CN102432939A - 一种抗静电阻燃超高分子量聚乙烯组合物及其制备方法 - Google Patents

一种抗静电阻燃超高分子量聚乙烯组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种抗静电阻燃超高分子量聚乙烯组合物及其制备方法。即将流动改性剂、聚苯醚、溴系阻燃剂、阻燃协效剂、抗静电组分、偶联剂、相容剂和抗氧剂添加到超高分子量聚乙烯中，在双螺杆挤出机中混炼造粒，制备出具有抗静电阻燃性能的超高分子量聚乙烯复合材料。本发明拓展了聚苯醚的应用领域，降低了阻燃材料的成本，获得了良好的抗静电效果。

Description

一种抗静电阻燃超高分子量聚乙烯组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种抗静电阻燃超高分子量聚乙烯组合物及其制备方法，属于高分子材料及其成型加工领域。
背景技术
分子量超过150万的聚乙烯一般被称为超高分子量聚乙烯。由于其分子结构和聚集态结构的特殊性，赋予其优良的机械强度、耐磨性、自润滑性、耐腐蚀性和抗低温性能。近年来被广泛应用于板框滤机滤板、矿山输送带托辊等的制造，显示出了独特的实用性。但是，超高分子量聚乙烯的熔融流动速率几乎是零，熔体粘度极高，加工性能很差，又给其成型加工制造了难题。超高分子量聚乙烯制品作为工业板材、棒材、管材应用初期，以纯树脂制品为主，最多添加一些流动改性剂、抗氧剂等，以改善制品的加工成型性能和耐老化性能。
近年来，频繁发生的矿难促使国家加强矿山机械装备中非金属材料的阻燃性能和抗静电性能的管理。因此，相应的具有抗静电阻燃功能的超高分子量聚乙烯复合材料的产品开发也得到了快速发展。目前，矿山机械的输送系统一般选用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)作为托辊，在恶劣的工作环境下承担较强的工作负荷，同时要求耐磨性优良、阻燃、抗静电。以下专利文献均不同层级地涉及了超高分子量聚乙烯的阻燃和抗静电性能。
专利申请CN101386692A描述的是超高分子量聚乙烯高耐磨高温复合材料的制备方法。但是发明人并没有指明阻燃剂的类型或品名，所用的改性剂之一石墨的效果也没有与另一种改性剂硬脂酸钙做出区分。
专利申请CN101012325A制备超高分子量聚乙烯改性材料添加了1～4份阻燃剂(三氧化二锑、磷酸酯、锡酸盐和/或十溴联苯醚中的至少一种)、0.5～3份抗静电剂、0.5～3份石墨，虽然描述了产品的力学性能，但是其阻燃和抗静电性能不详。
专利CN1194850C将分子量150～350万的超高分子量聚乙烯与流动改性剂、填充增强剂、偶联剂、润滑剂、成核剂和阻燃剂(磷酸酯、三氧化二锑、十溴联苯醚和/或锡酸盐中的至少一种，添加量0.1～10份)进行双螺杆挤出共混，制得的超高分子量聚乙烯复合材料，可直接用于生产棒、管、板、片、异型材、多层复合板等，制品质量均匀稳定，外观平滑光亮。但是该专利并没有给出表征产品质量的数据。
专利申请CN101020768A制备超高分子量聚乙烯管材，使用了石墨(1.2～4份)、抗静电剂(1.2～1.5份)、阻燃剂(三氧化二锑、磷酸酯、锡酸盐和/或十溴联苯醚中的至少一种，添加量为1.8～5.6份)。各添加剂的效果没有给予描述。
专利申请CN101319069A制备超高分子量聚乙烯材料防偏摩擦盘时添加的阻燃剂(2.5～7.5份)为三氧化二锑、磷酸酯、锡酸盐和/或十溴联苯醚中的至少一种，效果不详，也没有叙述所用石墨(2份)的作用。
专利CN100504134C在超高分子量聚乙烯中添加了阻燃材料(0～20份)和抗静电材料(0～50份)，用于生产增强型超高分子量聚乙烯缠绕管。阻燃材料为十溴联苯醚、三氧化二锑的组合或十溴联苯醚、三氧化二锑、硼酸锌的组合，抗静电材料为导电炭黑。其所展示的实施例导电炭黑用量也达到50份，似乎并不具备实用性。
专利申请CN101429304A制备抗静电阻燃管材时所用的阻燃剂为十溴联苯醚和三氧化二锑，抗静电组分为导电炭黑，只是强调可以采用常规制管工艺制作，并没有给出抗静电和阻燃数据。
