CN102234390A - 一种硫酸钙晶须改性低密度聚乙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种硫酸钙晶须改性低密度聚乙烯复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种硫酸钙晶须改性低密度聚乙烯复合材料及其制备方法,该复合材料是由以下重量份数的原料制成:低密度聚乙烯100份,硫酸钙晶须10~40份,苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物10~20份,乙烯-醋酸乙烯共聚物10~20份,抗氧剂10100.1~0.3份,抗氧剂DLTP0.1~0.3份,硅烷偶联剂1~3份。其制备方法是,将硫酸钙晶须和硅烷偶联剂于高速混合机中混合5~12min;再将所述其余原料与改性硫酸钙晶须在高速混合机中混合3~8min;然后将所得混合物于双螺杆中挤出造粒。本发明之复合材料,强度高,热膨胀系数小,特别适于制作对强度要求高或需要长期使用的产品。

Description

一种硫酸钙晶须改性低密度聚乙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种低密度聚乙烯复合材料及其制备方法,尤其涉及一种硫酸钙晶须改性低密度聚乙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
低密度聚乙烯是五大通用塑料之一,应用较广泛,但其强度是五大通用塑料中最低的,主要用于制作薄膜、胶花等对强度要求低的产品。同时,其热膨胀系数大,耐久性能不好,这些,都限制了低密度聚乙烯的应用范围。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,克服现有低密度聚乙烯材料的不足,提供一种热膨胀系数小、强度高的一种硫酸钙晶须改性低密度聚乙烯复合材料及其制备方法。
本发明解决所述技术问题采用的技术方案是:
本发明之一种硫酸钙晶须改性低密度聚乙烯复合材料由以下重量份数的原料制成:
低密度聚乙烯(LDPE )100份,硫酸钙晶须 10~40份,苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS) 10~20份,乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)10~20,抗氧剂1010 0.1~0.3份,抗氧剂DLTP 0.1~0.3份,硅烷偶联剂1~3份。
优选的重量配比为:低密度聚乙烯(LDPE) 100份,硫酸钙晶须 20份,苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)10份,乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)20份,抗氧剂1010 0.1份,抗氧剂DLTP 0.1份,硅烷偶联剂2份。
本发明之一种硫酸钙晶须改性低密度聚乙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将硫酸钙晶须和硅烷偶联剂,加入到高速混合机中混合5~12min(优选10min),得改性硫酸钙晶须;改性硫酸钙晶须长径比10~30,平均直径0.5~4                                                
Figure 2011100958708100002DEST_PATH_IMAGE001
(2)将所述低密度聚乙烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP加入高速混合机中,于70℃- 80℃(优选75℃)下混合3~8min(优选5min),得低密度聚乙烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP与改性硫酸钙晶须的混合物;
(3)将步骤(2)所得混合物于双螺杆中挤出造粒,料筒温度为150℃~200℃(优选180℃),螺杆转速为100~150转/分钟(优选120转/分钟)。
硫酸钙晶须,又称石膏晶须,是一种硫酸钙的纤维状单晶体。研究表明,本发明使用之改性硫酸钙晶须具有均匀的横截面,完整的内部结构,这一特征赋予其接近晶体理论值-原子间价键的强度。由于其具有极高的强度,细微的尺寸,易与低密度聚乙烯界面粘合,提高与基体的相容性和界面黏结力,当受外力强迫取向时,低密度聚乙烯中的残余应力能很好地传递给硫酸钙晶须,从而提高复合材料的冲击强度,硫酸钙晶须为无机填充粒子,可大大减小低密度聚乙烯的热膨胀系数,增加复合材料的强度,使复合材料性能稳定。
本发明之一种硫酸钙晶须改性低密度聚乙烯复合材料,由于强度高,热膨胀系数小,特别适于制作对强度要求高或需要长期使用的产品。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1:
本实施例一种硫酸钙晶须改性低密度聚乙烯复合材料由以下重量份数的原料制成:低密度聚乙烯100份,硫酸钙晶须 10份,苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物20份,乙烯-醋酸乙烯共聚物20份,抗氧剂1010 0.1份,抗氧剂DLTP 0.1份,硅烷偶联剂1份。
制备方法:
(1)将硫酸钙晶须和硅烷偶联剂,加入到高速混合机中混合10min,得改性硫酸钙晶须;改性硫酸钙晶须长径比17,平均直径3.5
Figure 2011100958708100002DEST_PATH_IMAGE002
(2)将所述低密度聚乙烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP加入高速混合机中,于75℃下混合5min,得低密度聚乙烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP与改性硫酸钙晶须的混合物;
(3)将步骤(2)所得混合物于双螺杆中挤出造粒,料筒温度为180℃,螺杆转速为120转/分钟。 
本实施例产品力学性能测试按ATSM规定方法进行,结果见表1。
实施例2:
本实施例一种硫酸钙晶须改性低密度聚乙烯复合材料由以下重量份数的原料制成:低密度聚乙烯100份,硫酸钙晶须 15份,苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物20份,乙烯-醋酸乙烯共聚物20份,抗氧剂1010 0.1份,抗氧剂DLTP 0.1份,硅烷偶联剂2份。
 制备方法:
(1)将硫酸钙晶须和硅烷偶联剂,加入到高速混合机中混合10min,得改性硫酸钙晶须;改性硫酸钙晶须长径比16,平均直径3.2
Figure 629397DEST_PATH_IMAGE002
(2)将所述低密度聚乙烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP加入高速混合机中,于75℃下混合5min,得低密度聚乙烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP与改性硫酸钙晶须的混合物;
(3)将步骤(2)所得混合物于双螺杆中挤出造粒,料筒温度为180℃,螺杆转速为120转/分钟。 
本实施例产品力学性能测试按ATSM规定方法进行,结果见表1。
实施例3:
本实施例一种硫酸钙晶须改性低密度聚乙烯复合材料由以下重量份数的原料制成:低密度聚乙烯100份,硫酸钙晶须 20份,SBS10份,EVA20,抗氧剂1010 0.1份,抗氧剂DLTP 0.1份,硅烷偶联剂2份。
 制备方法:
(1)将硫酸钙晶须和硅烷偶联剂,加入到高速混合机中混合10min,得改性硫酸钙晶须;改性硫酸钙晶须长径比15,平均直径3
Figure 543126DEST_PATH_IMAGE002
(2)将所述低密度聚乙烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP加入高速混合机中,于75℃下混合5min,得低密度聚乙烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP与改性硫酸钙晶须的混合物;
(3)将步骤(2)所得混合物于双螺杆中挤出造粒,料筒温度为180℃,螺杆转速为120转/分钟。 
本实施例产品力学性能测试按ATSM规定方法进行,结果见表1。
实施例4:
本实施例一种硫酸钙晶须改性低密度聚乙烯复合材料由以下重量份数的原料制成:低密度聚乙烯LDPE 100份,硫酸钙晶须 30份,苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物SBS 10份,乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA20,抗氧剂1010 0.1份,抗氧剂DLTP 0.1份,硅烷偶联剂2份。
制备方法:
(1)将硫酸钙晶须和硅烷偶联剂,加入到高速混合机中混合10min,得改性硫酸钙晶须;改性硫酸钙晶须长径比14,平均直径2.5
Figure 83829DEST_PATH_IMAGE002
(2)将所述低密度聚乙烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP加入高速混合机中,于75℃下混合5min,得低密度聚乙烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP与改性硫酸钙晶须的混合物;
(3)将步骤(2)所得混合物于双螺杆中挤出造粒,料筒温度为180℃,螺杆转速为120转/分钟。 
本实施例产品力学性能测试按ATSM规定方法进行,结果见表1。
表1 实施例1-4产品力学性能比较
Figure 727300DEST_PATH_IMAGE003

