CN102993543A - 一种用于制备含有尼龙的聚烯烃的组合物及制备工艺 - Google Patents

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吴汾
朱方政
吴清林
闫武
丁建生
杨英昌
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Abstract

本发明涉及一种用于制备含有尼龙的聚烯烃的组合物，该组合物由聚烯烃、尼龙和助剂组成，各组分比例按重量计为：聚烯烃60%～90%，尼龙5%～40%，助剂1%～5%。本发明在尼龙加工温度下对尼龙/聚烯烃共混塑料进行拉伸，使尼龙以长纤维的方式分散在聚烯烃基体在后期的塑料加工过程中，聚烯烃的加工温度又不足以使尼龙纤维熔化和重新分散，最终使得尼龙以增强纤维的方式提高了塑料制品的使用性能，增强了塑料制品性能并扩大的该种塑料制品的使用范围；另外，本发明也解决了市场上混合回收尼龙/低密度聚乙烯共混塑料难以利用的问题，既减少资源浪费，又降低了环境污染。

Description

一种用于制备含有尼龙的聚烯烃的组合物及制备工艺
技术领域
    本发明主要涉及新材料技术领域，具体涉及一种用于制备含有尼龙的聚烯烃的组合物，以及利用该组合物制备含有尼龙的聚烯烃的工艺。 
背景技术
聚烯烃通常指乙烯、丙烯或高级烯烃的聚合物，其中以聚乙烯、聚丙烯最为重要，使用量最大。但是聚烯烃在一些应用领域的使用中往往存在着一些缺点，比如强度、模量较低和耐冲击性不好。 
国内外最常见的聚烯烃改性手段是采用玻璃纤维增强，即在原有纯塑料的基础上，加入玻璃纤维，或者再加入其它助剂，从而提高材料的使用范围,诸如CN1931923A、CN102485789A、CN102167867A、CN102492293A、CN102675873A等专利文献的报道。但是玻璃纤维加入塑料体系以后，会影响其塑料制品的透明度、抗冲击性、吸湿性、流动性等性能，造成了玻璃纤维增强塑料制品加工困难、难以回收等问题。而随着双向拉伸尼龙（BOPA） 低密度聚乙烯（LDPE）复合膜在人们生活中的使用量越来越大，因此需要开发一种性能更加优越的耐拉伸材料；另外，随着如何回收并再利用尼龙和聚烯烃共混塑料，也是我们即将面对的一个涉及环境保护、资源循环利用的课题。 
发明内容
本发明针对尼龙和聚烯烃混合材料进行预处理，使原来在聚烯烃基体中处于团聚状态的尼龙成为纤维状，最终在制品中起到增强的作用，大幅提高混合塑料的使用性能。 
具体地，本发明提供一种用于制备含有尼龙的聚烯烃的组合物，该组合物由聚烯烃、尼龙和助剂组成，其中，各组分比例按重量计为：聚烯烃60%～90%，尼龙5%～40%，助剂1%～5%。 
优选地，所述的聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯或二者的混合物。 
优选地，所述的尼龙为尼龙6、尼龙66或二者的混合物。 
优选地，所述的助剂为润滑剂、抗氧剂、相容剂中的一种或几种。进一步优选地，所述的润滑剂为聚乙烯蜡，硬脂酸或硬脂酸盐润滑剂，所述的抗氧化剂为酚类抗氧剂，所述的相容剂为聚烯烃接枝马来酸酐。更进一步优选地，所述的润滑剂为硬脂酸锌，所述的抗氧化剂为抗氧剂1010或抗氧剂168，所述的相容剂为与聚烯烃基体相同的聚烯烃接枝马来酸酐。 
本发明还提供一种利用上面所述的组合物制备含有尼龙的聚烯烃的方法，该方法为：将尼龙和聚烯烃混合的粒料放入双螺杆挤出机挤出拉条，冷却达到预定温度后对拉条进行单向拉伸，使得聚烯烃基体中的尼龙沿长度方向拉伸成纤维状，冷却后切粒，即得。 
     优选地，上述制备含有尼龙的聚烯烃的方法中，挤出的温度为200～300℃。 
     优选地，上述制备含有尼龙的聚烯烃的方法中，混合塑料熔融拉条后单向拉伸，拉伸比为1:1～5。 
     优选地，上述制备含有尼龙的聚烯烃的方法中，冷却达到预定温度为210～250℃。 
本发明主要利用尼龙和聚烯烃的熔点和加工温度不同的特点，在尼龙加工温度下对尼龙/聚烯烃共混塑料进行拉伸，使尼龙以长纤维的方式分散在聚烯烃基体在后期的塑料加工过程中，聚烯烃的加工温度又不足以使尼龙纤维熔化和重新分散，最终使得尼龙以增强纤维的方式提高了塑料制品的使用性能，增强了塑料制品性能并扩大的该种塑料制品的使用范围；同时，本发明也解决了市场上混合回收尼龙/低密度聚乙烯共混塑料难以利用的问题，既减少资源浪费，又降低了环境污染。   
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。 
实施例1  尼龙拉伸纤维增强聚烯烃及其制备
配方1：HDPE 5000s 88%，Zytel 101L（尼龙66） 10%，马来酸酐接枝PE 1040 2%
制备工艺：
按配方将各组分在中速混料机中初步混合，再将混合的粒料放入瑞亚Φ50平行双螺杆挤出机挤出，挤出机机筒温度200℃～230℃，对挤出的塑料条进行单向牵引拉伸，拉伸比1：3，之后冷却至210℃～220℃定型切粒。
将拉条切粒后的HDPE/尼龙混合塑料加入注塑机（海天SA2000/700）中注塑成塑料测试样条，注塑机机筒温度120℃～140℃。 
实施例2  尼龙拉伸纤维增强聚烯烃及其制备
配方2：PP F401 88%，Zytel 101L 10%，马来酸酐接枝PO 1020 2%
制备工艺：
按配方将各组分在中速混料机中初步混合，再将混合的粒料放入瑞亚Φ50平行双螺杆挤出机，挤出机机筒温度250℃～270℃，对挤出的塑料条进行单向牵引拉伸，拉伸比1：2，之后冷却至220℃～240℃定型切粒。
将拉条切粒后的HDPE/尼龙混合塑料加入注塑机（海天SA2000/700）中注塑成塑料测试样条，注塑机机筒温度150℃～170℃。 
实施例3 尼龙拉伸纤维增强聚烯烃及其制备
配方3：HDPE 5000s 80%，Zytel 101L 15%，马来酸酐接枝PE 1040 5%
制备工艺：
按配方将各组分在中速混料机中初步混合，再将混合的粒料放入瑞亚Φ50平行双螺杆挤出机挤出，挤出机机筒温度240℃～260℃，对挤出的塑料条进行单向牵引拉伸，拉伸比1：:4，之后冷却至230℃～250℃定型切粒。
将拉条切粒后的HDPE/尼龙混合塑料加入注塑机（海天SA2000/700）中注塑成塑料测试样条，注塑机机筒温度120℃～140℃。 
实施例4 尼龙拉伸纤维增强聚烯烃及其制备
配方4：PP F401 80%，Zytel 101L 15%，马来酸酐接枝PO 1020 5%
制备工艺：
按配方将各组分在中速混料机中初步混合，再将混合的粒料放入瑞亚Φ50平行双螺杆挤出机挤出，挤出机机筒温度280℃～300℃，对挤出的塑料条进行单向牵引拉伸，拉伸比1:5，之后冷却220℃～240℃定型切粒。
将拉条切粒后的HDPE/尼龙混合塑料加入注塑机（海天SA2000/700）中注塑成塑料测试样条，注塑机机筒温度150℃～170℃。 
实施例5 尼龙拉伸纤维增强聚烯烃及其制备
配方5：HDPE 5000s 40%，PP F401 40%，Zytel 101L 15%，马来酸酐接枝PO 1020 5%
制备工艺：
按配方将各组分在中速混料机中初步混合，再将混合的粒料放入瑞亚Φ50平行双螺杆挤出机挤出，挤出机机筒温度220℃～250℃，对挤出的塑料条进行单向牵引拉伸，拉伸比1:2，之后冷却至220℃～230℃定型切粒。
将拉条切粒后的HDPE/尼龙混合塑料加入注塑机（海天SA2000/700）中注塑成塑料测试样条，注塑机机筒温度150℃～170℃。 
实施例6 制得的尼龙拉伸纤维增强聚烯烃性能评测
按照《GB1040-2006塑料拉伸性能的测定》记载的方法，对HDPE 5000s、PP F401以及实施例1--实施例5制得的产品进行抗拉强度、弹性模量测试，结果如下表所示：
 由上表结果可知，通过本发明的技术方案所制得的产品具有更强的耐拉伸能力。
应当说明的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明的范围，凡在本发明的精神和原则之内所作出的任何修改、等同的替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围。 

