基于生物基聚乙烯的复合材料及制备方法技术

本申请涉及聚烯烃复合材料技术领域，尤其涉及一种基于生物基聚乙烯的复合材料及制备方法。基于生物基聚乙烯的复合材料包括：生物基聚乙烯、乙烯

【技术实现步骤摘要】
基于生物基聚乙烯的复合材料及制备方法


[0001]本申请涉及聚烯烃复合材料
，尤其涉及一种基于生物基聚乙烯的复合材料及制备方法。

技术介绍

[0002]低烟无卤聚烯烃材料因为其优异的安全、环保性能，越来越广泛地被应用于电线电缆领域。但是目前的聚烯烃材料大多采用石油基树脂作为基础材料进行生产，虽然石油基材料的综合物性更好，但是石油基材料来源于石油，属于不可再生资源，而且石油提炼过程中会产生大量的碳排放，不利于实现碳减排。
[0003]申请号为2005101197427的中国专利，提出了一种无卤阻燃辐射交联电线及其制备方法，以聚烯烃树脂为基料，在其中添加磷酸衍生物和/或包复红磷、硼酸锌、镁/铝氢氧化物、纳米级过渡元素氧化物、偶联剂及其它助剂制成。预先将纳米粉体和烯醋类单体原位共聚，再和活化后的镁/铝氢氧化物、聚烯烃树脂等粉体混合，在双螺杆挤出机上挤出、冷却、切粒，最后与金属芯线在线缆挤出机上成型，经过高能射线辐照后，制成无卤阻燃辐射交联电线、电缆。此中国专利提出的无卤阻燃辐射交联电线，虽然具有较好的综合性能，但是其中大量使用了石油基材料，对化石能源材料依赖性高，不利于碳减排，也不利于资源的可持续发展。生物基聚乙烯的原材料来自可再生资源，但是由于生物基材料的分子量和分子分布与石油基材料的具有差异性，因此单独生物基材料用量越高，生产出的复合材料的断裂伸长率越低。
[0004]可见，如何在复合材料中提高生物基材料的用量并使生产出的复合材料的综合性能符合预期，进而减少对化石能源材料的依赖性，减少碳排放，促进资源的可持续发展是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供的一种基于生物基聚乙烯的复合材料及制备方法，旨在解决现有技术中如何在复合材料中提高生物基材料的用量并使生产出的复合材料的综合性能符合预期，进而减少对化石能源材料的依赖性，减少碳排放，促进资源的可持续发展的技术问题。
[0006]本申请提供的一种基于生物基聚乙烯的复合材料，包括：15
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40重量份的生物基聚乙烯、5
‑
15重量份的乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物、1
‑
3重量份的相容剂、5
‑
15重量份的乙烯
‑
辛烯共聚物、45
‑
60重量份的阻燃剂、1
‑
3重量份的协效阻燃剂、1
‑
3重量份的生物基聚乙烯蜡、0.5
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2重量份的复合抗氧剂；
[0007]其中，所述乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯质量含量大于等于40％；
[0008]所述相容剂为乙烯
‑
马来酸酐共聚物。
[0009]更进一步地，所述生物基聚乙烯包括生物基高密度聚乙烯、生物基低密度聚乙烯、生物基线性低密度聚乙烯中的一种或者一种以上的组合。
[0010]更进一步地，所述乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯质量含量40
‑
50％，所述
乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物的熔体流动速率为3～8g/10min。
[0011]更进一步地，所述相容剂中马来酸酐含量为2％
‑
8％。
[0012]更进一步地，所述乙烯
‑
辛烯共聚物熔指为0.5
‑
3.0g/10min。
[0013]更进一步地，所述阻燃剂为采用乙烯基硅烷表面处理的氢氧化铝，所述阻燃剂的平均粒径为1～5微米。
[0014]更进一步地，所述协效阻燃剂为纳米二氧化硅、纳米有机蒙脱土、纳米硅酸镁、纳米氧化锌中的一种或者一种以上的组合。
[0015]更进一步地，所述复合抗氧剂为四[β
‑
(3，5
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二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、4,4'
‑
硫代双(6
‑
叔丁基间甲酚)、4,4'
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二(苯基异丙基)二苯胺、三(2,4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硫代二丙酸双十八醇酯、季戊四醇四(3
‑
月桂基硫代丙酸酯)、1,2
‑
双[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酰]肼的中的两种或者两种以上的组合。
[0016]另一方面，本申请还提供一种基于生物基聚乙烯的复合材料的制备方法，用于制备上述基于生物基聚乙烯的复合材料，包括如下步骤：
[0017]按重量配比称取生物基聚乙烯、乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物、相容剂、乙烯
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辛烯共聚物、阻燃剂、协效阻燃剂、生物基聚乙烯蜡、复合抗氧剂；
[0018]将称量的组分投入密炼机中进行密炼塑化；
[0019]将密炼后的混合物通过挤出机进行挤出成型；
[0020]风冷造粒；
[0021]干燥；
[0022]其中，密炼温度区间为110℃
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140℃，密炼机的转速区间为40
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50rpm，密炼时长区间为10
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15min。