专利申请CN101250297A制备纳米瓷粉超高分子量聚乙烯改性管材时添加了0.5～3份石墨，0.5～3.5份抗静电剂，1～4份阻燃剂(三氧化二锑、磷酸酯、锡酸盐和/或十溴联苯醚中的至少一种)。发明人没有给出阻燃效果数据，反而强调其产品的体积电阻达到1017～18，似乎与添加抗静电剂的初衷不符。
最近无卤阻燃剂的应用也得到了超高分子量聚乙烯加工领域的重视。
专利申请CN101733856A发明的核心是超高分子量聚乙烯复配高密度聚乙烯、氯化聚乙烯、三氧化二锑、聚磷酸铵等，在双螺杆挤出机中造粒。其管材制品的阻燃性能均优于普通聚乙烯管材。专利并没有对产品的力学性能进行描述。
专利CN101434723B制备抗静电无卤阻燃超高分子量聚乙烯组合物时，采用聚磷酸铵、磷酸酯和包覆红磷为有效阻燃成分，采用炭黑、碳纤维、石墨、玻璃空心微珠或陶瓷微珠为抗静电剂，也能得到阻燃性能UL94为V0级。表面电阻率在106～107数量级的复合材料。该专利在力学性能方面仅仅提供了抗冲击强度的数据，很难评述其作为材料的实用性，且将空心微珠或陶瓷微珠都选为抗静电剂，也很难评述其抗静电效果。
专利CN1126782C也是采用三聚氰胺-甲醛树脂包覆的红磷(8～20％)作为阻燃组分，并添加了1～15％的炭黑，用模压法制备阻燃抗静电复合材料。阻燃性能达到国标FV0级(垂直燃烧)，表面电阻可小于107Ω。
实际上，在超高分子量聚乙烯中添加与普通聚烯烃相同比例的阻燃剂并不能获得理想的阻燃效果。其主要原因仍然是超高分子量聚乙烯的熔体粘度极高，小分子阻燃剂很难实现理想的分散效果，根本发挥不了阻燃剂的阻燃功效。而高分子量的阻燃剂往往价格昂贵，在生产矿山器械的超高分子量聚乙烯应用领域很难具有市场竞争力。
以十溴联苯醚为代表的溴系阻燃剂、以三氧化二锑为代表的阻燃协效剂因资源问题、环保问题而相应大幅度涨价，成为阻燃抗静电高分子材料的巨大障碍。如果大量使用溴系阻燃剂和三氧化二锑，很难具有市场竞争力。尽管磷系阻燃剂和其他无卤阻燃剂的开发进展很大，占据了较大的市场份额，但是不管从生产成本还是从产品性能方面考虑，都无法完全取代以溴系阻燃剂为核心的阻燃体系。因此，开拓阻燃剂资源，优化阻燃体系复配工艺，是解决当今阻燃高分子材料所面临困境的一个实际途径。
众所周知，在五大工程塑料中聚苯醚(PPE)具有较好的阻燃性能。在制备PPE工程塑料的过程中，只要适当添加较小比例的阻燃剂，就能获得阻燃性能优异的复合材料，而所需的阻燃改性成本是最低的。Factor A.系统研究了聚苯醚的热降解机理(Factor A.，The HighTemperature Degradation of Poly(2，6-dimethyl-l，4-phenylene ether)，JOURNAL OF POLYMER SCIENCE：PART A-1VOL.7.363-377，1969)，发现整个降解过程分为两步：(1)在430～500℃之间有一个快速放热过程，生成了酚、水、炭黑和高度交联的残渣；(2)高于500℃为缓慢的生焦过程，生成的焦炭是无定形的，会在一定程度上阻止聚合物的燃烧发展。如果辅以合适的阻燃体系，完全可以形成高效的阻燃体系。
研究发现，以蓝星化工新材料股份有限公司芮城分公司生产的不同特性粘度的PPE、十溴联苯醚和三氧化二锑为主要成分的复合阻燃剂，可以赋予超高分子量聚乙烯良好的阻燃性能。PPE的特性粘度越高，所用的十溴联苯醚和三氧化二锑比例越小。其主要原因是，特性粘度较高的PPE，如果能够良好地分散在聚烯烃树脂中，在燃烧过程中能够更快地生焦，阻止燃烧进程。
对复合阻燃体系进行良好的表面处理，可以强化复合阻燃剂在聚烯烃中的分散效果，使得PPE系列复合阻燃剂能够以更小的颗粒更均匀地宏观分散于聚烯烃连续相中。我们采用KH550作为偶联剂，采用甲基丙烯酸缩甘油酯接枝率为0.5％的乙丙橡胶接枝物为相容剂，促进PPE复合阻燃剂与基体树脂超高分子量聚乙烯的相容性。
