本发明专利技术涉及一种用于耐环境应力开裂ＨＤＰＥ中空容器的功能母料及其制备方法，由无机功能填料、分散助剂、载体树脂经混合后由双螺杆挤出机塑炼造粒而成，以重量计，功能母料中载体树脂的用量为１０％－３９％；无机功能填料用量为６０％－８９％；分散助剂的用量为１％－５％，本发明专利技术解决现有的中空容器受环境应力作用导致开裂的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于耐环境应力开裂HDPE中空容器的功能母料及其制备方法。
技术介绍
高密度聚乙烯(HDPE)具有无臭、无毒、优良的低温性能和耐化学药品 性能，由HDPE制造的塑料中空容器大量用于洗涤液、清洁用品、化妆品、润 滑油、工业化学品和汽车用化学品的包装。然而在使用过程中发现，HDPE中 空容器在盛放上述化学品时容易发生环境应力开裂(ESC)。所谓环境应力开 裂是指在环境因素和应力因素协同作用下发生的开裂。HDPE中空容器的环境 应力开裂问题与制品形状、成型工艺以及制品中盛放的化学品种类有关。从 制品形状和成型工艺的角度分析，制品中HDPE分子链的取向和结晶取决于制 品生产时的冷却速度，由于中空容器的生产工艺是单面冷却，制品厚壁与薄 壁处的冷却速度明显不同，由取向和结晶所产生的收縮程度也就明显不同， 因此在交界处会形成内应力。通常中空容器中较厚的浇口和薄的瓶底拐角交 界的地方是产生应力开裂的典型位置。HDPE中空容器在接触某些化学液体 时，溶剂的溶胀会使其玻璃化转变温度降低，也会诱导HDPE进一步结晶；表 面活性物质则会侵润裂纹的表面，降低其表面能，从而促进裂纹的进一步发 展。因此制品在较低应力条件下就会发生开裂。目前，改善HDPE耐环境应力开裂的方法主要有(1)改进 本身的 结构；(2)改善制品的成型工艺；(3)对HDPE进行共混改性。对于方法(l)，提高分子量、增加链的支化度以及降低树脂密度都可以提高制品的耐环境应 力开裂性能，但是提高分子量会使加工流动性变差，增加支化度和降低树脂 密度又会使制品的机械强度下降。在方法(2)中，通过调节熔体温度、冷却温度以及冷却时间可以控制结晶速度，从而改善制品的耐环境应力开裂性能； 但是导致成型周期延长，生产成本增加。对HDPE进行共混改性是提高HDPE 耐环境应力开裂的有效方法，已有大量文献报道了用HDPE与其他聚合物共混 来改善制品耐环境应力开裂的工作，包括与线型低密度聚乙烯(LLDPE)的共 混、与橡胶的共混、与氯化聚乙烯(CPE)的共混、与乙烯-醋酸乙烯共聚物 (EVA)的共混，其中HDPE与丁基橡胶和热塑性弹性体的共混对改善耐环境 应力开裂效果最为明显。但该方法需要将HDPE制成改性专用料，原材料成本 较高，而且制品的机械强度(刚性)都有明显下降。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术要解决的技术问题是针对现有的中空容器受环境应力作用导致开裂的问题，提供一种耐应力开裂HDPE中空 容器用功能母料及其制备方法为了克服
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术解决其技术问题所采用的 技术方案是 一种用于耐环境应力开裂HDPE中空容器的功能母料，由无机 功能填料、分散助剂、载体树脂经混合后由双螺杆挤出机塑炼造粒而成，以 重量计，功能母料中载体树脂的用量为10%-39%;无机功能填料用量为60% -89%;分散助剂的用量为1%-5%。本专利技术中所述无机功能填料为碳酸钙、高岭土、滑石粉、硅灰石、硫酸钡中的一种或两种及两种以上混合物，填料平均粒径为0. 5 5um。本专利技术中所述载体树脂为高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚 乙烯中的一种或两种及两种以上的混合物，载体树脂的熔体流动速率在 0. 5 2. 0 g/min之间。本专利技术中所述分散助剂包括偶联剂和润滑分散剂，所述的偶联剂可以是 硅垸偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛铝复合偶联剂中的一种或两 种及两种以上混合物；所述的润滑分散剂为石蜡、聚乙烯蜡、脂肪酸中的一种或两种及两种以上混合物。