CN102206374B - 高密度聚乙烯材料及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高密度聚乙烯材料及其应用。材料包含高密度聚乙烯、对苯二甲酸金属盐、硅油和抗氧剂，它们的重量比为100∶5-80∶1-8∶0.5-5。对苯二甲酸金属盐选自对苯二甲酸钙、对苯二甲酸镁、对苯二甲酸锌、对苯二甲酸钾、对苯二甲酸钠、对苯二甲酸钡、对苯二甲酸铅、对苯二甲酸铝、对苯二甲酸铁或者它们的混合物。硅油选自活性硅油、二甲基硅油、201甲基硅油或者其混合物。抗氧剂选自三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2，6-二叔丁基对甲酚、2，2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)或者其混合物。本发明提供的聚乙烯材料摩擦系数小，拥有良好的自润滑性，可用于制作光缆保护套管。
Description
技术领域
本发明涉及一种高密度聚乙烯材料及其应用。
背景技术
高聚物的在熔融之后通常具有较高的粘度，在加工过程中，熔融的高聚物在通过窄缝、浇口等流道时，聚合物熔体必定要与加工机械表面产生摩擦。这些摩擦使熔体流动性降低，同时严重的摩擦会使设备表面变得粗糙，缺乏光泽或出现流纹，增加能耗；而高聚物内部的过度摩擦，会降低高聚物的稳定性，加工过程中产品表面容易出现裂纹。润滑剂就是一类可以降低物料之间及物料和加工设备表面的摩擦力，减少摩擦热生成的加工助剂。
光缆通常埋设在地下，为有效地保护光缆，需在光缆外部加一保护套管。作为工程塑料的高密度聚乙烯(HDPE)，其具有价廉、质轻、耐蚀、良好的机械性能、易加工成型等特点，是制作光缆保护套管的适宜材料。但是，由于现有的高密度聚乙烯摩擦系数较高(摩擦系数为0.31)，在敷缆施工过程中，因保护套管内壁与光缆表面间的摩擦力较大，每次敷缆的长度仅能有100m，否则就会因摩擦力太大而无法施工。这样就使得敷缆时每隔100m需要增加一个“光缆接头”，而这种接头有阻力，会导致光电信号在较大程度上衰减，此外，也正是因为增加了接头，需要再接头处设置“人井”，从而使得工程量加大投资费用增加。因此，如何使得高密度聚乙烯拥有良好的自润滑性能十分重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：现有高密度聚乙烯摩擦系数高，由此导致制备过程能耗大、产品稳定性差、制成的光缆保护套管施工不便。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高密度聚乙烯材料，包含高密度聚乙烯、对苯二甲酸金属盐、硅油和抗氧剂。
作为优选，高密度聚乙烯、对苯二甲酸金属盐、硅油和抗氧剂的重量比为100∶5-80∶1-8∶0.5-5。
作为优选，高密度聚乙烯、对苯二甲酸金属盐、硅油和抗氧剂的重量比为100∶40-70∶3-7∶2-4。
作为优选，对苯二甲酸金属盐选自对苯二甲酸钙、对苯二甲酸镁、对苯二甲酸锌、对苯二甲酸钾、对苯二甲酸钠、对苯二甲酸钡、对苯二甲酸铅、对苯二甲酸铝、对苯二甲酸铁或者它们的混合物。
作为优选，硅油选自活性硅油、二甲基硅油、201甲基硅油或者其混合物。
作为优选，抗氧剂选自三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、2，6-二叔丁基对甲酚(抗氧剂264)、2，2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(抗氧剂2246)或者其混合物。
将所有物质经真空捏合机混合均匀后，再用双螺杆挤出机在170℃-220℃高温下、1400-1600转/min的转速下将混合物料挤出成条形，放置于模具断面高速旋转切刀成热切断成颗粒状，再经冷却。即得到本发明的聚乙烯组合物。
本发明的高密度聚乙烯组合物可用于制作光缆保护套管。
本发明的有益效果是：本发明通过加入对苯二甲酸金属盐，降低了聚乙烯的摩擦系数，进而能够改善流动性，缩短成型周期，降低能耗；生产过程不易产生粘结现象，所得制品表面光泽度好、稳定性好；加工设备的磨耗减少，延长使用寿命；且在后续将该高聚物用作原料制成各种制品的过程中，不需再加入润滑剂，可节省用户成本，制成的光缆保护套管具有良好的自润滑性能，便于施工。
具体实施方式
实施例1：100重量份高密度聚乙烯，80份对苯二甲酸钙，8份活性硅油，5份抗氧剂1010，经真空捏合机混合均匀后，再用双螺杆挤出机在170℃高温下、1400转/min的转速下将混合物料挤出成条形，放置于模具断面高速旋转切刀成热切断成颗粒状，再经冷却得成品。
