CN104497395B - 一种原位自增强的聚甲醛/聚乙烯复合材料及制备方法 - Google Patents

一种原位自增强的聚甲醛/聚乙烯复合材料及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104497395B
CN104497395B CN201410775185.3A CN201410775185A CN104497395B CN 104497395 B CN104497395 B CN 104497395B CN 201410775185 A CN201410775185 A CN 201410775185A CN 104497395 B CN104497395 B CN 104497395B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyformaldehyde
polyethylene
reinforcing
glycol monomethyl
monomethyl ether
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410775185.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104497395A (zh
Inventor
李又兵
杨朝龙
盛旭敏
夏天
王选伦
李敬媛
潘燕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Yuntianhua Tianju New Material Co ltd
Original Assignee
Chongqing University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing University of Technology filed Critical Chongqing University of Technology
Priority to CN201410775185.3A priority Critical patent/CN104497395B/zh
Publication of CN104497395A publication Critical patent/CN104497395A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104497395B publication Critical patent/CN104497395B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06—Polyethene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76003—Measured parameter
    • B29C2945/7604—Temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/06—Properties of polyethylene
    • C08L2207/062—HDPE

Abstract

本发明公开了一种原位自增强的聚甲醛/聚乙烯复合材料，聚乙烯70‑100；聚甲醛10‑30；聚乙二醇单甲醚0.05‑1。制备时，将三种原料加入到双螺杆挤出造粒机上进行挤出造粒，并将制得的共混物料粒在干燥箱内干燥，最后用干燥好的料粒进行注塑，即得到原位自增强的聚甲醛/聚乙烯复合材料。本发明可以提高聚乙烯材料的力学性能，并且可以避免添加玻纤等宏观纤维造成的树脂基的粘度增加，流动性能变差，加工成本变高，废旧料回收利用时因纤维断裂而使聚合物材料性能急剧恶劣等问题。本材料在刚度提高的同时保持较好的冲击性能。