Claims (4)

1.一种硫酸钙晶须改性低密度聚乙烯复合材料,其特征在于,由以下重量份数的原料制成:低密度聚乙烯100份,硫酸钙晶须 10~40份,苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物10~20份,乙烯-醋酸乙烯共聚物10~20份,抗氧剂1010 0.1~0.3份,抗氧剂DLTP 0.1~0.3份,硅烷偶联剂1~3份。
2.根据权利要求1所述的一种硫酸钙晶须改性低密度聚乙烯复合材料,其特征在于,由以下重量份数的原料制成:低密度聚乙烯 100份,硫酸钙晶须 20份,苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物10份,乙烯-醋酸乙烯共聚物20份,抗氧剂1010 0.1份,抗氧剂DLTP 0.1份,硅烷偶联剂1份。
3.一种如权利要求1或2所述的一种硫酸钙晶须改性低密度聚乙烯复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将硫酸钙晶须和硅烷偶联剂,加入到高速混合机中混合5~12min,得改性硫酸钙晶须;改性硫酸钙晶须长径比10~30,平均直径0.5~4                                                
Figure 2011100958708100001DEST_PATH_IMAGE001
(2)将所述低密度聚乙烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP加入高速混合机中,于70℃- 80℃下混合3~8min,得低密度聚乙烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP与改性硫酸钙晶须的混合物;
(3)将步骤(2)所得混合物于双螺杆中挤出造粒,料筒温度为150℃~200℃,螺杆转速为100~150转/分钟。
4.一种如权利要求3所述的一种硫酸钙晶须改性低密度聚乙烯复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将硫酸钙晶须和硅烷偶联剂,加入到高速混合机中混合10min,得改性硫酸钙晶须;改性硫酸钙晶须长径比15,平均直径3
Figure 8879DEST_PATH_IMAGE001
(2)将所述低密度聚乙烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP加入高速混合机中,于75℃下混合5min,得低密度聚乙烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP与改性硫酸钙晶须的混合物;
(3)将步骤(2)所得混合物于双螺杆中挤出造粒,料筒温度为180℃,螺杆转速为120转/分钟。
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