一般采用添加分子量相对较小的抗静电剂的方法来改善高分子材料的抗静电性能。但是，这种方法所用的低分子抗静电剂随着时间的推移逐渐从制品表面析出，使复合材料的抗静电性能逐渐降低直至丧失。其制品在实用过程中抗静电性能存在的不稳定性是安全生产的隐患。专利CN101781420B在分子量大于380万的超高分子量聚乙烯(100份)中分别添加高密度聚乙烯、聚乙烯蜡、硬脂酸钙、氟助剂、抗氧剂、导电炭黑(30～35份)和复合阻燃剂(十溴联苯醚、三氧化二锑和多聚磷酸铵按照10∶5∶1复配，添加配比30～32份)，在单螺杆挤出机中挤出成型，其制品的综合性能超过现煤炭行业标准(MT558.1-2005)。但是，其所用导电炭黑和复合阻燃剂的比例很高，难以有实用价值和市场竞争力。专利申请CN101775170A同样采用聚磷酸铵作为阻燃成分之一，辅以纳米阻燃剂(二氧化硅、滑石粉、氢氧化镁等)，再添加导电材料(炭黑、石墨和铜粉等)、聚合物界面桥粘剂、分散剂、抗氧剂等，用单螺杆挤出机直接挤出成型管材。所得制品力学性能优异，阻燃性能和抗静电性能均得到显著提高。实际上，仅靠聚磷酸铵，即便辅以纳米无机填料，几乎没有可能获得该专利所述的阻燃效果。
研究发现，采用导电炭黑复配石墨的方法能确保超高分子量聚乙烯具有稳定的抗静电性能(表面电阻率始终低于107Ω以下)。因为导电炭黑既有较大的比表面积和较高的表面能，即便在干燥的矿山也能充分吸收空气中的水分，发挥出稳定的抗静电性能。石墨既能提高复合材料的润滑性，因很容易摩擦分散也有利于改善复合材料的抗静电性能。
本发明采用PPE、十溴联苯醚和三氧化二锑为核心阻燃体系改性超高分子量聚乙烯，未见文献报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是以聚苯醚PPE、溴系阻燃剂和阻燃协效剂组成的聚苯醚复合阻燃剂为核心阻燃体系，添加一定配比的抗静电组分，在偶联剂和相容剂的作用下，改善超高分子量聚乙烯的阻燃性能和抗静电性能。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：
一种抗静电阻燃超高分子量聚乙烯组合物，其组成为：
Figure BDA0000106066530000061
其中，所述抗静电组分由质量份2-9份的导电炭黑和3-6份的石墨组成。
其中，所述超高分子量聚乙烯为粘均分子量350～500万的超高分子量聚乙烯。
其中，所述的流动改性剂为熔融流动速率为0.1～0.5g/10min的无规共聚聚丙烯。熔融流动速率的测定依照国家标准GB/T3682-2000。
其中，所述的聚苯醚在25℃氯仿中测定的特性粘度为0.40～0.45dL/g。
其中，所述的溴系阻燃剂为十溴联苯醚或六溴环十二烷，优选十溴联苯醚。
其中，所述的阻燃协效剂为三氧化二锑，其纯度大于98质量％。
其中，所述的导电炭黑，是普通导电炭黑或超导电炭黑，优选超导电炭黑。
其中，所述的石墨为粒度2000目、碳纯度大于90％的超细石墨粉。
其中，所述的偶联剂为硅烷系列偶联剂，选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，优选γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
其中，所述的相容剂为甲基丙烯酸缩甘油酯接枝丙烯基弹性体，接枝率为0.5质量％；所用丙烯基弹性体为熔融流动速率为3.0g/10min的弹性体。
其中，所述的主抗氧剂为四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯。
其中，所述的助抗氧剂为亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯。
其中，所述的组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)预混：将聚苯醚、溴系阻燃剂、阻燃协效剂、按照比例依次加入低速混合机预混合，混合温度为20～80℃，优选50～60℃；混合机转速为30～100转/分钟，优选50～60转/分钟；混合时间3～15分钟，优选5～10分钟；三种组分被磨细并混匀形成PPE复合阻燃剂，再依次加入抗静电组分、偶联剂、相容剂，按照同样的条件继续混合，出料称为预混料；
