一种改善黄色指数和光泽度的聚乙烯组合物及其制造方法技术

技术编号:7585880 阅读:267 留言:0更新日期:2012-07-20 06:58
一种聚乙烯组合物,其特征在于包含100质量份的聚乙烯、0.2~0.5质量份的抗氧剂、0.05~0.3质量份的卤素吸收剂和0.05~1.0质量份的填充剂,所述填充剂为无机纳米粉体。本发明专利技术有益效果在于:本发明专利技术的聚乙烯组合物具有与基料相当或略有提高的力学性能,热性能和明显减小的黄色指数,以及大幅度提高表面光泽度。本发明专利技术公开了其制法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚乙烯组合物。
技术介绍
聚乙烯(PE)是一种性优价廉,用途广泛的通用树脂,具有绝缘性好,耐热性好,密度小的优点,而且以其优良的机械性能、加工性能,在电子、机械、日用品等行业中被广泛使用。聚乙烯不仅与人们的日常生活密切相关。而且已成为工农业生产不可缺少的重要材料,随着我国聚乙烯产品产量和消耗量的不断增加,每年产生的废旧聚乙烯也越来越多,回收利用这些废旧聚乙烯也成为日益严峻的环境和社会问题。以前,对废旧聚乙烯的处理方法主要是焚烧和填埋,近几年来,由于石油资源日益紧张,原油价格飙升,塑料原料的价格也水涨船高,因此废旧塑料回收后开始注重再利用和能源再生。然而,聚乙烯在使用过程中会发生老化,在加工过程中,分子结构也会发生变化。高温氧化、机械剪切等均会引起链剪断反应,导致交联反应和降解反应,分子量或者提高或者降低;也大大影响分子量分布,从而改变聚乙烯材料的流变性能、机械性能和表观性能等。聚乙烯应用场合不同,其废料的机械性能也不一样;使用过的高分子材料因存在引发剂、缺陷等降解会更快。因此,回收聚乙烯经过长期使用和多次加工后,往往会出现表面性能下降,如较为严重的黄变,影响了回收聚乙烯的再生和利用。在另一种情形下,即使是新生产的聚烯烃树脂,在实际使用过程中通常会加入多种助剂,如紫外线吸收剂、抗氧剂以及其它助剂,或者产品灰分偏高,甚至仅仅的是存放时间稍长,也会出现树脂颜色变深的现象。专利200780036813. 4提到,变色时一种复杂的现象,取决于多种因素,包括催化剂残余物、乙烯基端基和抗氧化剂。在实际操作中,也可以通过添加钛白粉作为着色剂,遮盖多次加工所导致聚乙烯材料表观颜色变黄,增加白度。然而通过添加钛白粉方式一方面添加量较大,造成成本增加,另一方面也严重影响了聚乙烯材料本身的光学和力学性能。专利CN 200780036813. 4公开了一种高密度聚乙烯组合物的制造方法,其组分包括密度为0. 940至0. 980g/cm3的高密度聚乙烯聚合物、聚乙二醇和3_(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯,通过将后二者共混至高密度聚乙烯中并进行造粒,得到黄度指数为小于-2. 5的高密度聚乙烯组合物。这种组合物有效降低了材料的黄度指数,但未说明对线型低密度聚乙烯是否有效,也未说明对材料的其它表观性能如表面光泽度是否有改进。专利CN 200880001620. X将包括含少量乙烯的惰性烃稀释剂和三乙基硼助催化剂加入反应器内,进行乙烯单体的聚合得到聚乙烯聚合物绒毛,并进行加热挤出造粒得到聚合物粒料,该粒料在175下老化60小时后的黄度指数比在相同反应条件但没有加入三乙基硼助催化剂制备聚合产物小至少5%。这种聚合物的生产需要从聚合反应开始,常规情形下难以实施。因此,本领域目前的现状是,希望能够提供这样一种方法,可以以比较经济的方式,有效地改善聚乙烯树脂的黄色指数和表面光泽度,从而提高回收聚乙烯树脂质量或者改进聚乙烯树脂的表观性能。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题,提供一种具有改进表观性能的聚乙烯组合物和制备所述聚乙烯组合物的方法。本专利技术的技术方案如下一种聚乙烯组合物,其特征在于包含100质量份的聚乙烯、0. 2^0. 5质量份的抗氧剂、0. 05、. 3质量份的卤素吸收剂和0. 05^1. 0质量份的填充剂,所述填充剂为无机纳米粉体。上述的聚乙烯组合物,所述聚乙烯是高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE )或线型低密度聚乙烯(LLDPE )或它们中两种任意比例的混合物,优选的是高密度聚乙烯(HDPE)或线型低密度聚乙烯(LLDPE)。