Claims (10)

1.一种用于制备含有尼龙的聚烯烃的组合物，其特征在于，该组合物由聚烯烃、尼龙和助剂组成，其中各组分比例按重量计为：聚烯烃60%～90%，尼龙5%～40%，助剂1%～5%。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯或二者的混合物。
3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的尼龙为尼龙6、尼龙66或二者的混合物。
4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的助剂为润滑剂、抗氧剂、相容剂中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述的润滑剂为聚乙烯蜡，硬脂酸或硬脂酸盐润滑剂，所述的抗氧化剂为酚类抗氧剂，所述的相容剂为聚烯烃接枝马来酸酐。
6.根据权利要求5所述的组合物，其特征在于，所述的润滑剂为硬脂酸锌，所述的抗氧化剂为抗氧剂1010或抗氧剂168，所述的相容剂为与聚烯烃基体相同的聚烯烃接枝马来酸酐。
7.利用权利要求1～6中任一项所述的组合物制备含有尼龙的聚烯烃的方法，其特征在于，该方法为：将尼龙和聚烯烃混合的粒料放入双螺杆挤出机挤出拉条，冷却达到预定温度后对拉条进行单向拉伸，使得聚烯烃基体中的尼龙沿长度方向拉伸成纤维状，冷却后切粒，即得。
8.根据权利要求7所述的制备含有尼龙的聚烯烃的方法，其特征在于，挤出的温度为200～300℃。
9.根据权利要求7所述的制备含有尼龙的聚烯烃的方法，其特征在于，混合塑料熔融拉条后单向拉伸，拉伸比为1:1～5。
10.根据权利要求7所述的制备含有尼龙的聚烯烃的方法，其特征在于，冷却达到预定温度为210～250℃。
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