[0023]更进一步地，所述挤出机为双阶挤出机；
[0024]其中，双螺杆温度区间设置为，一区温度120
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140℃，二区温度135
‑
155℃，三区温度140
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160℃，四区温度140
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160℃，五区温度130
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150℃，六区温度130
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150℃，七区温度130
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150℃，八区温度120
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140℃；
[0025]单螺杆温度区间设置为，一区温度140
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160℃，二区温度140
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160℃，三区温度130
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150℃，四区温度120
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140℃，机头温度120
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140℃。
[0026]本申请所达到的有益效果是：
[0027]本申请提出的一种基于生物基聚乙烯的复合材料包括：生物基聚乙烯、乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物、相容剂、乙烯
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辛烯共聚物、阻燃剂、协效阻燃剂、生物基聚乙烯蜡、复合抗氧剂。其中，乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯质量含量大于等于40％，相容剂为乙烯
‑
马来酸酐共聚物。乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物和乙烯
‑
辛烯共聚物有效改善了生物基聚乙烯耐热和韧性不足的缺点，而且有利于整体加工流动性的改善。相容剂乙烯
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马来酸酐共聚物相比传统的相容剂POE接枝马来酸酐，具有更高含量的活性基团和更少的游离基团，耐热性好，分子量相对较低流动性好，能够更好的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于生物基聚乙烯的复合材料，其特征在于，包括：15
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40重量份的生物基聚乙烯、5
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15重量份的乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物、1
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3重量份的相容剂、5
‑
15重量份的乙烯
‑
辛烯共聚物、45
‑
60重量份的阻燃剂、1
‑
3重量份的协效阻燃剂、1
‑
3重量份的生物基聚乙烯蜡、0.5
‑
2重量份的复合抗氧剂；其中，所述乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯质量含量大于等于40％；所述相容剂为乙烯
‑
马来酸酐共聚物。2.根据权利要求1所述的基于生物基聚乙烯的复合材料，其特征在于，所述生物基聚乙烯包括生物基高密度聚乙烯、生物基低密度聚乙烯、生物基线性低密度聚乙烯中的一种或者一种以上的组合。3.根据权利要求1所述的基于生物基聚乙烯的复合材料，其特征在于，所述乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯质量含量40
‑
50％，所述乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物的熔体流动速率为3
‑
8g/10min。4.根据权利要求1所述的基于生物基聚乙烯的复合材料，其特征在于，所述相容剂中马来酸酐含量为2％
‑
8％。5.根据权利要求1所述的基于生物基聚乙烯的复合材料，其特征在于，所述乙烯
‑
辛烯共聚物熔指为0.5
‑
3.0g/10min。6.根据权利要求1所述的基于生物基聚乙烯的复合材料，其特征在于，所述阻燃剂为采用乙烯基硅烷表面处理的氢氧化铝，所述阻燃剂的平均粒径为1～5微米。7.根据权利要求1所述的基于生物基聚乙烯的复合材料，其特征在于，所述协效阻燃剂为纳米二氧化硅、纳米有机蒙脱土、纳米硅酸镁、纳米氧化锌中的一种或者一种以上的组合。8.根据权利要求1所述的基于生物基聚乙烯的复合材料，其特征在于，所述复合抗氧剂为四[β
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(3，5
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二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉进成，李同兵，钟荣栋，
申请(专利权)人：广东安拓普聚合物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：