(2)高速混合：将超高分子量聚乙烯、流动改性剂、步骤(1)中的预混料、主抗氧剂和助抗氧剂依次加入高速混合机预混合，混合温度为20～50℃，优选25～35℃；混合机转速为100～800转/分钟，优选100～200转/分钟；混合时间2～6分钟，优选3～5分钟；
(3)挤出造粒：将步骤(2)混合好的物料加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出时双螺杆挤出机各段温度设定为160～200℃，优选180～190℃；螺杆转速为100～500转/分钟，优选300～450转/分钟；喂料机转速为10～60转/分钟，优选30～50转/分钟。
本发明具有如下有益效果：
1)将PPE与溴系阻燃剂等进行复配，制成PPE系列复合阻燃剂，赋予了这些材料良好的阻燃性能，实现阻燃体系的无卤化或低卤化，拓展了PPE的应用领域。将PPE的用途转向阻燃剂，也有利于降低阻燃改性材料的成本，消除高分子材料阻燃改性的成本瓶颈。
2)添加了流动改性剂和相容剂，不仅改善了超高分子量聚乙烯的加工流变性能，而且增进了超高分子量聚乙烯与其他组分的相容性。这三种聚合物分别具有不同的熔体粘度，在加工过程中有利于形成具有一定微观分布的多相体系，在多相体系和相界面之间形成了不同浓度梯度的导电炭黑粒子和石墨微片层分布，有助于形成炭黑-石墨渗逾网络，显著改善复合材料表面电荷传递状况，确保在低导电组分用量下获得优良的抗静电效果。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的各实施例中的超高分子量聚乙烯为北京化工二厂生产的粘均分子量350～500万的超高分子量聚乙烯；流动改性剂无规共聚聚丙烯采用燕山石化生产的熔融流动速率为0.25g/10min的无规共聚聚丙烯PPR4220；导电炭黑采用北京爱格富科技发展有限公司生产的B型超导电炭黑；石墨采用青岛华泰润滑密封科技有限公司生产的粒度为2000目、碳纯度大于90％的超细石墨粉；聚苯醚树脂原粉采用蓝星化工新材料股份有限公司芮城分公司生产的特性粘度(25℃氯仿中测定)为0.40～0.45dL/g的聚苯醚，为聚(2，6-二甲基苯)醚；溴系阻燃剂采用美国大湖生产的十溴联苯醚；阻燃协效剂采用湖南安化华宇锑业有限公司生产的纯度大于98质量％三氧化二锑；硅烷系列偶联剂采用上海生科生物科技有限公司生产的KH550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)；相容剂甲基丙烯酸缩甘油酯接枝丙烯基弹性体(即EPDM-g-GMA，接枝率为0.5质量％)为自制，所用丙烯基弹性体为EXXONMO BILE CHEMICAL生产的Vistamaxx系列弹性体，优选其熔融流动速率为3.0g/10min的Vistamaxx6102；所用主抗氧剂为GIBA公司生产的IRGANOX1010，简称抗氧剂1010，其化学名称是四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯；所用助抗氧剂为GIBA公司生产的IRGAFOS168，简称抗氧剂168，其化学名称是亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯。
实施例1
(1)预混：先将聚苯醚、溴系阻燃剂、阻燃协效剂按照表1所示的比例依次加入低速混合机预混合。混合温度为50℃，混合机转速为60转/分钟，混合时间8分钟。将这三种组分磨细混匀，形成PPE复合阻燃剂。然后，再按照表1所示的比例依次加入导电炭黑、石墨、偶联剂、相容剂，按照同样的条件继续混合。出料称为预混料1。
(2)高速混合：按照表1所示的比例将超高分子量聚乙烯、流动改性剂、步骤(1)中的预混料1、主抗氧剂和助抗氧剂依次加入高速混合机预混合。混合温度为30℃，混合机转速为200转/分钟，混合时间5分钟。
