一种高耐环境应力开裂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了一种高耐环境应力开裂高密度聚乙烯组合物及其制备方法，所述的高耐环境应力开裂高密度聚乙烯组合物包括如下质量份的原料：高密度聚乙烯(HDPE)树脂100份，乙烯

【技术实现步骤摘要】
一种高耐环境应力开裂高密度聚乙烯组合物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及通用塑料
，具体涉及一种高耐环境应力开裂动态共价交联高密度聚乙烯及其制备方法。

技术介绍

[0002]高密度聚乙烯(HDPE)是由Ziegler
‑
Natta配位聚合法聚合而成，大分子主链几乎没有支链，因此分子链排列规整，结晶度可达到80％以上，具有较高的密度。HDPE具有无毒无味、优异的力学性能和较高的耐热温度，在中空吹塑、注塑、挤塑以及滚塑成型制品中都有广泛的应用，尤其是管材方面的应用，仅次于PVC。但是由于HDPE的结晶度高，且大分子主链为线型结构，因此连接HDPE晶粒或晶片间的系带分子较少，受环境应力作用的影响，晶片容易产生滑移，而从宏观上表现出开裂现象，这一缺点极大地限制了高密度聚乙烯的应用范围。
[0003]目前提高HDPE的耐环境应力开裂性能方法主要有与弹性体共混，与低密度或线性低密度聚乙烯共混，支化改性和交联改性。前两种方法虽然简单，但是易损失HDPE的力学性能。而支化改性和交联改性方法较为复杂，且易使HDPE的粘度增加，成型困难。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术的不足，本专利技术提出了一种高耐环境应力开裂高密度聚乙烯组合物及其制备方法。
[0005]本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种高耐环境应力开裂高密度聚乙烯组合物，包括如下质量份的原料：
[0007]高密度聚乙烯(HDPE)：100份；
[0008]乙烯
‑<br/>丙烯酸盐类共聚物：5～10份；
[0009]抗氧剂：0.1～0.5份；
[0010]酯交换反应催化剂：0～0.5份；
[0011]多官能环氧化合物：1～3份。
[0012]进一步地，所述的高密度聚乙烯为密度高于0.94的聚乙烯。
[0013]进一步地，所述的乙烯
‑
丙烯酸盐类共聚物是由乙烯
‑
丙烯酸或乙烯
‑
甲基丙烯酸共聚并使用钠、钾或锌等中和制成的离聚物，如沙林树脂等。当乙烯
‑
丙烯酸盐类共聚物为乙烯
‑
丙烯酸锌盐或乙烯
‑
甲基丙烯酸锌盐时，酯交换催化剂为0；当乙烯
‑
丙烯酸盐类共聚物为乙烯
‑
丙烯酸钾盐、乙烯
‑
甲基丙烯酸钾盐、乙烯
‑
丙烯酸钠盐或乙烯
‑
甲基丙烯酸钠盐时，需要添加低于0.5份的酯交换催化剂。
[0014]进一步地，所述的抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种以上的组合。
[0015]进一步地，所述的酯交换反应催化剂为乙酰丙酮锌、醋酸锌、柠檬酸锌、辛酸亚锡、异辛酸锡、1,5,7
‑
三叠氮双环(4.4.0)癸
‑5‑
烯、1,8
‑
二氮杂二环十一碳
‑7‑
烯、4
‑
二甲氨基
吡啶中的至少一种。
[0016]进一步地，所述的多官能环氧化合物，优选环氧大豆油、丙三醇三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、1,4
‑
丁二醇二缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚、环氧树脂E
‑
51、环氧树脂E
‑
44中的一种或两种以上的组合。
[0017]进一步地，所述的高耐应力开裂高密度聚乙烯组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0018](1)按比例将高密度聚乙烯、乙烯
‑
丙烯酸盐类共聚物、抗氧剂、酯交换反应催化剂投料，充分预混后进行熔融共混。
[0019](2)按比例加入多官能环氧化合物继续熔融共混。
[0020](3)熔融共混后的样品进行热压成型(优选通过平板硫化仪)，制得高耐环境应力开裂高密度聚乙烯组合物。
[0021]进一步地，所述的步骤(1)中熔融共混温度为180
‑
200℃，时间为5
‑
10min。
