一种改性高密度聚乙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种改性高密度聚乙烯材料，所述改性高密度聚乙烯材料的成分以质量分数计包括：高密度聚乙烯70％

【技术实现步骤摘要】
一种改性高密度聚乙烯材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料
，特别涉及一种改性高密度聚乙烯材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚乙烯(PE)根据聚合方法、分子量高低、链结构的不同，分为高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)及线性低密度聚乙烯(LLDPE)，其中高密度聚乙烯属于环保材质，硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯，具有耐磨性、电绝缘性以及耐寒性较好、化学稳定性好等特点，广泛应用于吹塑制品、管材制品、纤维、电线电缆等领域。然而高密度聚乙烯的氧指数只有20％，属于易燃材料，这在很多方面限制了它的应用和发展，因此需要对其进行阻燃改性，此外，由于其极性结构，使其表面电阻率和体积电阻率均较高，在加工和使用过程中一旦产生静电就很难消除，存在一定的安全隐患。
[0003]目前，大部分研究主要针对高密度聚乙烯材料的表面硬度、力学性能、耐老化性等性能的提升，而鲜有研究报道如何提升高密度聚乙烯材料的抗静电性能。
[0004]因此，如何提高高密度聚乙烯的阻燃性能和抗静电性能，拓宽高密度聚乙烯材料的应用领域，减少安全隐患，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术的第一方面提供一种改性高密度聚乙烯材料，所述改性高密度聚乙烯材料的成分以质量分数计包括：高密度聚乙烯70％
‑
90％；微胶囊氢氧化镁5％
‑
15％；Gemi n i表面活性剂有机改性蒙脱土5％
‑
15％；增韧剂0.5％
‑
5％；抗氧剂0.1
‑
2％。
[0006]在第一方面中，所述微胶囊氢氧化镁通过如下方式获得：将季戊四醇和二甲基亚砜混合，搅拌升温至35
‑
45℃，待季戊四醇完全溶解后加入甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯和1,4
‑
二氧六环，恒温搅拌15
‑
25分钟，然后加入氢氧化镁、1,4
‑
二氧六环和乳化剂，然后升温至60
‑
80℃，反应6
‑
10h，冷却到室温，过滤，水洗并干燥，得到微胶囊氢氧化镁。
[0007]在第一方面中，Gemini表面活性剂有机改性蒙脱土通过如下方式获得：将蒙脱土加入分散介质中，超声搅拌均匀后，加入Gemini表面活性剂，在60
‑
90℃温度条件下进行第二次超声搅拌，抽滤、洗涤、干燥、研磨，得到Gemini表面活性剂有机改性蒙脱土。
[0008]第二方面，本申请提供了一种改性高密度聚乙烯材料的制备方法，所述的制备方法包含以下步骤：制备改性氢氧化镁；制备改性蒙脱土；按照材料配方，包括如下质量百分比的组分：高密度聚乙烯70％
‑
90％、改性氢氧化镁5％
‑
15％、改性蒙脱土5％
‑
15％、增韧剂0.5％
‑
5％及抗氧剂0.1
‑
2％，称取各组分；对高密度聚乙烯、改性氢氧化镁、改性蒙脱土、增韧剂以及抗氧剂进行干燥；将干燥后的高密度聚乙烯、改性氢氧化镁、改性蒙脱土、增韧剂以及抗氧剂依次倒入搅拌桶内，进行预混合，混合均匀后得到初始混合物；通过双螺杆挤出机对所述初始混合物进行加热熔融和造粒，得到改性高密度聚乙烯材料。
[0009]在第二方面中，所述改性氢氧化镁为微胶囊氢氧化镁。
[0010]在第二方面中，制备所述微胶囊氢氧化镁包括：将季戊四醇和二甲基亚砜混合，搅拌升温至35
‑
45℃，待季戊四醇完全溶解后加入甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯和1,4
‑
二氧六环，恒温搅拌15
‑
25分钟，然后加入氢氧化镁、1,4
‑
二氧六环和乳化剂，然后升温至60
‑
80℃，反应6
‑
10h，冷却到室温，过滤，水洗并干燥，得到微胶囊氢氧化镁。
[0011]在第二方面中，所述改性蒙脱土为Gemini表面活性剂有机改性蒙脱土。
