CN101177508B - 改性的高密度聚乙烯材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改性的高密度聚乙烯材料及其制备方法。本发明根据高密度聚乙烯材料的弱点，选择加入部分弹性体和无机增强剂，对高密度聚乙烯进行改性，以提高材料的耐应力开裂性能，同时增加了材料的柔韧性和加工性。采用本发明的改性的高密度聚乙烯材料制备的托盘，与钢管配套使用时，所形成的产品，韧性和刚性能很好的统一，产品的尺寸稳定性较好，能满足有关领域，如电器原件生产领域的需要。

Description

改性的高密度聚乙烯材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种改性的高密度聚乙烯材料及其制备方法。

背景技术

未改性的高密度聚乙烯材料耐环境应力开裂性差，不仅在环境介质下易于脆性开裂，而且收缩率大，因此，采用该材料制备的托盘，与钢管配套使用时，所形成的产品，韧性和刚性不能很好的统一，导致产品的尺寸稳定性较差，不能满足有关领域，如电器原件生产领域的需要，必须进行改进。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是公开一种改性的高密度聚乙烯材料及其制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本发明的技术构思是这样的：

本发明根据高密度聚乙烯材料的弱点，选择加入部分弹性体和无机增强剂，对高密度聚乙烯进行改性，以提高材料的耐应力开裂性能，同时增加了材料的柔韧性和加工性

本发明的高密度聚乙烯材料的组分和重量份数比例包括：

HDPE60704           5～60份

HDPE5000S           15～25份

EVA                 10-15份

增韧母粒            10-15份

偶联剂            1～3份

抗氧剂1010        0.1～0.5份

抗氧剂168         0.05～0.2份

所说的HDPE6070的分子量为30000～40000，有较好力学性能，而且有较高流动性，确保钢管不外露，以保证材料较好加工性，可采用新疆独山子石油化工公司生产的牌号为6070的产品；

所说的HDPE5000S分子量较大，分子量为40000～60000，具有很好的耐应力开裂性，保证与钢管良好结合性，可采用扬子石油化工公司生产的牌号为5000S的产品；

所说的EVA的化学名称为乙酸乙烯酯，EVA的加入，一方面改善了材料的界面性，使材料的各个组分具有良好的相容性；另一方面增加了材料的韧性，降低了材料的收缩率。使材料具有较好的尺寸稳定性；可采用日本住友公司的产品；

所说的增韧母粒的为弹性体和无机增强剂的混合物；

所说的弹性体选自三元乙丙橡胶或聚烯烃弹性体的一种，所说的无机增强剂可以是超细碳酸钙或滑石粉中的一种，基于增韧母粒的总重量，弹性体的重量百分比含量为10～20％；

弹性体和无机增强剂均可采用市售产品，如美国杜邦公司生产的牌号为8015的产品，加入增韧母粒，增加了材料的韧性，同时改善了材料的收缩性能。

所说的偶联剂为钛酸酯偶联剂；

所说的抗氧剂1010的化学名称为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，抗氧剂168的化学名称为三(2.4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，可采用市售产品，抗氧剂1010和抗氧剂1010的加入，提高了材料的耐老化性能，延长了材料的使用寿命。

本发明所说的改性的高密度聚乙烯材料的制备方法包括如下步骤：

按照比例，将各个组分在螺杆挤出机中，共混挤出，共混温度为190℃-220℃，即获得产品。

采用本发明的改性的高密度聚乙烯材料制备的托盘，与钢管配套使用时，所形成的产品，韧性和刚性能很好的统一，产品的尺寸稳定性较好，能满足有关领域，如电器原件生产领域的需要。

具体实施方式

实施例1

配方：

HDPE6070             60份

HDPE5000S            15份

EVA                  15份

增韧母粒             10份

偶联剂               3份

抗氧剂1010           0.1份

抗氧剂168            0.2份

HDPE6070的平均分子量32000，采用新疆独山子石油化工公司生产的牌号为6070的产品；

HDPE5000S的平均分子量58000，采用扬子石油化工公司生产的牌号为5000S的产品；

增韧母粒为弹性体和无机增强剂的混合物，弹性体选三元乙丙橡胶或聚烯烃弹性体，无机增强剂选超细碳酸钙或滑石粉，基于增韧母粒的总重量，弹性体的重量百分比含量10～20％；

偶联剂选钛酸酯偶联剂。

制造工艺：

增韧母粒的制备：将弹性体和无机增强剂在螺杆挤出机中，共混挤出，共混温度为200℃，即获得增韧母粒。

按照比例，将各个组分在螺杆挤出机中，共混挤出，共混温度为190℃，即获得产品。

采用ASTM标准测试，测试结果：

熔融指数(MFR)        4g/10min

拉伸强度             ≥22MPa

断裂伸长率           ≥700

弯曲强度             ≥24MPa

弯曲模量             ≥850MPa

简支梁缺口冲击强度   ≥35KJ/m²

简支梁无缺口冲击强度 7.5JNB。

实施例2

配方：

HDPE6070            45份

HDPE5000S           25份

EVA                  10份

增韧母粒             15份

偶联剂               1份

抗氧剂1010           0.5份

抗氧剂168            0.05份

HDPE6070的平均分子量38000，采用新疆独山子石油化工公司生产的牌号为6070的产品；

HDPE5000S的平均分子量50000，采用扬子石油化工公司生产的牌号为5000S的产品；

增韧母粒为弹性体和无机增强剂的混合物，弹性体选三元乙丙橡胶或聚烯烃弹性体，无机增强剂选超细碳酸钙或滑石粉，基于增韧母粒的总重量，弹性体的重量百分比11％

偶联剂选钛酸酯偶联剂。

制备方法同实施例1。共混温度为220℃，

采用ASTM标准测试，测试结果：

熔融指数(MFR)         3g/10min

拉伸强度              ≥22MPa

断裂伸长率            ≥700

弯曲强度              ≥24MPa

弯曲模量              ≥850MPa

简支梁缺口冲击强度    ≥35KJ/m²

简支梁无缺口冲击强度  7.5JNB。

Claims (5)

1.一种改性的高密度聚乙烯材料，其特征在于，组分和重量份数比例为：

HDPE6070          45～60份

HDPE5000S         15～25份

EVA               10-15份

增韧母粒          10-15份

偶联剂            1～3份

抗氧剂1010        0.1～0.5份

抗氧剂168         0.05～0.2份

所说的增韧母粒为弹性体和无机增强剂的混合物，所说的弹性体选三元乙丙橡胶或聚烯烃弹性体中的一种，所说的无机增强剂选超细碳酸钙或滑石粉中的一种。

2.根据权利要求1所述的改性的高密度聚乙烯材料，其特征在于，所说的HDPE6070的分子量为30000～40000，所说的HDPE5000S分子量为40000～60000。

3.根据权利要求1所述的改性的高密度聚乙烯材料，其特征在于，基于增韧母粒的总重量，弹性体的重量百分比含量为10～20％。

4.根据权利要求1所述的改性的高密度聚乙烯材料，其特征在于，所说的偶联剂选钛酸酯偶联剂。

5.根据权利要求1～4任一项所述的改性的高密度聚乙烯材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

按照比例，将各个组分在螺杆挤出机中，共混挤出，共混温度为190℃-220℃，即获得产品。