【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子复合材料领域，尤其是涉及一种用于车用压缩天然气缠绕瓶的滚塑聚乙烯复合物粉末及其制备方法。
技术介绍
1、天然气作为清洁燃料应用在汽车上能够显著改善汽车的排放性能。在国家相应政策的积极推动下，国内大中城市出租车和公交汽车基本已经实现全面使用压缩天然气为燃料。无缝钢质气瓶作为气体燃料容器的制造工艺和性能完善，质量较大，限制了其在汽车上的发展。为提高气瓶的容重比，减轻同样容积中气瓶的重量，国内外进行了不同内衬的复合材料气瓶的研究。目前，国内外商业化的大型车用天然气容器(50-400l)，普遍采用塑料内衬、全纤维缠绕增强复合材料工艺，其中塑料内衬(内胆)的制备普遍选用滚塑工艺进行加工。
2、滚塑又称滚塑成型、旋转成型等，是一种热塑性塑料中空成型方法。该方法是先将塑料粉末加入模具中，然后模具沿两垂直轴不断旋转并使之加热，逐渐均匀地涂布、熔融粘附于模腔的整个表面上，成型为所需要的形状，再经冷却定型而成制品。目前全塑车用压缩天然气瓶的内胆，主要由高密度聚乙烯(hdpe)粉末滚塑成型，例如专利cn106893175a公开了一种含高密度聚乙烯滚塑制品用母料。虽然hdpe材料具有高密度、高模量和良好的防渗透性，但在气瓶内胆应用中，主要存在以下问题：气瓶滚塑成型较差，瓶身会出现明显的形变、甚至塌陷，良品率低；材料低温韧性不佳；气瓶收缩率较大，hdpe气瓶内胆的翘曲形变等。因此需要一种理想的解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术为了克服上述技术问题，提供一种用于车用压缩天
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种用于车用压缩天然气缠绕瓶的滚塑聚乙烯复合物粉末，所述复合物粉末的组成及各组成重量百分比如下：hdpe 70-82％
4、高支化度聚烯烃15-35％
5、抗氧剂0.1-0.5％
6、光稳定剂0.05-0.2％
7、加工助剂0.1-0.4％；
8、各组分重量百分比之和为100％。
9、本专利技术在hdpe中加入高支化度聚烯烃、抗氧剂、光稳定剂和加工助剂，并调控各组分含量，使得聚乙烯复合物粉末用于滚塑时兼具气瓶滚塑成型良品率高、低温韧性和收缩率小的优点。
10、作为优选，所述hdpe的密度为0.950-0.970g/cm3。
11、作为优选，所述hdpe的熔融指数为5-10g/10min。在190℃、2.16kg测试条件下测得。
12、作为优选，所述高支化度聚烯烃为低密度聚乙烯(ldpe)、超低密度聚乙烯(uldpe)、聚烯烃弹性体(poe)和茂金属低密度聚烯烃中的一种或多种；进一步优选为乙烯-丁烯共聚超低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物弹性体、乙烯-已烯共聚物弹性、乙烯-丁烯共聚物弹性体或乙烯-辛烯嵌段共聚物弹性体。
13、所述高支化度聚烯烃的支化度＞15n/1000c、熔融指数＜6g/10min；进一步优选为支化度30n/1000c-45n/1000c、熔融指数0.5-5.5g/10min。
14、作为优选，所述高支化度聚烯烃与hdpe的模量比值＜0.06，进一步优选为0.005-0.05。
15、本专利技术选用高支化度聚烯烃与hdpe共混，在达到hdpe增韧的同时，又解决了hdpe滚件的翘曲形变的问题。原理分析如下：hdpe粉末经滚塑机加热熔融成型后，移出加热炉，采用风冷或自然冷却，金属模具温度从200-280℃迅速降温，导致滚件与模具相接触的模具面材料急剧降温，导致结晶不够充分，而滚件与空气接触的空气面由于降温较慢，可以进行完全结晶。一般滚件脱离模具的温度在80-110℃，滚件脱离模具后，滚件中结晶不充分的模具面会继续结晶而使滚件模具面收缩，最终导致整个滚件发生翘曲形变。另一方面，hdpe与聚烯烃的相容性较好，但随着聚烯烃的支化度增加，hdpe与高支化度的聚烯烃相容性有所降低，会出现共混体系粘度大于纯聚合聚粘度的现象，本专利技术发现利用该现象，可以有效提高hdpe共混物的粘度，降低hdpe的结晶速率，减小滚件模具面和空气面的结晶速率差，同时低相容性产生的界面张力，可以一定程度协同调控结晶时产生的应力，从而减轻翘曲形变程度，甚至可以消除翘曲形变的发生。当然，要取得上述目的，需要对hdpe和高支化度聚烯的熔指比例和支化度等关键特性做出限定。
16、作为优选，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的复配物；进一步优选为四[β-(3.5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1h,3h,5h)-三酮、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯、三(2.4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
