一种自清洁聚乙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种自清洁聚乙烯材料，由以下组分按重量份数制备而成：高密度聚乙烯30‑50份、硅橡胶30‑50份、苯并噁嗪5‑10份、纳米二氧化钛5份、分散剂3份、热稳定剂0.5份。本发明专利技术提供的自清洁聚乙烯材料，通过动态硫化技术，向聚乙烯基体材料中引入硅橡胶和聚苯并噁嗪两种可以有效改善材料表面性能的热固性材料，制备出了超低表面能的热塑性弹性体材料，与传统的涂覆型材料相比，其生产工艺简单，可操作性强，同时其应用范围也更加广泛。而向体系中添加的纳米二氧化钛填充物，不仅提高了材料的机械性能，同时其在可见光催化条件下，具有较强的催化分解能力，能够净化附着在材料表面的有机污渍。

A self cleaning polyethylene material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种自清洁聚乙烯材料及其制备方法
本专利技术涉及功能材料领域，具体地涉及一种自清洁聚乙烯材料及其制备方法。
技术介绍
随着社会经济水平和人民生活水平的提高，人们对材料性能的要求也越来越高。对日常生活中所用到的材料而言，如何提高材料的耐久性和装饰性，降低后期维护保养的成本是材料界急需解决的问题。而自清洁材料的出现，为解决上述问题提供了明确的方向。自清洁材料的出现得益于生物仿生学的发展和人类自然知识水平的不断提升。在自然界中，植物叶片是具有优秀的自清洁效能的材料，该材料和水接触具有极大的接触角。在现有的自清洁材料中，多数也是模仿植物叶片的疏水表面，以降低材料的表面能为途径，但这类方式通常是以涂料产品的方式出现，并以涂覆的方式来赋予材料疏水的表面性质，其工序较多，同时也并未能考虑到各类材料制件的差异性。
技术实现思路
为应对现有技术的不足，本专利技术提供一种自清洁聚乙烯材料及其制备方法。本专利技术的技术方案如下：一种自清洁聚乙烯材料，由以下组分按重量份数制备而成：进一步的，所述高密度聚乙烯的拉伸断裂伸长率≥600％，在190℃/21.6kg条件下的熔体质量流动速率≤9g/10min。进一步的，所述纳米二氧化钛的粒径为100-300nm。进一步的，所述硅橡胶的表面张力为(2.5-3.0)×10-2N/m。进一步的，所述热稳定剂为四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八醇酯、三-(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硫代二丙酸双十八醇酯中的至少三种。本专利技术的另一个专利技术目的是提供上述自清洁聚乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：先将高密度聚乙烯30-50份加入到转矩流变仪中，其加工温度为210℃、转速为110r/min，当其熔融平稳之后再加入硅橡胶30-50份、苯并噁嗪5-10份、纳米二氧化钛5份、分散剂3份、热稳定剂0.5份，转矩平稳后即可下片获得自清洁聚乙烯材料。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：本专利技术提供的自清洁聚乙烯材料，其是通过动态硫化的材料加工技术，向聚乙烯基体材料中引入硅橡胶和聚苯并噁嗪两种可以有效改善材料表面性能的热固性材料，制备出了超低表面能的热塑性弹性体材料；其与传统的涂覆型材料相比，其生产工艺简单，可操作性强，同时其应用范围也更加广泛。另外，本申请中添加的纳米二氧化钛填充物，不仅提高了材料的机械性能，同时其在可见光催化条件下，具有较强的催化分解能力，能够净化附着在材料表面的有机污渍。本专利技术采用转矩流变仪对材料进行加工，能够有效的对产品的熔混状态进行监控，避免了直接采用密炼机及双螺杆挤出机在材料加工中带来的加工状态不可控的状况，保证了材料性能的稳定优异。具体实施方式下面结合具体实施案例对本专利技术进一步描述，本专利技术不限于所举实施例：下面各实施例中转矩流变仪的加工温度为210℃、转速为110r/min；高密度聚乙烯的拉伸断裂伸长率≥600％，在190℃/21.6kg条件下的熔体质量流动速率≤9g/10min。所述纳米二氧化钛的粒径为100-300nm；所述硅橡胶的表面张力为(2.5-3.0)×10-2N/m。实施例1将高密度聚乙烯50份加入到转矩流变仪中熔融平稳，之后加入硅橡胶30份，苯并噁嗪10份，纳米二氧化钛5份，分散剂3份，热稳定剂0.5份，转矩平稳后即可下片获得材料。实施例2将高密度聚乙烯40份加入到转矩流变仪中熔融平稳，之后加入硅橡胶40份，苯并噁嗪8份，纳米二氧化钛5份，分散剂3份，热稳定剂0.5份，转矩平稳后即可下片获得材料。实施例3将高密度聚乙烯30份加入到转矩流变仪中熔融平稳，之后加入硅橡胶50份，苯并噁嗪5份，纳米二氧化钛5份，分散剂3份，热稳定剂0.5份，转矩平稳后即可下片获得材料。对比例1将高密度聚乙烯80份加入到转矩流变仪中熔融平稳，之后加入苯并噁嗪8份，纳米二氧化钛5份，分散剂3份，热稳定剂0.5份，转矩平稳后即可下片获得材料。对比例2将高密度聚乙烯40份加入到转矩流变仪中熔融平稳，之后加入硅橡胶50份，纳米二氧化钛5份，分散剂3份，热稳定剂0.5份，转矩平稳后即可下片获得材料。对比例3将高密度聚乙烯45份加入到转矩流变仪中熔融平稳，之后加入硅橡胶40份，苯并噁嗪8份，分散剂3份，热稳定剂0.5份，转矩平稳后即可下片获得材料。实施例1-3与对比例1-3制得材料的性能测试：从实施例1-3和对比例1-3可以看出，自清洁聚乙烯材料的疏水性能受到添加到其中的硅橡胶和苯并噁嗪总含量的综合影响，其总含量越高，材料的疏水性能越强。而对比例3中由于不添加纳米二氧化钛，其材料的强度下降较为明显。以上所述的实施例仅仅是对本专利技术的优选实施方式进行描述，并非对本专利技术的范围进行限定，在不脱离本专利技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本专利技术权利要求书确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自清洁聚乙烯材料，其特征在于：由以下组分按重量份数制备而成：/n高密度聚乙烯 30-50份；/n硅橡胶 30-50份；/n苯并噁嗪 5-10份；/n纳米二氧化钛 5份；/n分散剂 3 份；/n热稳定剂 0.5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种自清洁聚乙烯材料，其特征在于：由以下组分按重量份数制备而成：
高密度聚乙烯30-50份；
硅橡胶30-50份；
苯并噁嗪5-10份；
纳米二氧化钛5份；
分散剂3份；
热稳定剂0.5份。


2.根据权利要求1所述的自清洁聚乙烯材料，其特征在于：所述高密度聚乙烯的拉伸断裂伸长率≥600%，在190℃/21.6kg条件下的熔体质量流动速率≤9g/10min。


3.根据权利要求1所述的自清洁聚乙烯材料，其特征在于：所述纳米二氧化钛的粒径为100-300nm。


4.根据权利要求1所述的自清洁聚乙烯材料，其特征在于：所述硅橡胶的表面张力为（...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，赵鑫，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34