本专利技术中所述的用于耐环境应力开裂HDPE中空容器的功能母料的制备 方法，先将无机功能填料在高速混合机中搅拌升温至60 8(TC，然后加入 偶联剂进行高速搅拌温度为80 10(TC，搅拌时间为10 15分钟；将处理好 的无机填料与载体树脂、润滑分散剂在高速混合机中再混合3 5分钟，然后 将混合物料加入同向双螺杆挤出机中进行塑炼挤出，即制得本专利技术的功能母 料.'双螺杆挤出机各区的温度为I区温度140 150°C， II区温度160 190°C， III区温度170 190°C， IV区温度170 190°C， V区温度170 180°C， VI区160 170°C， VH区140 150°C， Vffl区130 140°C， IX区125 135°C， X区120 135。C，机头温度170 180°C。螺杆转速为250 400r/min。本专利技术中为保证功能母料在制造过程和成型过程中的稳定性，在母料制 造中可以加入适量的热稳定剂，用量为总量的0. 1 1. 0%。本专利技术中所述的用于耐环境应力开裂HDPE中空容器的功能母料制备的 中空容器，将所述功能母料和高密度聚乙烯(HDPE)充分混合后，直接在吹塑成型机组上进行挤出吹塑，制备HDPE中空容器，功能母料和高密度聚乙烯的混合配比为20 30: 70 60，功能母料与粒状HDPE按一定比例在高速分散机中简单混合，然后使用中空容器成型机组吹塑成型。单螺杆挤出机加料 段温度140 160°C，压縮段温度160 175°C，均化段温度175 195°C ，机 头温度170 190°C;储料温度为170 185°C;模具温度为35 45°C;吹气 压力为0. 45 0. 65MPa;螺杆转速为30 70r/min;注料压力为9 11MPa。 由于本专利技术中采用的无机功能填料的导热系数比HDPE树脂高的多，制品成型 过程中的冷却速率明显加快，成型周期明显縮短。此外，由于无机功能填料 的成本较低，制品的原材料成本也明显降低。有益效果本专利技术中将一定形态和粒径分布的无机功能填料、分散助 剂与载体树脂在双螺杆挤出机上混合制成粒状的浓縮功能母料，该浓縮母料 与粒状HDPE经过简单混合后即可通过吹塑成型生产HDPE中空容器。当制品 在模具中冷却时，均匀分散在制品壁中的无机功能填料通过提高传热系数， 使制品均匀并快速冷却。制品内部温度的均匀分布使得制品内部的结晶及体 积收縮比较均匀，从而减轻了内应力；制品温度的快速下降减少了结晶度和 球晶尺寸，有利于提高耐环境应力开裂性能；此外，在制品使用过程中，均 匀分散在制品壁中的无机功能填料可以有效阻止裂纹的继续发展，也对提高 中空容器的耐环境应力开裂性能有贡献。因此，通过添加该功能母料所制备 的HDPE中空容器具有突出的耐环境应力开裂性能。在有效提高制品耐环境应 力开裂性能的同时，在HDPE中空容器生产中添加该功能母料还可以减少HDPE 树脂的用量，并且縮短成型周期。因此，可以降低生产成本，提高生产效率。具体实施例方式现在结合附图和优选实施例对本专利技术作进一步详细的说明。这些 附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此 其仅显示与本专利技术有关的构成。实施例1:将细度为1250目的碳酸钙、高密度聚乙烯(MFR=0.8g/10min)、钛铝 复合偶联剂和脂肪酸混合制备功能母料。各组份质量配比为75份碳酸钙， 21份HDPE， 1.5份钛铝复合偶联剂,2.5份硬脂酸。制备过程如下将碳酸钙加入高速分散机中在高速搅拌下升温至60 80°C，然后加入钛铝复合偶联剂，偶联剂与碳酸钙在高速混合机中混合均匀， 温度为80 100°C，时间为10 15分钟。将处本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于耐环境应力开裂ＨＤＰＥ中空容器的功能母料，其特征在于：由无机功能填料、分散助剂、载体树脂经混合后由双螺杆挤出机塑炼造粒而成，以重量计，功能母料中载体树脂的用量为１０％－３９％；无机功能填料用量为６０％－８９％；分散助剂的用量为１％－５％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姚自力，俞强，丁永红，朱威，秦文伟，
申请(专利权)人：江苏领航材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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