CN102453277B - 增强聚烯烃滚塑组合物及其制备方法 - Google Patents

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本发明涉及一种增强聚烯烃滚塑组合物及其制备方法，其质量百分组成为：LLDPE树脂50～94％、HDPE树脂5～20％、玻璃纤维1～20％和PE-g-MAH 0～10％；将配料组分采用高速混合机混合3～5min，采用双螺杆挤出机熔融共混造粒，挤出机各段温度设定为130～200℃，然后将所制备的粒料磨粉。组合物所得产品刚性好，韧性好；制备方法工艺简单，方便实施。

Description

增强聚烯烃滚塑组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种增强聚烯烃滚塑组合物及其制备方法，属于滚塑材料技术领域。
背景技术
滚塑又称旋转成型或回转成型，是一种已有较长历史的塑料成型技术。滚塑工艺是将塑料粉末加入模具中，然后加热模具并使之沿两个互相垂直的轴连续旋转，模具内树脂在重力和热量的作用下逐渐均匀地涂布、熔融粘附在模具内表面上，形成所需要的形状。然后冷却模具，脱模得到制品。
目前国内大部分厂家采用的滚塑料是LLDPE树脂，LLDPE的物性决定了其无法满足生产某些对刚性有要求的制品或一些大型、超大型容器。滚塑树脂的增强方式主要有以下几种：
CN200810052238公开了一种滚塑用线性低密度聚乙烯/尼龙6合金，该合金适用于滚塑工艺，可以明显的提高滚塑制品的冲击强度。该专利将LLDPE树脂与尼龙6共混，对制品的韧性有所影响，而且在LLDPE与尼龙6的熔点相差较大，在滚塑过程中容易造成LLDPE与尼龙6的分层，对滚塑制品的性能造成影响。
CN200810023368公开了一种在LLDPE树脂中添加辐照交联HDPE处理的蒙脱土的方法得到一种用于滚塑成型的高强高韧高流动性滚塑专用料。该专利工艺复杂，设备成本较高，不利于实施。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增强聚烯烃滚塑组合物，刚性好，韧性好；本发明同时提供了工艺简单、方便实施的制备方法。
本发明所述增强聚烯烃滚塑组合物，其质量百分组成为：
LLDPE树脂   50～94％
HDPE树脂    5～20％
玻璃纤维    1～20％
PE-g-MAH    0～10％。
其中：
玻璃纤维长度为0.2～6mm适宜。
玻璃纤维优选无碱玻璃纤维或低碱玻璃纤维，最好是无碱玻璃纤维，其表面最后经过硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂处理。设定长度的玻璃纤维可有效的提高树脂的强度，同时利于滚塑成型。
PE-g-MAH为马来酸酐接枝PE树脂，其接枝率(酸碱滴定法)为0.5～2％。PE-g-MAH的加入有利于增加LLDPE树脂与玻璃纤维的相容性。
HDPE不仅可以增强玻璃纤维与LLDPE之间的黏结强度，还可提高组合物的韧性，在滚塑过程中，由于HDPE熔点与LLDPE接近且粘度较大，可以有效避免因玻璃纤维聚集给制品带来的负面影响。
将配料组分采用高速混合机混合3～5min，采用双螺杆挤出机熔融共混造粒，挤出机各段温度设定为130～200℃，然后将所制备的粒料磨粉。
或采用密炼/开炼的方式熔融共混后磨粉，密炼温度120～160℃。
LLDPE树脂是乙烯与1-丁烯或1-己烯的共聚物，其熔体质量流动速率(MFR)为2～15g/min(2.16kg，GB/T 3682-2000)，密度为0.920～0.950g/cm3(GB/T 1033-1986)；优选MFR为3～6g/min，密度为0.930～0.940g/cm3的LLDPE树脂。
HDPE树脂是乙烯与1-丁烯或1-己烯的共聚物，其熔体质量流动速率为0.1～15g/min(2.16kg，GB/T 3682-2000)，密度为0.945～0.965g/cm3(GB/T 1033-1986)，熔点为125～135℃；优选MFR为0.1～9g/min，密度为0.940～0.955g/cm3的HDPE树脂。
事实上，LLDPE树脂与HDPE树脂可以为添加了使用所需助剂(如抗氧剂、紫外线吸收剂、加工助剂等)的粒状树脂，也可为聚合后未经造粒的粉状树脂。亦可添加一定的润滑剂(如聚乙烯蜡等)以保证各组份的混合均一性，添加适量如抗氧剂、紫外线吸收剂、加工助剂、增色剂等助剂对本发明的效果没有影响。
本发明的有益效果是：
增强聚烯烃滚塑组合物组配合理，所得产品刚性好，韧性好；本发明制备方法工艺简单、方便实施。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施所用典型的材料如下：
LLDPE树脂：DNDB7149，齐鲁石化生产；
HDPE树脂：DGDA6098，齐鲁石化生产；
无碱玻璃纤维：市售，长度为0.2～6mm，硅烷偶联剂处理；
PE-g-MAH：市售，马来酸酐接枝率1.2％；
组合物性能采用的试样为压塑工艺所制片材经冲裁而成，测试方法如下：
拉伸性能：GB/T 1040
弯曲模量：GB/T 9341
简支梁缺口冲击强度：GB/T1043
将本发明的各种组分按照比例采用高速混合机混合4min，采用双螺杆挤出机熔融共混造粒，挤出机各段温度为130℃、160℃、160℃、170℃、180℃，组成及性能情况见表1。
表1、实施例情况表
实施例5
本发明所述的增强聚烯烃滚塑组合物，其质量百分组成为：
LLDPE树脂60％，LLDPE树脂是乙烯与1-丁烯的共聚物，其MFR为13g/min，密度为0.930g/cm3；
HDPE树脂15％，HDPE树脂为乙烯与1-丁烯的共聚物，其MFR为13g/min，密度为0.950g/cm3；
玻璃纤维20％，玻璃纤维长度为0.2～5mm，玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其表面经过硅烷偶联剂处理；
PE-g-MAH5％，PE-g-MAH为马来酸酐接枝PE树脂，其接枝率为0.8％。
本发明增强聚烯烃滚塑组合物的制备方法，将配料组分采用高速混合机混合5min，采用双螺杆挤出机熔融共混造粒，挤出机各段温度设定为160℃，然后将所制备的粒料磨粉。
本发明增强聚烯烃滚塑组合物的另一制备方法，将配料组分采用高速混合机混合5min，采用密炼/开炼的方式熔融共混后磨粉，密炼温度150℃，然后将所制备的粒料磨粉。
实施例6
本发明所述的增强聚烯烃滚塑组合物，其质量百分组成为：
LLDPE树脂80％，LLDPE树脂是乙烯与1-己烯的共聚物，其MFR为12g/min，密度为0.920g/cm3；
HDPE树脂5％，HDPE树脂为乙烯与1-己烯的共聚物，其MFR为10g/min，密度为0.965g/cm3；
玻璃纤维10％，玻璃纤维长度为0.6～4mm，玻璃纤维为低碱玻璃纤维，其表面经过硅烷偶联剂处理；
PE-g-MAH 5％，PE-g-MAH为马来酸酐接枝PE树脂，其接枝率为1.5％。
本发明增强聚烯烃滚塑组合物的制备方法，将配料组分采用高速混合机混合4min，采用双螺杆挤出机熔融共混造粒，挤出机各段温度设定为150℃，然后将所制备的粒料磨粉。
本发明增强聚烯烃滚塑组合物的另一制备方法，将配料组分采用高速混合机混合4min，采用密炼/开炼的方式熔融共混后磨粉，密炼温度150℃，然后将所制备的粒料磨粉。
实施例7
本发明所述的增强聚烯烃滚塑组合物，其质量百分组成为：
LLDPE树脂75％，LLDPE树脂是乙烯与1-丁烯的共聚物，其MFR为8g/min，密度为0.920g/cm3；
HDPE树脂10％，HDPE树脂为乙烯与1-己烯的共聚物，其MFR为11g/min，密度为0.945g/cm3；
玻璃纤维15％，玻璃纤维长度为0.2～6mm，玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其表面经过钛酸酯偶联剂处理。
本发明增强聚烯烃滚塑组合物的制备方法，将配料组分采用高速混合机混合5min，采用双螺杆挤出机熔融共混造粒，挤出机各段温度设定为180℃，然后将所制备的粒料磨粉。
本发明增强聚烯烃滚塑组合物的另一制备方法，将配料组分采用高速混合机混合4min，采用密炼/开炼的方式熔融共混后磨粉，密炼温度160℃，然后将所制备的粒料磨粉。

