高密度聚乙烯组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种高密度聚乙烯组合物及其制备方法。按重量份计，所述高密度聚乙烯组合物包括：高密度聚乙烯，60～75份；笼型倍半硅氧烷，12～25份；山梨醇类成核剂，0.3～0.8份。本发明专利技术的技术方案能够得到一种配方简单且具有良好的耐环境应力开裂性能的高密度聚乙烯组合物。合物。

【技术实现步骤摘要】
高密度聚乙烯组合物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高密度聚乙烯
，特别涉及一种高密度聚乙烯组合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，HDPE)为一种结晶度高、非极性的热塑性高分子材料。原态HDPE的外表呈乳白色，微薄截面呈一定程度的半透明状，无毒、无味，密度在0.940～0.976g/cm3范围内，结晶度为80％～90％，软化点为125～135℃，使用温度可达100℃；硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯；耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性均较好，但与低密度绝缘性比较略差些；化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀；薄膜对水蒸气和空气的渗透性小、吸水性低；耐老化性能差。然而在应力作用下，HDPE容易产生环境应力开裂现象，导致其制品与同类产品相比存在韧性不够、产品易开裂、耐环境应力性能差，限制了它的应用范围。为了提高HDPE产品在实际环境中的使用寿命，亟需从源头上解决该问题，即要提高HDPE树脂的耐环境应力开裂性能力。
[0003]环境应力开裂(ESCR)是指塑料树脂在环境因素和应力因素的协同作用下发生的裂解，当成型塑料制品存在应力时与某些活性介质(比如洗涤剂、酸、碱或有机溶剂)接触，会非常容易出现脆性裂纹并最终导致塑料制品断裂。有研究表明，HDPE树脂的ESCR不仅受温度、外力等外界因素的影响，更与树脂本身的分子量、分子量分布、支化度及支链长度、结晶情况等内因关系更大，因此，现有技术中，有从聚合的角度，通过反应器串联、加入长支链单体、控制反应条件、改变催化体系等方式来生产高ESCR的聚乙烯树脂，不过，由于该方法工艺复杂，成本较高，人们更多的是从树脂后加工改性的角度，即通过调变树脂分子结构来提高材料的ESCR，其途径主要有两种：一是通过化学交联改性，形成交联的结构，增加分子链间的联结，提高聚乙烯材料的耐环境应力开裂性能，不过，该工艺会受到温度、压力、交联反应条件以及在挤出机中的混合时间等多种因数的影响，导致质量控制比较困难；二是在树脂中混入聚烯烃、弹性体等第二组分进行改性，第二组分在聚乙烯中起到细化球晶、降低结晶度和阻止裂纹伸展的作用，该方法是目前最常用的方法，不过，采用该方法时，由于组合物的配方一般都较复杂，如何协调、优化配方中各组分间的关系，使其产生协同、增效作用，从而更好地提升HDPE树脂的耐环境应力开裂性能，一直是一个科研难点。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提供一种高密度聚乙烯组合物及其制备方法，旨在得到一种配方简单且具有良好的耐环境应力开裂性能的高密度聚乙烯组合物。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出了一种高密度聚乙烯组合物，按重量份计，所述高密度聚乙烯组合物包括：高密度聚乙烯，60～75份；笼型倍半硅氧烷，12～25份；山梨醇类成核剂，0.3～0.8份。
[0006]可选的实施例中，所述高密度聚乙烯的分子量为40000～60000。
[0007]可选的实施例中，所述笼型倍半硅氧烷为含有8条庚烷基碳链的笼型倍半硅氧烷。
[0008]可选的实施例中，所述山梨醇类成核剂为癸二酸二丁酯、(1,3:2,4)
‑
二(对甲基二苄叉)山梨醇、(1,3:2,4)
‑
二(3,4
‑
二甲基二苄叉)山梨醇中的至少一种。
[0009]可选的实施例中，按重量份计，所述高密度聚乙烯组合物还包括：相容剂，4.5～7.5份；所述相容剂为乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物。
[0010]可选的实施例中，按重量份计，所述高密度聚乙烯组合物还包括：分散润滑剂0.1～0.4份；所述分散润滑剂为TAS
‑
2A。
