纳米改性高密度聚乙烯复合材料及其制备方法，涉及高性能高密度聚乙烯纳米复合材料制备，需要提供一种纳米粒子／高密度聚乙烯复合材料制备方法，本发明专利技术的技术方案采用改性的纳米硫酸钡粉体、高密度聚乙烯、双螺杆挤出机、切粒机、注塑机，其特征是将改性的纳米硫酸钡按比例（纳米粒子占高密度聚乙烯的质量百分含量为１～５％）与干燥的高密度聚乙烯材料充分混合后，加入到操作温度为１７０～２２０℃、螺杆转速为１６０～２２０ｒ／ｍｉｎ、加料螺杆转速３０～１５０ｒ／ｍｉｎ的双螺杆挤出机中经熔融共混后挤出，经水冷、切粒机造粒，粒料干燥后，用注塑机注塑成纳米改性高密度聚乙烯复合材料。本发明专利技术适于制备纳米改性高密度聚乙烯复合材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高性能高密度聚乙烯纳米复合材料及其制备方法。
技术介绍
无机纳米粒子平均粒径处于宏观与微观的过度区，表面原子多、 比表面积大且表面能高，能显示出独特的小尺寸效应、表面效应及宏 观量子隧道效应等特性，具有许多常规材料不具有的特性，纳米粒子 可以对聚合物明显改性，赋予高分子材料某些特殊性能。现有专利技术专利"一种高性能高分子量聚乙烯/层状硅酸盐纳米复合材料的制备"(公开号CN 1300234C)是通过偶联处理和微交联实 现有机聚合体在层状硅酸盐外表面及层间的粘合力；现有专利技术专利 "纳米碳酸钙/聚乙烯复合材料的制备"(公开号CN 1373151A)是 将纳米碳酸钙偶联剂处理，将改性粒子与聚乙烯材料混合，挤出制备 纳米复合材料；现有专利技术专利"碳纳米管与聚乙烯复合材料的原位聚 合制备方法"(公开号CN 1640923A)制备的碳纳米管负载催化剂在 烷基金属化合物助催化剂存在下进行乙烯聚合，得到碳纳米管与聚乙 烯的复合物。上述的三项公开的专利技术专利都在一定程度提高了聚乙烯的力学 强度，但是层状纳米硅酸盐和碳纳米管的价格昂贵，且表面处理工艺 复杂；纳米碳酸钙虽然价格低廉，其制备的纳米复合材料拉伸强度有一定的提高，但是对聚乙烯冲击强度的提高十分有限，需要一种既能提高强度又能减低成本的纳米改性高密度聚乙烯复合材料制备方法。
技术实现思路
本专利技术需要解决的问题是提供一种既能提高强度又能减低成本 的纳米粒子/高密度聚乙烯复合材料制备方法。本专利技术的技术方案采用改性的纳米硫酸钡粉体、高密度聚乙烯、 双螺杆挤出机、切粒机、注塑机，其特征是将改性的纳米硫酸钡按比例(纳米粒子占高密度聚乙烯的质量百分含量为1 5%)与干燥的高 密度聚乙烯材料充分混合后，加入到操作温度为170 220°C、螺杆转 速为160 220r/min、加料螺杆转速30 150r/min的双螺杆挤出机 中经熔融共混后挤出，经水冷、切粒机造粒，粒料干燥后，用注塑机 注塑成纳米改性高密度聚乙烯复合材料。本方法的优点是工艺简单、技术指标合理可靠、切实可行，易于 操作，降低成本，实现了纳米粒子在高密度聚乙烯材料中以纳米水平 分散存在，同时提高了高密度聚乙烯材料的拉伸强度和冲击强度。 具体实施例方式下面分别就影响纳米改性高密度聚乙烯复合、材料性能的各种因 素，介绍实施本专利技术的最好方式。本专利技术所述的纳米粉体是硫酸钡粉体(如上海安亿纳米材料有限 公司Pla-800纳米硫酸钡)或含有硫酸钡的矿石粉。矿石粉的主要成 分为钡、锶、硅等多元复合物。含有硫酸钡的矿石粉的粒径为10 50nin。本专利技术所述的改性的纳米粉体为硬脂酸钠包覆改性的硫酸钡粉 体，或是硬脂酸钠包覆改性的含有硫酸钡的矿石粉。 纳米改性高密度聚乙烯复合材料制备工艺如下-将改性的纳米粉体与高密度聚乙烯混合，其中纳米粉体在混合物中的质量百分含量为1 5%;然后放入高混机中，搅拌分散10 40min，温度保持在20 50。