(3)挤出造粒：将步骤(2)混合好的物料加入双螺杆挤出机进行挤出造粒。挤出时双螺杆挤出机各段温度设定为180～190℃；螺杆转速为350转/分钟；喂料机转速为40转/分钟。所得复合材料采用国标(GB/T)标准方法测试其各项性能，结果如表2所示。
实施例2
(1)预混：先将聚苯醚、溴系阻燃剂、阻燃协效剂按照表1所示的比例依次加入低速混合机预混合。混合温度为55℃，混合机转速为50转/分钟，混合时间10分钟，将这三种组分磨细混匀，形成PPE复合阻燃剂。然后，再按照表1所示的比例依次加入导电炭黑、石墨、偶联剂、相容剂，按照同样的条件继续混合。出料称为预混料2。
(2)高速混合：按照表1所示的比例将超高分子量聚乙烯、流动改性剂、步骤(1)中的预混料2、主抗氧剂和助抗氧剂依次加入高速混合机预混合。混合温度为35℃，混合机转速为150转/分钟，混合时间4分钟。
(3)挤出造粒：将步骤(2)混合好的物料加入双螺杆挤出机进行挤出造粒。挤出时双螺杆挤出机各段温度设定为180～190℃；螺杆转速为380转/分钟；喂料机转速为35转/分钟。所得复合材料采用国标(GB/T)标准方法测试其各项性能，结果如表2所示。
实施例3
(1)预混：先将聚苯醚、溴系阻燃剂、阻燃协效剂按照表1所示的比例依次加入低速混合机预混合。混合温度为50℃，混合机转速为50转/分钟，混合时间5分钟，将这三种组分磨细混匀，形成PPE复合阻燃剂。然后，再按照表1所示的比例依次加入导电炭黑、石墨、偶联剂、相容剂，按照同样的条件继续混合。出料称为预混料3。
(2)高速混合：按照表1所示的比例将超高分子量聚乙烯、流动改性剂、步骤(1)中的预混料3、主抗氧剂和助抗氧剂依次加入高速混合机预混合。混合温度为25℃，混合机转速为200转/分钟，混合时间3分钟。
(3)挤出造粒：将步骤(2)混合好的物料加入双螺杆挤出机进行挤出造粒。挤出时双螺杆挤出机各段温度设定为180～190℃；螺杆转速为390转/分钟；喂料机转速为50转/分钟。所得复合材料采用国标(GB/T)标准方法测试其各项性能，结果如表2所示。
实施例4
(1)预混：先将聚苯醚、溴系阻燃剂、阻燃协效剂按照表1所示的比例依次加入低速混合机预混合。混合温度为60℃，混合机转速为60转/分钟，混合时间10分钟。将这三种组分磨细混匀，形成PPE复合阻燃剂。然后，再按照表1所示的比例依次加入导电炭黑、石墨、偶联剂、相容剂，按照同样的条件继续混合。出料称为预混料4。
(2)高速混合：按照表1所示的比例将超高分子量聚乙烯、流动改性剂、步骤(1)中的预混料4、主抗氧剂和助抗氧剂依次加入高速混合机预混合。混合温度为35℃，混合机转速为100转/分钟，混合时间5分钟。
(3)挤出造粒：将步骤(2)混合好的物料加入双螺杆挤出机进行挤出造粒。挤出时双螺杆挤出机各段温度设定为180～190℃；螺杆转速为370转/分钟；喂料机转速为30转/分钟。所得复合材料采用国标(GB/T)标准方法测试其各项性能，结果如表2所示。
实施例5
(1)预混：先将聚苯醚、溴系阻燃剂、阻燃协效剂按照表1所示的比例依次加入低速混合机预混合。混合温度为55℃，混合机转速为60转/分钟，混合时间6分钟，将这三种组分磨细混得匀，形成PPE复合阻燃剂。然后，再按照表1所示的比例依次加入导电炭黑、石墨、偶联剂、相容剂，按照同样的条件继续混合。出料称为预混料5。
(2)高速混合：按照表1所示的比例将超高分子量聚乙烯、流动改性剂、步骤(1)中的预混料5、主抗氧剂和助抗氧剂依次加入高速混合机预混合。混合温度为30℃，混合机转速为150转/分钟，混合时间4分钟。
(3)挤出造粒：将步骤(2)混合好的物料加入双螺杆挤出机进行挤出造粒。挤出时双螺杆挤出机各段温度设定为180～190℃；螺杆转速为360转/分钟；喂料机转速为50转/分钟。所得复合材料采用国标(GB/T)标准方法测试其各项性能，结果如表2所示。
表1
Figure BDA0000106066530000121
表2
Figure BDA0000106066530000122

Claims (14)

1.一种抗静电阻燃超高分子量聚乙烯组合物，其组成为：
Figure FDA0000106066520000011