[0012]在第二方面中，制备所述Gemini表面活性剂有机改性蒙脱土包括：将蒙脱土加入分散介质中，超声搅拌均匀后，加入Gemini表面活性剂，在60
‑
90℃温度条件下进行第二次超声搅拌，抽滤、洗涤、干燥、研磨，得到Gemini表面活性剂有机改性蒙脱土。
[0013]在第二方面中，所述进行预混合中，混合时间为3
‑
5min。
[0014]在第二方面中，所述双螺杆挤出机的挤出温度为160
‑
200℃。
[0015]有益效果：本专利技术提出了一种改性高密度聚乙烯材料，由质量分数为70％
‑
90％的高密度聚乙烯、5％
‑
15％的微胶囊氢氧化镁、5％
‑
15％的Gemini表面活性剂有机改性蒙脱土、0.5％
‑
5％的增韧剂以及0.1
‑
2％的抗氧剂组成。本专利技术选用微胶囊改性处理的氢氧化镁作为阻燃剂，与基材相容性好，可增强无机填料与聚乙烯基材的相容性，改善其易团聚、易迁移等缺点，提高所得阻燃复合材料的力学性能和阻燃性能；Gemini表面活性剂有机改性的蒙脱土一方面由于Gemini表面活性剂的插层玻璃，层间距增大，与聚乙烯基材的相容性好，可协效阻燃，另一方面作为抗静电剂，提高了高密度聚乙烯材料的力学性能以及抗静电性能。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例中改性高密度聚乙烯材料的制备方法的流程图；
具体实施方式
[0018]下面将结合附图，对本专利技术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所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]同时，在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
[0020]除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0021]实施例1
[0022]按以下方法获得改性高密度聚乙烯材料：
[0023](1)按照材料配方，包括如下质量百分比的组分：高密度聚乙烯79.5％、微胶囊氢
氧化镁10％本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性高密度聚乙烯材料，其特征在于，所述改性高密度聚乙烯材料的成分以质量分数计包括：高密度聚乙烯70％
‑
90％；微胶囊氢氧化镁5％
‑
15％；Gemini表面活性剂有机改性蒙脱土5％
‑
15％；增韧剂0.5％
‑
5％；抗氧剂0.1
‑
2％。2.根据权利要求1所述的改性高密度聚乙烯材料，其特征在于，所述微胶囊氢氧化镁通过如下方式获得：将季戊四醇和二甲基亚砜混合，搅拌升温至35
‑
45℃，待季戊四醇完全溶解后加入甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯和1,4
‑
二氧六环，恒温搅拌15
‑
25分钟，然后加入氢氧化镁、1,4
‑
二氧六环和乳化剂，然后升温至60
‑
80℃，反应6
‑
10h，冷却到室温，过滤，水洗并干燥，得到微胶囊氢氧化镁。3.根据权利要求2所述的改性高密度聚乙烯材料，其特征在于，Gemini表面活性剂有机改性蒙脱土通过如下方式获得：将蒙脱土加入分散介质中，超声搅拌均匀后，加入Gemini表面活性剂，在60
‑
90℃温度条件下进行第二次超声搅拌，抽滤、洗涤、干燥、研磨，得到Gemini表面活性剂有机改性蒙脱土。4.一种改性高密度聚乙烯材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包含以下步骤：制备改性氢氧化镁；制备改性蒙脱土；按照材料配方，包括如下质量百分比的组分：高密度聚乙烯70％
‑
90％、改性氢氧化镁5％
‑
15％、改性蒙脱土5％
‑
15％、增韧剂0.5％
‑
5％及抗氧剂0.1
‑
2％，称取各组分；对...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑雄峰，李辉，王彦波，王荣喜，
申请(专利权)人：河南天海合聚新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：