Description

一种原位自增强的聚甲醛/聚乙烯复合材料及制备方法
技术领域
本发明涉及复合材料，具体涉及一种原位自增强的聚甲醛/聚乙烯复合材料及制备方法，属于高分子材料改性技术领域。
背景技术
聚乙烯工业化已经有60多年的历史，是现在世界上产量最大，品种繁多的最重要的合成树脂之一。在满足最终用途的前提下,与其他聚合物和非聚合物材料相比,聚乙烯树脂以其价廉质优而具有强劲的竞争力,已发展成生产量大，用途宽广的一类最重要的通用树脂。但是聚乙烯还存在部分缺点，它的拉伸强度低，强度刚性低，这些缺点限制了聚乙烯作为结构材料的使用。
美国G Kiss提出在加工过程中对材料施加外力场而形成原位增强的技术，因其增强纤维分散均匀，增强效果好；诱导基体材料结晶，力学性能提高等优点而引起了各国学者的广泛关注。
目前行业中利用液晶材料制备原位增强材料的方法较为普遍，但是通过有机刚性粒子通过自增强的方式改善聚乙烯产品的研究较少。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种原位自增强的聚甲醛/聚乙烯复合材料及制备方法，本材料在刚度提高的同时保持较好的冲击性能。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种原位自增强的聚甲醛/聚乙烯复合材料，其以重量份计的成分构成为，聚乙烯70-100；聚甲醛10-30；聚乙二醇单甲醚0.05-1。
所述聚乙烯为高密度聚乙烯，在温度为190 ℃、压力为0.325 kg条件下的熔融指数为1-25 g/10min。
所述聚甲醛为注塑级，在温度为190 ℃、压力为0.325 kg条件下的熔融指数为1-25g/10min。
所述聚乙二醇单甲醚为低分子量材料。
一种原位自增强的聚甲醛/聚乙烯复合材料制备方法，按照上述配方配料，将聚乙烯、聚甲醛和聚乙二醇单甲醚加入到双螺杆挤出造粒机上进行挤出造粒，挤出造粒机料筒温度为135-205℃，并将制得的共混物料粒在60-100℃下干燥箱内干燥，最后用干燥好的料粒进行注塑，注塑机料筒温度为140-200℃，通过注塑即得到原位自增强的聚甲醛/聚乙烯复合材料。
与现有方法相比，本发明具有如下有益效果：
1）利用有机刚性粒子聚甲醛通过注塑方式形成自增强纤维可以提高聚乙烯材料的力学性能，并且可以避免添加玻纤等宏观纤维造成的树脂基的粘度增加，流动性能变差，加工成本变高，废旧料回收利用时因纤维断裂而使聚合物材料性能急剧恶劣等问题。
2）本材料在刚度提高的同时保持较好的冲击性能。
3）本发明聚甲醛原位增强聚乙烯复合材料，适用性广，提高了聚乙烯的应用范围。
具体实施方式
本发明将聚甲醛材料与聚乙烯材料进行共混并通过注塑的方式使聚甲醛在聚乙烯机体内形成纤维结构提高其强度，同时聚乙二醇单甲醚的使用，使聚乙烯材料在刚度提高的同时保持较好的冲击性能。
具体配方为：以重量份计，聚乙烯70-100；聚甲醛10-30；聚乙二醇单甲醚0.05-1。其中聚乙烯为高密度聚乙烯，在温度为190 ℃、压力为0.325 kg条件下的熔融指数为1-25g/10min。聚甲醛为注塑级，在温度为190 ℃、压力为0.325 kg条件下的熔融指数为1-25g/10min。聚乙二醇单甲醚为低分子量材料。
以下给出3个优选配方实例（均以重量份计）：
例1、聚乙烯70；聚甲醛30；聚乙二醇单甲醚0.05-1。
例2、聚乙烯80；聚甲醛20；聚乙二醇单甲醚0.05-1。
例3、聚乙烯90；聚甲醛10；聚乙二醇单甲醚0.05-1。
本发明聚甲醛/聚乙烯复合材料按如下方法制备，将聚乙烯、聚甲醛和聚乙二醇单甲醚加入到双螺杆挤出造粒机上进行挤出造粒，挤出造粒机料筒温度为135-205℃，并将制得的共混物料粒在60-100℃下干燥箱内干燥（通常为4h），最后用干燥好的料粒进行注塑，注塑机料筒温度为140-200℃，通过注塑即得到原位自增强的聚甲醛/聚乙烯复合材料。
从机理上来说，将聚甲醛与聚乙烯材料共混形成的复合材料在注塑这种加工方法的作用下，既存在拉伸流动同时也存在剪切流动，在这种受力情况下刚性粒子聚甲醛会形成微纤结构，起到增强的作用。与此同时，聚乙烯材料内部堆砌的折叠链片晶及球状结构在力的作用下伸展，在聚乙二醇单甲醚助剂的作用下，聚乙烯材料和聚甲醛材料的界面发生很大程度上的改善，相容性增加，从而使复合材料的性能进一步提升。
下面结合制备实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：实施例1的配方为 (重量份)：高密度聚乙烯80；聚甲醛20；聚乙二醇单甲醚0.1。
制备方法为：首先按照各组分含量进行配料，然后将兰州石化的高密度聚乙烯（HDPE），云天化的聚甲醛（POM），海安石化的聚乙二醇单甲醚（MPEG）加入到双螺杆挤出造粒机上进行挤出造粒，一区-九区的温度分别为145、165、185、190、190、195、195、195、195℃，并将制得的共混物料粒在80℃下干燥箱内干燥4h；最后用干燥好的料粒进行注塑，注塑机料筒各段温度分别为170、185、195、200℃。材料的性能测试结果见表1。
