超高分子量聚乙烯组合物及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种超高分子量聚乙烯组合物及其制备方法。其中，按重量份计，所述超高分子量聚乙烯组合物包括：超高分子量聚乙烯，80～90份；超支化聚(酯

【技术实现步骤摘要】
超高分子量聚乙烯组合物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚合物
，特别涉及一种超高分子量聚乙烯组合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]超高分子量超高分子量聚乙烯(Ultra
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high molecular weight Polyethylene，简称UHMWPE)是一种相对分子质量在150万以上的线形结构聚乙烯(普通聚乙烯的相对分子质量仅为2～30万)。由于其巨大的分子量，使之具有一些普通聚乙烯和其它工程塑料所不及的使用性能：(1)它具有极高的耐冲击性，其冲击强度大大超过了韧性较好的聚碳酸酯，在所有工程塑料中名列前茅，且能在液氮温区(
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196℃)环境下保持良好的韧性，这是其它塑料所不具备的；(2)摩擦系数很小，在自润滑状态下摩擦系数为0.05～0.11，在水为润滑剂的情况下为PA6和POM的1/2，在无润滑剂的情况下仅次于PTFE；(3)耐磨损性能居塑料之首，砂浆耐磨实验表明，UHMWPE的耐磨性能是其他塑料的5～7倍，钢管的7～10倍，黄铜管的27倍；(4)具有极好的耐环境抗应力开裂性，是普通高密度聚乙烯(HDPE)的200倍、交联聚乙烯的4倍、普通塑料的5～10倍；(5)具有优良的耐化学腐蚀性，在一定温度下，能耐一定浓度范围内各种腐蚀介质及有机溶剂(萘溶剂除外)；(6)优良的电绝缘性、耐疲劳性和耐候性，具有极佳的抗紫外线能力，经过1500h的日晒后，强度依旧能保持在80％以上。目前，UHMWPE已在纺织、造纸、包装、运输、机械、化工、采矿、石油、农业、建筑、电气、食品、医疗、体育等领域得到广泛应用。
[0003]虽然UHMWPE具有许多优异的特性，但也存在一些不足：如与其它工程塑料相比，UHMWPE的耐热性、刚度和表面硬度偏低、加工难度极大。对于UHMWPE耐热性差、刚度和表面硬度偏低的问题，目前可以通过“填充”和“交联”的方法来妥善解决；而对于UHMWPE的加工问题，由于UHMWPE加工时的熔融粘度高达108Pa
·
s
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1，流动性极差，其熔体流动指数几乎为零，且由于UHMWPE的临界剪切速率低，当剪切速率超过10
‑
2s
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1时就会发生熔体破裂，滑流和喷流问题(UHMWPE在挤出加工时会遇到由于容易熔体破裂而产生裂纹现象，UHMWPE在挤出加工时易出现滑流或喷流而致使制品出现多孔状或脱层现象)，很难采用常规的挤出和注射成型方法来对UHMWPE进行加工。因此，如何有效地解决UHMWPE的加工问题(尤其是流动性问题)一直是世界各国竞相研究的难题。
[0004]目前，将UHMWPE和其它流动性较好的树脂进行共混，以降低熔体粘度，是改善UHMWPE流动性最常用的一种方法，比如，将UHMWPE与低分子聚合物共混、或添加润滑剂、高分子液晶和纳米层状硅酸盐等途径来改善其加工性能。该种方法中，添加剂的用量往往在10wt％以上，添加剂用量过多，不可避免会造成UHMWPE抗冲击强度、韧性、耐磨性等其它物理械性能的降低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的是提供一种超高分子量聚乙烯组合物及其制备方法，旨在得到
一种添加剂用量很少且加工流动性能较好的超高分子量聚乙烯组合物。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提出一种超高分子量聚乙烯组合物，按重量份计，所述超高分子量聚乙烯组合物包括：超高分子量聚乙烯，80～90份；超支化聚(酯
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酰胺)，0.001～10份；TAS
‑
2A，0.001～2份；含氟聚合物加工助剂，0.001～0.1份。
