一种耐热性玻纤增强PE复合材料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种耐热性玻纤增强PE复合材料的制备方法，属于聚乙烯复合材料改性技术领域。其组分按重量份数包括：高密度聚乙烯55

【技术实现步骤摘要】
一种耐热性玻纤增强PE复合材料的制备方法


[0001]本专利技术属于聚乙烯复合材料改性
，具体涉及一种耐热性玻纤增强PE复合材料的制备方法。

技术介绍

[0002]聚乙烯(简称PE)是乙烯经聚合制得的一种高分子热塑性树脂，根据聚合条件的不同，实际分子量从一万至几百万不等。聚乙烯为白色蜡状半透明材料，柔而韧，比水轻，无臭无毒，手感似蜡，电绝缘性能优良，具有优越的介电性能。易燃烧且离火后继续燃烧，透水率低，吸水性小，对有机蒸汽透过率较大。聚乙烯有优异的化学稳定性，能耐大多数酸碱的侵蚀，且具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达﹣70～﹣100℃)。因其优越的性能，聚乙烯的用途十分广泛，主要用于制造薄膜、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等，并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料。
[0003]但是，聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的，其强度韧性等不足，尤其是耐热老化性差，因而限制了其在某些高温领域的应用。现有技术中，常采用耐热类塑料对聚乙烯进行共混改性以增强其耐热性能，但采用低成本的低耐热塑料改性得到的复合材料其耐热性能提升幅度很小，得到的PE复合材料仍不满足使用条件，而使用高耐热或超高耐热类塑料对PE改性又会大大增加改性成本。
[0004]由此，对聚乙烯进行增强改性，制备高耐热性能且成本较低的聚乙烯复合材料便成为研究的重点。