实施例2：100重量份高密度聚乙烯，70份对苯二甲酸镁，8份二甲基硅油，5份抗氧剂168，经真空捏合机混合均匀后，再用双螺杆挤出机在220℃高温下、1600转/min的转速下将混合物料挤出成条形，放置于模具断面高速旋转切刀成热切断成颗粒状，再经冷却得成品。
实施例3：100重量份高密度聚乙烯，5份对苯二甲酸锌，5份201甲基硅油，4份抗氧剂264，经真空捏合机混合均匀后，再用双螺杆挤出机在180℃高温下、1500转/min的转速下将混合物料挤出成条形，放置于模具断面高速旋转切刀成热切断成颗粒状，再经冷却得成品。
实施例4：100重量份高密度聚乙烯，60份对苯二甲酸钾，3份二甲基硅油，2份201甲基硅油，3份抗氧剂2246，经真空捏合机混合均匀后，再用双螺杆挤出机在200℃高温下、1400转/min的转速下将混合物料挤出成条形，放置于模具断面高速旋转切刀成热切断成颗粒状，再经冷却得成品。
实施例5：100重量份高密度聚乙烯，30份对苯二甲酸钠，20份对苯二甲酸钙，3份活性硅油，4份201甲基硅油，1份抗氧剂1010，1份抗氧剂264，经真空捏合机混合均匀后，再用双螺杆挤出机在210℃高温下、1600转/min的转速下将混合物料挤出成条形，放置于模具断面高速旋转切刀成热切断成颗粒状，再经冷却得成品。
实施例6：100重量份高密度聚乙烯，60份对苯二甲酸钡，20份对苯二甲酸镁，2份活性硅油，2份201甲基硅油，2份二甲基硅油，0.5份抗氧剂168，经真空捏合机混合均匀后，再用双螺杆挤出机在190℃高温下、1500转/min的转速下将混合物料挤出成条形，放置于模具断面高速旋转切刀成热切断成颗粒状，再经冷却得成品。
实施例7：100重量份高密度聚乙烯，50份对苯二甲酸铅，30份对苯二甲酸钾，4份活性硅油，1份抗氧剂168，1份抗氧剂264，1份抗氧剂2246，经真空捏合机混合均匀后，再用双螺杆挤出机在170℃高温下、1600转/min的转速下将混合物料挤出成条形，放置于模具断面高速旋转切刀成热切断成颗粒状，再经冷却得成品。
实施例8：100重量份高密度聚乙烯，50份对苯二甲酸铝，3份二甲基硅油，3份抗氧剂1010，经真空捏合机混合均匀后，再用双螺杆挤出机在220℃高温下、1400转/min的转速下将混合物料挤出成条形，放置于模具断面高速旋转切刀成热切断成颗粒状，再经冷却得成品。
实施例9：100重量份高密度聚乙烯，40份对苯二甲酸铁，1份201甲基硅油，1.5份抗氧剂168，1份抗氧剂2246，经真空捏合机混合均匀后，再用双螺杆挤出机在200℃高温下、1500转/min的转速下将混合物料挤出成条形，放置于模具断面高速旋转切刀成热切断成颗粒状，再经冷却得成品。
实施例10
测试实施例1-9制得的聚乙烯材料性能，各个性能参数测定方法所依据的国家标准具体如下：
拉伸强度按GB/T 1701-2001测定，伸长率按GB/T 1701-2001测定，摩擦系数按GB/T10006-1988测定。结果如下：
实施例获得的产品与原始聚乙烯对比，从外观上产品表面光泽度得到有效改善，材料的流动性较好；产品物理性能基本没有改变，但摩擦系数明显变小，表明本发明所得聚乙烯材料可以减小能耗，增加材料的稳定性，并有效改善聚乙烯材料在加工过程中存在的表面出现裂纹等问题。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (7)
1.一种高密度聚乙烯材料，其特征是由高密度聚乙烯、对苯二甲酸金属盐、硅油和抗氧剂组成。
2.如权利要求1所述的高密度聚乙烯材料，其特征是：所述的高密度聚乙烯、对苯二甲酸金属盐、硅油、抗氧剂的重量比是100:5-80:1-8:0.5-5。
3.如权利要求2所述的高密度聚乙烯材料，其特征是：所述的高密度聚乙烯、对苯二甲酸金属盐、硅油和抗氧剂的重量比为100:40-70:3-7:2-4。
4.如权利要求1所述的高密度聚乙烯材料，其特征是：所述的对苯二甲酸金属盐选自对苯二甲酸钙、对苯二甲酸镁、对苯二甲酸锌、对苯二甲酸钾、对苯二甲酸钠、对苯二甲酸钡、对苯二甲酸铅、对苯二甲酸铝、对苯二甲酸铁或者它们的混合物。
5.如权利要求1所述的高密度聚乙烯材料，其特征是：所述的硅油选自活性硅油、二甲基硅油、201甲基硅油或者其混合物。
6.如权利要求1所述的高密度聚乙烯材料，其特征是：所述的抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2,6-二叔丁基对甲酚、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)或者其混合物。
7.如权利要求1至5任一项所述的高密度聚乙烯材料用于制作光缆保护套管。
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