Claims (3)

1. 一种增强聚烯烃滚塑组合物，其特征在于其质量百分组成为：
LLDPE 树脂 50～82％
HDPE 树脂 5～20％
玻璃纤维 1～20％
PE-g-MAH 5～10％
其中：玻璃纤维长度为0.2～6mm；玻璃纤维为无碱玻璃纤维或低碱玻璃纤维，其表面经过硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂处理；
PE-g-MAH 为马来酸酐接枝PE 树脂，其接枝率为0.5～2％；
所述的增强聚烯烃滚塑组合物的制备方法，是将配料组分采用高速混合机混合3～ 5min，采用双螺杆挤出机熔融共混造粒，挤出机各段温度设定为130～200℃，然后将所制备的粒料磨粉；或者将配料组分采用高速混合机混合3～5min，采用密炼/开炼的方式熔融共混后磨粉，密炼温度120～160℃，然后将所制备的粒料磨粉。
2. 根据权利要求1 所述的增强聚烯烃滚塑组合物，其特征在于HDPE 树脂为乙烯与1- 丁烯或1- 己烯的共聚物，其MFR 为0.1～15g/min，密度为0.945～0.965g/cm3。
3. 根据权利要求1 所述的增强聚烯烃滚塑组合物，其特征在于LLDPE 树脂是乙烯与1- 丁烯或1- 己烯的共聚物，其MFR 为2～15g/min，密度为0.920～0.950g/cm3。
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