上述的聚乙烯组合物,所述抗氧剂选自常规合成或商业化销售的有机抗氧剂,通常由主抗氧剂和辅抗氧剂组成。上述的聚乙烯组合物,所述主抗氧剂选自常规聚烯烃用商品化主抗氧剂即可,如2,6-二叔丁基对甲基苯酚(商品号抗氧剂ΒΗΤ),β-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯(商品号抗氧剂1076),四季戊四醇酯(商品号抗氧剂1010)中的一种或几种。其中所述主抗氧剂优选为四季戊四醇酯(商品号抗氧剂1010)。上述的聚乙烯组合物,所述辅抗氧剂选自常规商品化辅助抗氧剂即可,如三壬基化苯基亚磷酸酯(商品号抗氧剂ΤΝΡΡ),(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸三酯(商品号抗氧剂168),双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯(商品号抗氧剂618),和季戊四醇双亚磷酸酯二(2,4- 二特丁基苯基)酯(抗氧剂626)。其中优选(2,4- 二叔丁基苯基)亚磷酸三酯(商品号抗氧剂168)。上述的聚乙烯组合物,所述卤素吸收剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌或者合成水滑石(DHT-4A)中的一种或多种,优选硬脂酸钙、硬脂酸锌,最优选硬脂酸钙。上述的聚乙烯组合物,所述的填充剂是一种纳米尺寸的无机物。这里的所谓纳米是指填充剂至少有一维或者以上的晶粒尺寸小于100纳米的微小颗粒材料,包括无机超微颗粒及其致密的聚集体,以及由尺寸在广100纳米的微晶所构成的材料,包括金属、非金属、有机、无机和生物等多种粉末材料。如纳米碳酸钙、纳米硅酸盐、纳米二氧化钛、纳米氧化硅、纳米三氧化二铝或纳米IO3P2O5无机结晶粉体。其中优选纳米硅酸盐、纳米二氧化钛、纳米氧化硅和平均粒径约50纳米的B2O3P2O5无机结晶粉体,最优选纳米IO3P2O5无机结晶粉体。一种本专利技术的聚乙烯组合物的制造方法,其包括以下步骤制备聚乙烯混合物的步骤,其中所述聚乙烯共混物包含上述聚乙烯、抗氧剂、卤素吸收剂和填充剂,和通过熔融共混法得到所述聚乙烯组合物粒料的步骤。本专利技术实施方案的第一个步骤是制备聚乙烯混合物。一般地,聚乙烯混合物可以以下两种方式获得一种方式是直接混合法,即通过任何适当的方法(比如高速混合、掺混和浸渍法等)将聚乙烯粉料或者粒料、抗氧剂、卤素吸收剂和填充剂(以及必要的其他助剂)混合在一起,从而得到所述的聚乙烯混合物。另一种方式是助剂母料法,即首先将所需要的各种助剂、填料与少量聚乙烯基础树脂进行混合造粒,制得助剂母料。然后根据配比将所述助剂母料和聚乙烯粒料进行掺混后,从而得到所述的聚乙烯混合物。在制造了本专利技术的乙烯共聚物组合物之后,通过常规的熔融共混法(单螺杆熔融挤出,双螺杆熔融挤出,密炼共混)将上述混合物进行熔融混合、冷却、出料,即可制造本专利技术的聚乙烯组合物。在本专利技术的聚乙烯组合物的制造,可以采用前述任意一种方法。根据本专利技术的一个优选实施方案,该聚乙烯组合物是将原料直接混合后,通过连续熔融挤出造粒(优选双螺杆挤出机)而制造的。具体而言,将所述的聚乙烯粉料、抗氧剂、卤素吸收剂和填充剂,在高速混合器中混合后,立即加入同向平行双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒。一般而言,所用的挤出机温度为15(T280°C,优选18(T220°C。本专利技术有益效果在于本专利技术的聚乙烯组合物具有与基料相当或略有提高的力学性能,热性能和明显减小的黄色指数,以及大幅度提高表面光泽度。具体实施例方式在以下实施例和对比例中进一步对本专利技术进行了说明。这些实施例仅是应用本专利技术技术方案的典型实例,本专利技术并不限于这些实施例,凡采用等同替换或者等效变换而形成的技术方案,均落在本专利技术要求保护的范围之内。组合物的熔体流动速率测定参照标准GB/T 3682-2000进行本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:左胜武傅勇林龙邱敦瑞尚小杰
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石化扬子石油化工有限公司
类型:发明
国别省市:

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