C;将上述混合物经双螺杆挤出机进行熔融共混制成改性的纳米复 合材料，挤出机的操作温度为170 220°C，螺杆转速为220r/min， 喂料螺杆转速150r/min;粒料经干燥后，用注塑机注塑成力学性能测试标准样条/纳米改 性高密度聚乙烯复合材料，注塑机注塑熔化温度范围在200 250°C之 间，模具温度50 95°C，注射压力70 110MPa。纳米改性高密度聚乙烯复合材料加工过程中纳米粒子质量百分 含量与高密度聚乙烯力学性能的影响结果见表1。表l纳米粒子质量百分含量与高密度聚乙烯力学性能的影响<table>table see original document page 5</column></row><table>从表1可以看出，添加纳米粒子同时提高了高密度聚乙烯的拉伸强度和冲击强度；本方法制备的纳米改性高密度聚乙烯复合材料经 SEM照片显示表明，纳米粒子均匀地分散在高密度聚乙烯的基体中， 纳米粒子与高密度聚乙烯基体结合良好，纳米粒子分散在高密度聚乙 烯基体中的粒径为100 200nm。权利要求1、，采用改性的纳米硫酸钡粉体、高密度聚乙烯、双螺杆挤出机、切粒机、注塑机，其特征是将改性的纳米硫酸钡按比例(纳米粒子占高密度聚乙烯的质量百分含量为1～5％)与干燥的高密度聚乙烯材料充分混合后，加入到操作温度为170～220℃、螺杆转速为160～220r/min、加料螺杆转速30～150r/min的双螺杆挤出机中经熔融共混后挤出，经水冷、切粒机造粒，粒料干燥后，用注塑机注塑成纳米改性高密度聚乙烯复合材料。2、 根据权利要求1所述的纳米改性高密度聚乙烯复合材料及其制备 方法，其特征是改性的纳米硫酸钡与高密度聚乙烯放入高混机中混合 搅拌分散10 40min，温度保持在20 50°C。3、 根据权利要求1或2所述的纳米改性高密度聚乙烯复合材料及其 制备方法，其特征是注塑机注塑熔化温度范围在200 250°C之间， 模具温度50 95。C，注射压力70 110MPa。全文摘要，涉及高性能高密度聚乙烯纳米复合材料制备，需要提供一种纳米粒子/高密度聚乙烯复合材料制备方法，本专利技术的技术方案采用改性的纳米硫酸钡粉体、高密度聚乙烯、双螺杆挤出机、切粒机、注塑机，其特征是将改性的纳米硫酸钡按比例(纳米粒子占高密度聚乙烯的质量百分含量为1～5％)与干燥的高密度聚乙烯材料充分混合后，加入到操作温度为170～220℃、螺杆转速为160～220r/min、加料螺杆转速30～150r/min的双螺杆挤出机中经熔融共混后挤出，经水冷、切粒机造粒，粒料干燥后，用注塑机注塑成纳米改性高密度聚乙烯复合材料。本专利技术适于制备纳米改性高密度聚乙烯复合材料。文档编号C08L23/06GK101633755SQ200810040800公开日2010年1月27日 申请日期2008年7月21日 优先权日2008年7月21日专利技术者王鲁民, 石建高, 陈晓蕾 申请人:中国水产科学研究院东海水产研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
纳米改性高密度聚乙烯复合材料及其制备方法，采用改性的纳米硫酸钡粉体、高密度聚乙烯、双螺杆挤出机、切粒机、注塑机，其特征是将改性的纳米硫酸钡按比例（纳米粒子占高密度聚乙烯的质量百分含量为１～５％）与干燥的高密度聚乙烯材料充分混合后，加入到操作温度为１７０～２２０℃、螺杆转速为１６０～２２０ｒ／ｍｉｎ、加料螺杆转速３０～１５０ｒ／ｍｉｎ的双螺杆挤出机中经熔融共混后挤出，经水冷、切粒机造粒，粒料干燥后，用注塑机注塑成纳米改性高密度聚乙烯复合材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓蕾，王鲁民，石建高，
申请(专利权)人：中国水产科学研究院东海水产研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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