑速率为180±20mm/s，保压压力为4.5～5.0MPa。实施例2实施例2与实施例1的区别在于，步骤S1中，高压聚乙烯80份、聚丙烯20份、POE弹性体或EVA弹性体15份、石墨烯/二氧化硅杂化材料0.8份、茂金属聚乙烯33份；步骤S2中原料母本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半刚性塑料排扣，其特征在于，包括以质量份配比的高压聚乙烯60～80份、聚丙烯15～30份、POE弹性体或EVA弹性体15～20份、石墨烯/二氧化硅杂化材料0.5～1份。

【技术特征摘要】
1.一种半刚性塑料排扣，其特征在于，包括以质量份配比的高压聚乙烯60～80份、聚丙烯15～30份、POE弹性体或EVA弹性体15～20份、石墨烯/二氧化硅杂化材料0.5～1份。2.如权利要求1所述的一种半刚性塑料排扣，其特征在于：还包括石墨烯/二氧化硅杂化材料粒径为50～200nm。3.如权利要求2所述的一种半刚性塑料排扣，其特征在于：还包括茂金属聚乙烯30～40份、抗氧化剂3～5份、色母粒或色粉5～10份。4.一种如权利要求1～3所述半刚性塑料排扣的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：造粒：按照权利要求3中所述的质量份配比，将高压聚乙烯、聚丙烯、POE弹性体或EVA弹性体、石墨烯/二氧化硅杂化材料、茂金属聚乙烯加入造粒机混合室中，搅拌10min左右，经造粒制得原材料母粒；S...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫陶然，赵惠国，
申请(专利权)人：上海敏孑图文设计事务所有限合伙，
类型：发明
国别省市：上海,31