实施例2：实施例2的配方为 (重量份)：高密度聚乙烯80；聚甲醛20；聚乙二醇单甲醚0.3。
制备方法为：首先按照各组分含量进行配料，然后将兰州石化的高密度聚乙烯（HDPE），云天化的聚甲醛（POM），海安石化的聚乙二醇单甲醚（MPEG）加入到双螺杆挤出造粒机上进行挤出造粒，一区-九区的温度分别为145、165、185、190、190、195、195、195、195℃，并将制得的共混物料粒在80℃下干燥箱内干燥4h；最后用干燥好的料粒进行注塑，注塑机料筒各段温度分别为170、185、195、200℃。材料的性能测试结果见表1。
实施例3：实施例3的配方为 (重量份)：高密度聚乙烯80；聚甲醛20；聚乙二醇单甲醚0.5。
制备方法为：首先按照各组分含量进行配料，然后将兰州石化的高密度聚乙烯（HDPE），云天化的聚甲醛（POM），海安石化的聚乙二醇单甲醚（MPEG）加入到双螺杆挤出造粒机上进行挤出造粒，一区-九区的温度分别为145、165、185、190、190、195、195、195、195℃，并将制得的共混物料粒在80℃下干燥箱内干燥4h；最后用干燥好的料粒进行注塑，注塑机料筒各段温度分别为170、185、195、200℃。材料的性能测试结果见表1。
实施例4：实施例4的配方为 (重量份)：高密度聚乙烯80；聚甲醛20；聚乙二醇单甲醚0.7。
制备方法为：首先按照各组分含量进行配料，然后将80份兰州石化的高密度聚乙烯（HDPE），20份云天化的聚甲醛（POM），0.7份海安石化的聚乙二醇单甲醚（MPEG）加入到双螺杆挤出造粒机上进行挤出造粒，一区-九区的温度分别为145、165、185、190、190、195、195、195、195℃，并将制得的共混物料粒在80℃下干燥箱内干燥4h；最后用干燥好的料粒进行注塑，注塑机料筒各段温度分别为170、185、195、200℃。材料的性能测试结果见表1。
将上述实施例1-4制备的聚乙烯组合物按国标制成样条，分别测试其相关的性能，与纯聚乙烯样条测试比较结果见下表1：
表1 聚甲醛原位增强聚乙烯性能
根据上表数据分析可得，本发明制备的聚甲醛原位自增强聚乙烯复合材料具备良好的性能。其中实施例4得到的聚甲醛原位自增强聚乙烯复合材料性能最优。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种原位自增强的聚甲醛/聚乙烯复合材料制备方法，其特征在于：按如下重量份计配料，聚乙烯70-100；聚甲醛10-30；聚乙二醇单甲醚0.05-1；将聚乙烯、聚甲醛和聚乙二醇单甲醚加入到双螺杆挤出造粒机上进行挤出造粒，挤出造粒机料筒温度为135-205℃，并将制得的共混物料粒在60-100℃下干燥箱内干燥，最后用干燥好的料粒进行注塑，注塑机料筒温度为140-200℃，通过注塑即得到原位自增强的聚甲醛/聚乙烯复合材料；
将聚甲醛材料与聚乙烯材料进行共混并通过注塑的方式使聚甲醛在聚乙烯机体内形成纤维结构提高其强度，同时聚乙二醇单甲醚的使用，使聚乙烯材料在刚度提高的同时保持较好的冲击性能；
所述聚乙烯为高密度聚乙烯，在温度为190 ℃、压力为0.325 kg条件下的熔融指数为1-25 g/10min。
2. 根据权利要求1所述的原位自增强的聚甲醛/聚乙烯复合材料制备方法，其特征在于：所述聚甲醛为注塑级，在温度为190 ℃、压力为0.325 kg条件下的熔融指数为1-25g/10min。
3.根据权利要求1所述的原位自增强的聚甲醛/聚乙烯复合材料制备方法，其特征在于：所述聚乙二醇单甲醚为低分子量材料。
CN201410775185.3A 2014-12-16 2014-12-16 一种原位自增强的聚甲醛/聚乙烯复合材料及制备方法 Active CN104497395B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410775185.3A CN104497395B (zh) 2014-12-16 2014-12-16 一种原位自增强的聚甲醛/聚乙烯复合材料及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410775185.3A CN104497395B (zh) 2014-12-16 2014-12-16 一种原位自增强的聚甲醛/聚乙烯复合材料及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104497395A CN104497395A (zh) 2015-04-08
CN104497395B true CN104497395B (zh) 2017-03-08