[0007]可选的实施例中，所述超高分子量聚乙烯的粘均分子量范围为150
×
104～500
×
104，所述超支化聚(酯
‑
酰胺)的数均分子量范围为6000
‑
9000。
[0008]可选的实施例中，所述含氟聚合物加工助剂为偏二氟乙烯的氟化共聚物。
[0009]可选的实施例中，按重量份计，所述超高分子量聚乙烯组合物还包括：离子聚合物树脂，0.001～10份。
[0010]可选的实施例中，所述离子聚合物树脂为沙林树脂，所述沙林树脂的分子包括乙烯片段和甲基丙烯酸片段，其中，90wt％的甲基丙烯酸片段被钠离子中和。
[0011]可选的实施例中，按重量份计，所述超高分子量聚乙烯组合物还包括：复合抗氧化剂，0.001
‑
1.5份。
[0012]可选的实施例中，所述复合抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂和硫化酯类抗氧剂的混合物，其中，所述受阻酚类抗氧剂和所述硫化酯类抗氧剂质量比范围为1:1～1:3。
[0013]可选的实施例中，按重量份计，所述超高分子量聚乙烯组合物还包括：着色剂，0.1
‑
2份。
[0014]本专利技术还提出了一种超高分子量聚乙烯组合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0015]步骤一，将超高分子量聚乙烯、超支化聚(酯
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酰胺)、TAS
‑
2A、含氟聚合物加工助剂按重量份混合，得到混合料；
[0016]步骤二，将步骤一得到的混合料加入至双螺杆挤出机中，挤出造粒，得到所述超高分子量聚乙烯组合物。
[0017]可选的实施例中，步骤一具体为，先将超高分子量聚乙烯和TAS
‑
2A混合15～30min，之后依次加入超支化聚(酯
‑
酰胺)和含氟聚合物加工助剂，混合1～2h，得到混合料；和/或，
[0018]混合料中还加入了离子聚合物树脂、复合抗氧化剂及着色剂；和/或，
[0019]步骤二中，挤出造粒的温度范围为190～280℃。
[0020]有益效果：
[0021]本专利技术通过向超高分子量聚乙烯加入了超支化聚(酯
‑
酰胺)、润滑剂TAS
‑
2A和含氟聚合物加工助剂，超支化聚(酯
‑
酰胺)、润滑剂TAS
‑
2A和含氟聚合物加工助剂一起协同作用，有效地改善了超高分子量聚乙烯的加工流动性。并且，这些添加剂的加入量较小，如此，可以实现保证超高分子量聚乙烯具有良好的机械力学性能的同时，有效地改善了其加工流动性。因此，本专利技术的超高分子量聚乙烯组合物具有较好的加工流动性和机械力学性能，可用普通的模压、挤出和注塑成型方法加工制得。
具体实施方式
[0022]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普
通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高分子量聚乙烯组合物，其特征在于，按重量份计，所述超高分子量聚乙烯组合物包括：超高分子量聚乙烯，80～90份；超支化聚(酯
‑
酰胺)，0.001～10份；TAS
‑
2A，0.001～2份；含氟聚合物加工助剂，0.001～0.1份。2.如权利要求1所述的超高分子量聚乙烯组合物，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯的粘均分子量范围为150
×
104～500
×
104，所述超支化聚(酯
‑
酰胺)的数均分子量范围为6000
‑
9000。3.如权利要求1所述的超高分子量聚乙烯组合物，其特征在于，所述含氟聚合物加工助剂为偏二氟乙烯的氟化共聚物。4.如权利要求1
‑
3中任一项所述的超高分子量聚乙烯组合物，其特征在于，按重量份计，所述超高分子量聚乙烯组合物还包括：离子聚合物树脂，0.001～10份。5.如权利要求4所述的超高分子量聚乙烯组合物，其特征在于，所述离子聚合物树脂为沙林树脂，所述沙林树脂的分子包括乙烯片段和甲基丙烯酸片段，其中，90wt％的甲基丙烯酸片段被钠离子中和。6.如权利要求1
‑
3中任一项所述的超高分子量聚乙烯组合物，其特征在于，按重量份计，所述超高分子量聚乙烯组合物还包括：复合抗氧化剂，0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鸿鹏，欧阳进，
申请(专利权)人：深圳市巍特环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：