[0011]可选的实施例中，按重量份计，所述高密度聚乙烯组合物还包括：增韧剂，5～10份；所述增韧剂为乙烯与辛烯的共聚物，其中，共聚单体辛烯的质量含量为20％
‑
30％。
[0012]可选的实施例中，按重量份计，所述高密度聚乙烯组合物还包括：抗氧化剂，0.5
‑
0.8份，所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂和硫化酯类抗氧剂中的一种或两种复合；和/或，按重量份计，所述高密度聚乙烯组合物还包括：着色剂，0.5
‑
1.5份。
[0013]本专利技术还提出了一种高密度聚乙烯组合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0014]步骤一，将高密度聚乙烯、笼型倍半硅氧烷、山梨醇类成核剂按重量份混合，得到混合料；
[0015]步骤二，将步骤一得到的混合料加入至同向双螺杆挤出机中进行塑炼挤出，得到所述高密度聚乙烯组合物。
[0016]可选的实施例中，步骤一中，混合料中还加入了相容剂、分散润滑剂、增韧剂、抗氧化剂及着色剂；和/或，
[0017]步骤二中，双螺杆挤出机各区的温度为：I区温度为140～150℃，II区温度为160～190℃，III区温度为170～200℃，IV区温度为180～210℃，V区温度为190～220℃，VI区为190～230℃，VII区为190～230℃，VIII区为180～220℃，IX区为180～220℃，X区为180～220℃，机头温度为170～210℃；混合料在双螺杆挤出机中的停留时间为1
‑
2min，双螺杆挤出机的压力为5～15MPa，双螺杆挤出机中螺杆转速为200～400r/min。
[0018]有益效果：
[0019]本专利技术的高密度聚乙烯组合物，高密度聚乙烯中加入了笼型倍半硅氧烷和山梨醇类成核剂，山梨醇类成核剂能够促进高密度聚乙烯分子的结晶过程和加快结晶速度，使分子具有微晶结构；笼型倍半硅氧烷能够与高密度聚乙烯具有良好的相容性，且能够提高高密度聚乙烯的耐环境应力开裂性能，通过优化笼型倍半硅氧烷和山梨醇类成核剂的配比，并且利用它们之间的协同、增效作用来减小高密度聚乙烯的球晶尺寸，从而更好地改善高密度聚乙烯耐环境应力开裂性能。如此，便可得到一种配方简单且耐环境应力开裂性能良好的高密度聚乙烯组合物。
具体实施方式
[0020]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。
[0021]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存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。
[0022]针对目前存在的技术问题，本专利技术的技术方案旨在提供一种配方简单且具有良好的耐环境应力开裂性能的高密度聚乙烯组合物。
[0023]本专利技术实施例中，按重量份计，高密度聚乙烯组合物包括：高密度聚乙烯，60～75份(比如60份、62份、65份、6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高密度聚乙烯组合物，其特征在于，按重量份计，所述高密度聚乙烯组合物包括：高密度聚乙烯，60～75份；笼型倍半硅氧烷，12～25份；山梨醇类成核剂，0.3～0.8份。2.如权利要求1所述的高密度聚乙烯组合物，其特征在于，所述高密度聚乙烯的分子量为40000～60000。3.如权利要求2所述的高密度聚乙烯组合物，其特征在于，所述笼型倍半硅氧烷为含有8条庚烷基碳链的笼型倍半硅氧烷。4.如权利要求3所述的高密度聚乙烯组合物，其特征在于，所述山梨醇类成核剂为癸二酸二丁酯、(1,3:2,4)
‑
二(对甲基二苄叉)山梨醇、(1,3:2,4)
‑
二(3,4
‑
二甲基二苄叉)山梨醇中的至少一种。5.如权利要求4所述的高密度聚乙烯组合物，其特征在于，按重量份计，所述高密度聚乙烯组合物还包括：相容剂，4.5～7.5份；所述相容剂为乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物。6.如权利要求5所述的高密度聚乙烯组合物，其特征在于，按重量份计，所述高密度聚乙烯组合物还包括：分散润滑剂0.1～0.4份；所述分散润滑剂为TAS
‑
2A。7.如权利要求6所述的高密度聚乙烯组合物，其特征在于，按重量份计，所述高密度聚乙烯组合物还包括：增韧剂，5～10份；所述增韧剂为乙烯与辛烯的共聚物，其中，共聚单体辛烯的质量含量为20％
‑
30％。8.如权利要求7所...

【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：