2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述抗静电组分由质量份2-9份的导电炭黑和3-6份的石墨组成。
3.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯为粘均分子量350～500万的超高分子量聚乙烯。
4.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的流动改性剂为熔融流动速率为0.1～0.5g/10min的无规共聚聚丙烯。
5.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，其在25℃氯仿中测定的特性粘度为0.40～0.45dL/g。
6.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的溴系阻燃剂为十溴联苯醚或六溴环十二烷，优选十溴联苯醚。
7.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的阻燃协效剂为三氧化二锑，其纯度大于98质量％。
8.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述的导电炭黑，是普通导电炭黑或超导电炭黑，优选超导电炭黑。
9.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述的石墨为粒度2000目、碳纯度大于90％的超细石墨粉。
10.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷系列偶联剂，选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，优选γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
11.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的相容剂为甲基丙烯酸缩甘油酯接枝丙烯基弹性体，接枝率为0.5质量％；所用丙烯基弹性体为熔融流动速率为3.0g/10min的弹性体。
12.根据权利要求1所述，其特征在于，所述的主抗氧剂为四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯。
13.根据权利要求1所述，其特征在于，所述的助抗氧剂为亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯。
14.权利要求1所述的组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)预混：将聚苯醚、溴系阻燃剂、阻燃协效剂按照比例依次加入低速混合机预混合，混合温度为20～80℃，优选50～60℃；混合机转速为30～100转/分钟，优选50～60转/分钟；混合时间3～15分钟，优选5～10分钟；三种组分被磨细并混匀形成聚苯醚复合阻燃剂，再依次加入抗静电组分、偶联剂、相容剂，按照同样的条件继续混合，出料称为预混料；
(2)高速混合：将超高分子量聚乙烯、流动改性剂、步骤(1)中的预混料、主抗氧剂和助抗氧剂依次加入高速混合机预混合，混合温度为20～50℃，优选25～35℃；混合机转速为100～800转/分钟，优选100～200转/分钟；混合时间2～6分钟，优选3～5分钟；
(3)挤出造粒：将步骤(2)混合好的物料加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出时双螺杆挤出机各段温度设定为160～200℃，优选180～190℃；螺杆转速为100～500转/分钟，优选300～450转/分钟；喂料机转速为10～60转/分钟，优选30～50转/分钟。
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