17、作为优选，所述光稳定剂为苯并三唑类、二苯甲酮类或三嗪类紫外光吸收剂；进一步优选为2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2h-苯并三唑-2-基)-6-(1-甲基-1-苯乙基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
18、作为优选，所述加工助剂为低分子聚乙烯蜡、脂肪酸酯类、脂肪酸酰胺和有机硅化合的一种或多种；进一步优选为低分子聚乙烯蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、芥酸酰胺和硅酮粉中的一种或多种。
19、本专利技术还提供所述滚塑聚乙烯复合物粉末的制备方法，将各组分按配比称量后混合均匀得到混合物；然后将所述混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造料、磨粉，即得所述滚塑聚乙烯复合物粉末。
20、作为优选，双螺杆挤出机的长径比为30-40:1，挤出温度为150-220℃，螺杆转速为300-500转/分钟；和/或；磨粉后粉末的粒径均小于30目，且小于100目组成均小于20％。
21、因此，本专利技术的有益效果为：通过合理选用助剂、调控助剂用量，使得本专利技术的滚塑聚乙烯复合物粉末在用于车用压缩天然气缠绕瓶时，翘曲形变程度显著下降，气瓶滚塑成型良品率大于85％，-55℃低温拉伸伸长率大于20％，气瓶收缩率小于3％，兼具气瓶滚塑成型良品率高、具有低温韧性和收缩率小等多方面的要求。
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1.一种用于车用压缩天然气缠绕瓶的滚塑聚乙烯复合物粉末，其特征在于，所述复合物粉末的组成及各组成重量百分比如下：HDPE 70-82%
2.根据权利要求1所述的滚塑聚乙烯复合物粉末，其特征在于，所述HDPE的密度为0.950-0.970 g/cm3。
3.根据权利要求1或2所述的滚塑聚乙烯复合物粉末，其特征在于，所述HDPE的熔融指数为5-10g/10min。
4.根据权利要求1所述的滚塑聚乙烯复合物粉末，其特征在于，所述高支化度聚烯烃为低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、聚烯烃弹性体和茂金属低密度聚烯烃中的一种或多种。
5.根据权利要求1或4所述的滚塑聚乙烯复合物粉末，其特征在于，所述高支化度聚烯烃的支化度＞15N/1000C、熔融指数＜6g/10min。
6.根据权利要求1所述的滚塑聚乙烯复合物粉末，其特征在于，所述高支化度聚烯烃与HDPE的模量比值＜0.06。
7.根据权利要求1所述的滚塑聚乙烯复合物粉末，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的复配物；和/或；所述光稳定剂为苯并三唑类、二苯
8.根据权利要求1或7所述的滚塑聚乙烯复合物粉末，其特征在于，所述加工助剂为低分子聚乙烯蜡、脂肪酸酯类、脂肪酸酰胺和有机硅化合的一种或多种。
9.权利要求1-8任一所述的滚塑聚乙烯复合物粉末的制备方法，其特征在于，将各组分按配比称量后混合均匀得到混合物；然后将所述混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造料、磨粉，即得所述滚塑聚乙烯复合物粉末。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，双螺杆挤出机的长径比为30-40:1，挤出温度为150-220 ℃，螺杆转速为300-500 转/分钟；和/或；磨粉后粉末的粒径均小于30目，且小于100目组成均小于20%。
...【技术特征摘要】
1.一种用于车用压缩天然气缠绕瓶的滚塑聚乙烯复合物粉末，其特征在于，所述复合物粉末的组成及各组成重量百分比如下：hdpe 70-82%
2.根据权利要求1所述的滚塑聚乙烯复合物粉末，其特征在于，所述hdpe的密度为0.950-0.970 g/cm3。
3.根据权利要求1或2所述的滚塑聚乙烯复合物粉末，其特征在于，所述hdpe的熔融指数为5-10g/10min。
4.根据权利要求1所述的滚塑聚乙烯复合物粉末，其特征在于，所述高支化度聚烯烃为低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、聚烯烃弹性体和茂金属低密度聚烯烃中的一种或多种。
5.根据权利要求1或4所述的滚塑聚乙烯复合物粉末，其特征在于，所述高支化度聚烯烃的支化度＞15n/1000c、熔融指数＜6g/10min。
6.根据权利要求1所述的滚塑聚乙烯复合物粉末，其特征在于，所述高支化度聚烯烃与hdpe的模量...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐科杰，温原，孙自强，
申请(专利权)人：浙江瑞堂塑料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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