技术实现思路

[0005]针对
技术介绍
中的问题，本专利技术提供了一种耐热性玻纤增强PE复合材料的制备方法，通过采用云母粉对PSF填充改性，将改性后的PSF与玻璃纤维对高密度聚乙烯复合共混改性，本专利技术有效解决了聚乙烯耐热老化性差，强度韧性不足的缺陷，且改性成本较低，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种耐热性玻纤增强PE复合材料，按重量份数包括以下组分：
[0007]高密度聚乙烯55
‑
70份；
[0008]云母填充改性PSF 12
‑
16份；
[0009]玻璃纤维35
‑
42份；
[0010]相容剂6
‑
8份；
[0011]抗氧剂5
‑
6份；
[0012]阻燃剂3
‑
8份；
[0013]硬脂酸钠0.5
‑
1.2份。
[0014]进一步地，所述高密度聚乙烯分子量为30
‑
60万，在280℃、5kg测试条件下其熔融指数MFI不超过5g/10min。
[0015]进一步地，所述云母填充改性PSF的制备方法为：将云母粉、硅烷偶联剂、PSF、相容
剂、抗氧剂依次投入搅拌机在90
‑
120℃条件下以700
‑
1000r/min高速搅拌4
‑
8min，然后转入双螺杆挤出机挤出造粒，冷却后即得到云母填充改性PSF。
[0016]进一步地，相对于每100g PSF，所述云母粉的用量为5
‑
12g，所述硅烷偶联剂的用量为8
‑
15g，所述相容剂的用量为3
‑
5g，所述抗氧剂的用量为2
‑
3g。
[0017]进一步地，所述云母粉粒度为200
‑
400目。
[0018]进一步地，所述PSF在280℃、5kg测试条件下其熔融指数MFI大于8.5g/10min。
[0019]进一步地，所述硅烷偶联剂为KH550。
[0020]云母粉是一种非金属矿物，含有多种成分，其中主要是SiO2，云母粉具有良好的弹性、韧性、绝缘性、耐高温等特性，是一种优良的添加剂。云母粉的最高使用温度可达1000℃，是高效的耐热改性填料，其粒度越小，耐热改性效果越好。
[0021]硅烷偶联剂KH550(γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷)用以偶联有机高分子和无机填料，增强其粘结性，提高产品的机械、耐水、抗老化等性能。
[0022]PSF(聚砜)是分子主链中含有砜基和亚芳基的热塑性树脂，其力学性能优异、刚性大、耐磨、高强度，属于中低耐热类塑料，成本较低。
[0023]一种耐热性玻纤增强PE复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0024]1)将高密度聚乙烯、云母填充改性PSF、相容剂、抗氧剂、阻燃剂、硬脂酸钠按配方组分依次加入搅拌机以5000
‑
8000r/min搅拌3
‑
5min；
[0025]2)将所得混合料与玻璃纤维转入双螺杆挤出机挤出造粒，冷却后80
‑
100℃条件下干燥8
‑
12h即得耐热性玻纤增强PE复合材料。
[0026]进一步地，所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯。
[0027]进一步地，所述抗氧剂是由抗氧剂1076、抗氧剂DNP、抗氧剂168中的一种或多种。
[0028]相容剂是指借助分子间的键合力，促使不相容的两种物质结合在一起，进而得到稳定的共混物；本专利技术采用的马来酸酐接枝聚乙烯可以改善无机填料与PSF/改性PSF或聚乙烯的相容性，提高拉伸、冲击强度，高填充减少树脂用量，改善加工流变性。
[0029]对塑料加工来说，抗氧剂可以防止聚合物加工过程中的热氧化分解，使加工能够顺利进行，根据本专利技术PE复合材料的加工方法，本专利技术采用抗氧剂1076、抗氧剂DNP、抗氧剂168中的一种或多种。
[0030]进一步地，所述阻燃剂是由三溴苯与八溴醚按质量比1：(1.7
‑
2)组成的。
[0031]进一步地，所述玻璃纤维是长度在0.2
‑
6mm范围内的短纤维。
[0032]三溴苯与八溴醚都是较好的添加型阻燃剂，根据本专利技术PE复合材料的制备工艺，本专利技术将三溴苯与八溴醚按一定比例混合使用，获得了更好的阻燃效果。
[0033]玻璃纤维，一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，其常常用作复合材料中的增强材料，增强塑料的强度、刚性及稳定性。
[0034]进一步地，所述双螺杆挤出机的螺杆转速控制在450
‑
550r/min，挤出机各区温度控制在160
‑
280℃。
[0035]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0036]本专利技术首先采用云母粉对PSF填充改性，改性后的PSF配合本专利技术选用的相容剂、抗氧剂、阻燃剂等与高密度聚乙烯共混，随后再使用玻璃纤维对其复合改性，使制得的PE复合材料的耐热老化性显著提高。本专利技术使用低成本的中低耐热树脂PSF、无机矿填充料与玻
璃纤维，但是却取得了与高昂成本的高耐热或超高耐热类塑料相似的耐热改性效果。本专利技术制得的PE复合材料耐热满足使用要求，同时具有优良的力学性能，大幅降低了生产成本，拓宽了聚乙烯的高温应用领域，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐热性玻纤增强PE复合材料，其特征在于，按重量份数包括以下组分：高密度聚乙烯55
‑
70份；云母填充改性PSF 12
‑
16份；玻璃纤维35
‑
42份；相容剂6
‑
8份；抗氧剂5
‑
6份；阻燃剂3
‑
8份；硬脂酸钠0.5
‑
1.2份。2.根据权利要求1所述一种耐热性玻纤增强PE复合材料，其特征在于，所述高密度聚乙烯分子量为30
‑
60万，在280℃、5kg测试条件下其熔融指数MFI不超过5g/10min。3.根据权利要求1所述一种耐热性玻纤增强PE复合材料，其特征在于，所述云母填充改性PSF的制备方法为：将云母粉、硅烷偶联剂、PSF、相容剂、抗氧剂依次投入搅拌机在90
‑
120℃条件下以700
‑
1000r/min高速搅拌4
‑
8min，然后转入双螺杆挤出机挤出造粒，冷却后即得到云母填充改性PSF。4.根据权利要求3所述一种耐热性玻纤增强PE复合材料，其特征在于，相对于每100g PSF，所述云母粉的用量为5
‑
12g，所述硅烷偶联剂的用量为8
‑
15g，所述相容剂的用量为3
‑
5g，所述抗氧剂的用量为2
‑
3g。...

【专利技术属性】
技术研发人员：田沃，田喧，
申请(专利权)人：江西岳峰集团环保新材有限公司，
类型：发明
国别省市：