Family

ID=52938858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410775185.3A Active CN104497395B (zh) 2014-12-16 2014-12-16 一种原位自增强的聚甲醛/聚乙烯复合材料及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104497395B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105968542B (zh) * 2016-07-28 2017-06-30 汕头市丽时家具有限公司 一种硫酸钙改性聚乙烯及其制备方法
CN107099870A (zh) * 2017-05-09 2017-08-29 巢湖市翔宇渔具有限公司 一种海洋捕捞专用渔网
CN107698846A (zh) * 2017-10-20 2018-02-16 天津市宝德包装有限公司 一种高抗冲击性塑料薄膜配方

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101358007A (zh) * 2008-09-25 2009-02-04 上海化工研究院 有机粒子刚性增韧的超高分子量聚乙烯合金的制备方法
CN101407637A (zh) * 2008-11-21 2009-04-15 华东理工大学 一类纤维增强复合材料及其制备方法
CN103524848A (zh) * 2013-09-30 2014-01-22 芜湖航天特种电缆厂 一种机车线缆用热塑性低烟无卤阻燃护套料及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102504459A (zh) * 2011-12-01 2012-06-20 浙江德斯泰塑胶有限公司 基于增容剂使单双层料相容的pvb片材及制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101358007A (zh) * 2008-09-25 2009-02-04 上海化工研究院 有机粒子刚性增韧的超高分子量聚乙烯合金的制备方法
CN101407637A (zh) * 2008-11-21 2009-04-15 华东理工大学 一类纤维增强复合材料及其制备方法
CN103524848A (zh) * 2013-09-30 2014-01-22 芜湖航天特种电缆厂 一种机车线缆用热塑性低烟无卤阻燃护套料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104497395A (zh) 2015-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
George et al. Composite materials with bast fibres: Structural, technical, and environmental properties
Savas et al. The use of polyethylene copolymers as compatibilizers in carbon fiber reinforced high density polyethylene composites
Doumbia et al. Flax/polypropylene composites for lightened structures: Multiscale analysis of process and fibre parameters
Giraldi et al. Glass fibre recycled poly (ethylene terephthalate) composites: mechanical and thermal properties
CN104893084B (zh) 一种碳纤维增强聚乙烯防水卷材及制备方法
CN104497395B (zh) 一种原位自增强的聚甲醛/聚乙烯复合材料及制备方法
CN103172934B (zh) 一种废胶粉增韧热塑性玻璃钢边角料增强frtp材料的制备方法
CN103756129A (zh) 三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体及其制备工艺
Hajiha et al. High toughness hybrid biocomposite process optimization
CN106810857A (zh) 一种改性玻纤增强pa6组合物及其制备方法
CN106188842B (zh) 聚丙烯/竹颗粒/超微竹炭复合材料的制备方法
CN105440399A (zh) 一种聚乙烯基木塑复合材料及其制备方法
CN103788488A (zh) 一种聚丙烯复合材料及其制备方法
CN106883542A (zh) 一种超高冲击耐热抗静电再生hips改性材料及其制备方法
Leão et al. The recycling of sugarcane fiber/polypropylene composites
CN104927193B (zh) 一种高刚性汽车结构件用玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法
CN104479273B (zh) 吹塑用热塑性树脂组合物及其制备方法
Liu et al. Effects of use of coupling agents on the properties of microfibrillar composite based on high-density polyethylene and polyamide-6
Chiou et al. Effects of environmental aging on the durability of wood-flour filled recycled PET/PA6 wood plastic composites
Xu et al. Preparation and characterization of micro/nanocellulose reinforced PVDF/wood composites
CN104163983A (zh) 一种苎麻纤维增强聚丙烯复合材料及其制备工艺
CN106810757A (zh) 一种改善了浮纤的玻纤增强聚丙烯组合物及其制备方法
Chaitanya et al. Processing of lignocellulosic fiber-reinforced biodegradable composites
US9428633B2 (en) Efficient polymer composites based on natural wool
CN107474441B (zh) 一种改性聚氯乙烯材料

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220919

Address after: No. 3, South Hua Road, Economic and Technological Development Zone, Changshou District, Chongqing 401220

Patentee after: CHONGQING YUNTIANHUA TIANJU NEW MATERIAL CO.,LTD.

Address before: No. 69 lijiatuo Chongqing District of Banan City Road 400054 red

Patentee before: Chongqing University of Technology

TR01 Transfer of patent right