一种紫外光辐照交联聚烯烃材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种紫外光辐照交联聚烯烃材料，包括如下重量份的组分：聚烯烃40份

【技术实现步骤摘要】
一种紫外光辐照交联聚烯烃材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚烯烃
，尤其涉及一种紫外光辐照交联聚烯烃材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚乙烯是聚合物材料中产量最大，用途最广的通用热塑性高分子材料，在国民经济建设和日常生活中起着越来越重要的作用，然而，聚乙烯材料的使用温度十分有限，在升高温度的情况下易发生变形，甚至丧失其力学强度而无法使用，因此，采用适当的方法对其进行交联改性，使之变成能耐高温的热固性材料，以提高其使用价值。
[0003]聚乙烯的交联方法主要有三种：高能辐射交联、化学交联和紫外光交联。高能辐射交联法使用高能射线辐照聚乙烯，打断聚乙烯中C
‑
H键和C
‑
C键，形成的大分子自由基复合产生交联。化学交联法如过氧化物法，通过添加过氧化物在高温下的分解，产生自由基引发聚乙烯的交联反应。而紫外光交联法是通过加入聚乙烯基料中的光引发剂发生一系列的光物理和光化学过程产生的大分子自由基，进行迅速复合生成三维网状的交联结构。
[0004]目前，紫外光交联法是用于聚乙烯形成交联结构的一种最新的交联方式，但交联仅通过两个大分子自由基直接复合形成，由于大分子链活性性差，两个大分子的自由基碰撞的几率较低，使得交联的均匀度较差，从而使其耐高温性能差，另外，在聚乙烯光交联过程中，高强度紫外光辐照对聚乙烯材料表面造成了一定程度的光氧化破坏，随着光照时间的增加，其氧化程度也增加，会导致聚乙烯发生降解反应，使其稳定性变差。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种紫外光辐照交联聚烯烃材料，其耐高温性能好，稳定性好。
[0006]本专利技术的目的之二在于提供一种紫外光辐照交联聚烯烃材料的制备方法，其简单、易于控制，可应用于大规模生产。
[0007]本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：
[0008]一种紫外光辐照交联聚烯烃材料，包括如下重量份的组分：
[0009]聚烯烃40份
‑
60份；第一光引发剂1份
‑
5份；键合剂5份
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15份；聚合物前体20份
‑
30份；第二光引发剂0.1份
‑
1份；交联剂0.1份
‑
1份；硅烷偶联剂1份
‑
3份；光稳定剂0.01
‑
0.1份。
[0010]进一步地，所述聚烯烃由质量比为1：(0.5
‑
1)的聚乙烯、聚丙烯组成。聚乙烯具有低强度、硬度和刚性，但是具有高延展性和冲击强度以及低摩擦性；聚丙烯是一种结晶的具有较高强度的材料和较好的耐热性；将聚乙烯、聚丙烯混合使用，能够大大地增强聚乙烯的耐热性能。优选地，所述聚烯烃由质量比为1：0.8的聚乙烯、聚丙烯组成。
[0011]进一步地，所述第一光引发剂为2,2
‑
二甲氧基
‑2‑
苯基苯乙酮、2,2
‑
二乙氧基苯乙酮、1
‑
羟基环己基苯甲酮、2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基
‑1‑
丙酮、1
‑
[4
‑
(2
‑
羟基乙氧基)苯基]‑2‑
羟基
‑
2甲基
‑1‑
丙烷
‑1‑
酮中的一种或者两种以上组合；所述第二光引发剂为苯甲酸甲酯、苯甲酰基氧化膦中的一种或者两种组合。本申请采用了两种光引发剂，使得光引发的速率不同，形成阶梯式的反应速率。
[0012]进一步地，所述键合剂为三(2
‑
甲基氮丙啶)氧化膦；所述交联剂为聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、甘油乙氧基化二甲基丙烯酸酯中的一种或者两种以上组合。三(2
‑
甲基氮丙啶)氧化膦作为高分子材料的包覆层的键合剂，能够增强产品的力学性能及耐老化性能。通过三(2
‑
甲基氮丙啶)氧化膦的作用，使聚烯烃与聚合物前体能够以分子间作用力连接，交联后形成三维结构。
[0013]进一步地，所述聚合物前体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸
‑2‑
(二甲氨基)乙酯、丙烯酸
‑2‑
(二甲氨基)乙酯、甲基丙烯酸
‑2‑
羟乙酯、1,6
‑
己二醇二丙烯酸酯、1,6
‑
己二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸
‑2‑
甲氧基乙酯中的一种或者两种以上组合。聚合物前体在紫外线、交联剂和引发剂的作用下，能够产生自由基，使聚合物前体发生交联反应，同时，聚合物前体自由基与聚烯烃的自由基发生交联，使其形成较为复杂的三维交联网结构，以增强聚烯烃的化学性能。
[0014]进一步地，所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基
‑
三
‑
(2
‑
甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷以及甲基三乙氧基硅烷中的一种或者两种以上组合；硅烷偶联剂中的硅烷氧基对无机物具有反应性，有机官能基对有机物具有反应性或相容性，可形成有机基体
‑
硅烷偶联剂
‑
无机基体的结合层。所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂与三嗪类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂的复配物。受阻胺光稳定剂是具有空间位阻效应的哌啶衍生物，具有捕获自由基、分解过氧化物的能力，与紫外线吸收剂复配，可取得比任何单独紫外线吸收剂更为理性的效果。在其中一实施例中，受阻胺类光稳定剂与三嗪类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂的质量比为1：(0.2
‑
0.5)：(0.2
‑
0.5)：(0.2
‑
0.5)。优选地，受阻胺类光稳定剂与三嗪类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂的质量比为1：0.3：0.3：0.2。
[0015]进一步地，所述聚烯烃与第一光引发剂的质量比为43：(1
‑
5)，优选地，所述聚烯烃与第一光引发剂的质量比为43：3。
[0016]进一步地，所述聚合物前体、第二光引发剂、交联剂的质量比为22：0.5：(0.5
‑
1)，优选地，所述聚合物前体、第二光引发剂、交联剂的质量比为22：0.5：1。
[0017]本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：
[0018]一种紫外光辐照交联聚烯烃材料的制备方法，包括如下制备步骤：
[0019]S1：将第一光引发剂加入到聚烯烃中，混合均匀，再加入键合剂，搅拌均匀，得到第一混合物；
[0020]S2：将聚合物前体、第二光引发剂、交联剂混合均匀，形成第二混合物；
[0021]S3：将光稳定剂加入到硅烷偶联剂中，使得光稳定剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紫外光辐照交联聚烯烃材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：聚烯烃40份
‑
60份；第一光引发剂1份
‑
5份；键合剂5份
‑
15份；聚合物前体20份
‑
30份；第二光引发剂0.1份
‑
1份；交联剂0.1份
‑
1份；硅烷偶联剂1份
‑
3份；光稳定剂0.01
‑
0.1份。2.根据权利要求1所述的紫外光辐照交联聚烯烃材料，其特征在于，所述聚烯烃由质量比为1：(0.5
‑
1)的聚乙烯、聚丙烯组成。3.根据权利要求1所述的紫外光辐照交联聚烯烃材料，其特征在于，所述第一光引发剂为2,2
‑
二甲氧基
‑2‑
苯基苯乙酮、2,2
‑
二乙氧基苯乙酮、1
‑
羟基环己基苯甲酮、2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基
‑1‑
丙酮、1
‑
[4
‑
(2
‑
羟基乙氧基)苯基]
‑2‑
羟基
‑
2甲基
‑1‑
丙烷
‑1‑
酮中的一种或者两种以上组合；所述第二光引发剂为苯甲酸甲酯、苯甲酰基氧化膦中的一种或者两种组合。4.根据权利要求1所述的紫外光辐照交联聚烯烃材料，其特征在于，所述键合剂为三(2
‑
甲基氮丙啶)氧化膦；所述交联剂为聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、甘油乙氧基化二甲基丙烯酸酯中的一种或者两种以上组合。5.根据权利要求1所述的紫外光辐照交联聚烯烃材料，其特征在于，所述聚合物前体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸
‑2‑
(...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志明，林伟男，刘凯，
申请(专利权)人：广州敬信高聚物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：