[0022]进一步地，所述的步骤(2)中熔融共混温度为180
‑
200℃，时间为5
‑
10min。
[0023]进一步地，所述的步骤(3)中成型温度为190
‑
210℃，时间为3
‑
8min。
[0024]本专利技术的有益效果：本专利技术在HDPE中引入少量动态共价交联乙烯
‑
丙烯酸盐类共聚物网络，本专利技术制备的HDPE材料具有优异耐环境应力开裂性能，克服了HDPE在环境应力作用下易开裂的问题。同时网络结构使材料保持较高的力学性能，且动态共价交联网络具有可塑性，对HDPE的加工性能影响较小，从而得到了综合性能优异的耐环境应力开裂HDPE材料。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
[0026](1)本专利技术通过在HDPE中引入少量动态共价交联乙烯
‑
丙烯酸盐类共聚物网络，动态共价交联乙烯
‑
丙烯酸盐类共聚物与HDPE具有良好的相容性，可形成互穿网络结构，一方面可增加系带分子的缠结和作用力，阻止因环境介质和应力的存在造成球晶间滑移的发生，提高耐环境应力开裂性能，另一方面稀疏交联网络的引入对大分子规整性的破坏小，网络结构使材料保持较高的力学性能。
[0027](2)本专利技术引入的动态共价交联乙烯
‑
丙烯酸盐类共聚物网络在高温条件下可通过网络拓扑结构重排而具有热塑性，对HDPE的加工性能影响较小，使本专利技术制备的高耐环境应力开裂高密度聚乙烯组合物具有良好的加工性能。
[0028](3)当乙烯
‑
丙烯酸盐类共聚物为乙烯
‑
丙烯酸或乙烯
‑
甲基丙烯酸锌盐时，乙烯
‑
丙烯酸盐类共聚物本身带有酯交换催化剂，而无须另外加入酯交换催化剂，从而避免了外加催化剂引起的迁出问题。
[0029](4)本专利技术提供的一种高耐环境应力开裂高密度聚乙烯组合物采用熔融共混制得，工艺简单，可适应工业生产。
具体实施方式
[0030]下面结合具体试验例对本专利技术进行具体的描述，有必要在此指出的是以下试验例只用于对本专利技术的进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，本领域技术人员根据本
技术实现思路
对本专利技术做出的一些非本质的改进和调整仍属本专利技术的保护范围。
[0031]实施例1：
[0032]高密度聚乙烯(HDPE)树脂100份(中国石油化工集团有限公司镇海炼化分公司)，沙林树脂(钠盐)8份(杜邦)，抗氧剂1010 0.1份(巴斯夫)，抗氧剂168 0.1份(巴斯夫)，酯交换催化剂(乙酰丙酮锌)0.2份(国药集团化学试剂有限公司)，环氧大豆油1.6份(阿拉丁)。
[0033]制备方法：(1)按照比例称取高密度聚乙烯、沙林树脂、抗氧剂、酯交换催化剂，预混后于190本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐环境应力开裂高密度聚乙烯组合物，其特征在于，包括如下质量份的原料：高密度聚乙烯：100份；乙烯
‑
丙烯酸盐类共聚物：5～10份；抗氧剂：0.1～0.5份；酯交换反应催化剂：0～0.5份；多官能环氧化合物：1～3份。2.如权利要求1所述的高耐环境应力开裂高密度聚乙烯组合物，其特征在于，所述高密度聚乙烯为密度高于0.94的聚乙烯。3.如权利要求1所述的高耐环境应力开裂高密度聚乙烯组合物，其特征在于，所述乙烯
‑
丙烯酸盐类共聚物是由乙烯
‑
丙烯酸或乙烯
‑
甲基丙烯酸共聚并使用钠、钾或锌中和制成的离聚物；当乙烯
‑
丙烯酸盐类共聚物为乙烯
‑
丙烯酸锌盐或乙烯
‑
甲基丙烯酸锌盐时，酯交换催化剂为0；当乙烯
‑
丙烯酸盐类共聚物为乙烯
‑
丙烯酸钾盐、乙烯
‑
甲基丙烯酸钾盐、乙烯
‑
丙烯酸钠盐或乙烯
‑
甲基丙烯酸钠盐时，需要添加低于0.5份的酯交换催化剂。4.如权利要求1所述的高耐环境应力开裂高密度聚乙烯组合物，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种以上的组合。5.如权利要求1所述的高耐环境应力开裂高密度聚乙烯组合物，其特征在于，所述酯交换反应催化剂为乙酰丙酮锌、醋酸锌、柠檬酸锌、辛酸亚锡、异辛酸锡、1,5,7
‑
三叠氮双环(4.4.0)癸
‑5‑
烯、1,8
...

【专利技术属性】
技术研发人员：东为富，田玮，黄晶，李婷，王世波，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：