CN104629143A

CN104629143A - 聚乙烯管复合材料

Info

Publication number: CN104629143A
Application number: CN201310565180.3A
Authority: CN
Inventors: 许春光
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-11-13
Filing date: 2013-11-13
Publication date: 2015-05-20

Abstract

本发明涉及一种聚乙烯管复合材料，其特征是复合材料的主要成份为无机填料、基体树脂和改性剂，其各成份的重量百分比为：无机填料含量为30.3-92%，改性剂含量为0.3-2%，基体树脂含量为8-69.7%，其中各成份的含量总和为100%；其中无机填料由空心微珠和玻璃纤维、云母、超细碳酸锊、玻璃纤维／云母、玻璃纤维／超细碳酸钙、云母／超细碳酸钙或玻璃纤维／云母／超细碳酸钙组成，空心微珠是从粉煤灰中提炼出来，其粒径在3~10um；改性剂为钛酸酯、铝酸酯、钛酸酯／铝酸酯或硅烷偶联剂；基体树脂为高密度聚乙烯。该复合材料不仅能提高环刚度，而且能降低成本，是一种非常有前途的复合材料。

Description

聚乙烯管复合材料

技术领域

本发明涉及一种复合材料，尤其是一种聚乙烯管材的复合材料。

背景技术

随着聚乙烯管材应用领域的不断扩大及激烈的市场竞争，如何以较低的成本生产出满足要求的管材成为各厂家追逐的主要目标。聚乙烯填充改性所用的复合材料以其耐阻燃性强、抗冲击性能优良、成材制品收缩率小、原料成本低等的优点成为各厂家的首选。在现有的复合材料中，普遍存在着密度高、抗冲击性能低、耐不同的气候环境及耐高温、低温和含化学介质环境较差等诸多缺点而难以广泛适用。如何使复合材料体系中所使用的无机填料既能综合各种填料的优点（如优异的耐阻燃性、刚性大、抗冲击等）屏弃其不良性能，同时在同一无机体系中可以互相兼容，以达到功能上互补的特性将它们有机的结合在一起；又能使填料体系中各相形态（如条状、片状、球型及其他不规则几何外型等）得到均匀的补充，弥补聚乙烯管材专用料的一些不足，既可在增强制品的强度、韧性、化学稳定性等性能的同时，又不削减聚乙烯一些原有的优异性能，同时又可以降低聚乙烯制品的成本成为目前主要研制开发聚乙烯填充改性用复合材料的方向。

发明内容

本发明的目的是为克服现有聚乙烯管复合材料的上述缺点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

提供一种聚乙烯管复合材料，包括无机填料、基体树脂和改性剂，其各成份的重量百分比为：无机填料含量为30.3-92%，改性剂含量为0.3-2%，基体树脂含量为8-69.7%，其中各成份的含量总和为100%；其中无机填料由空心微珠和玻璃纤维、云母、超细碳酸钙、玻璃纤维／云母、玻璃纤维／超细碳酸钙、云母／超细碳酸钙或玻璃纤维／云母／超细碳酸钙组成，空心微珠是从粉煤灰中提炼出来，其粒径在3～1Oum;改性剂为钛酸酯、铝酸酯、钛酸酯／铝酸酯或硅烷偶联剂；基体树脂为高密度聚乙烯。

所述无机填料含量为70-85%，改性剂含量为0.6-1.5%，基体树脂含量为15-20%，其中各成份的含量总和为l00%；其中无机填料由空心微珠与玻璃纤维／云母、玻璃纤维／超细碳酸钙、云母／超细碳酸钙或玻璃纤维／云母／超细碳酸钙组成，空心微珠粒径在4-6um；改性剂为CT-114、铝酞复合偶联剂或KH-550。

所述无机填料由空心微珠与玻璃纤雏／云母或玻璃纤维／超细碳酸钙组成；改性剂为CT-114或KH-550。

在所述无机填料和改性剂混合时，加入相对总量的0.1-0.2重量%的润滑剂。

所述润滑剂为EBS。

在所述无机填料和改性剂混合时，加入相对总量的0.1-0.4重量%的辅助助剂，辅助助剂为增韧剂、分散剂、抗静电剂、有机阻燃剂、抗氧剂，增容剂中的一种或几种。

所述辅助助剂为有机阻燃剂，其用量为相对总量的0.1-0.3重量%。

所述有机阻燃剂为三氧化二锑，其用量为相对总量的0.2-0.3重量%。

本发明复合材料与现有的聚乙烯材料相比的优点是，其强度和韧性均有所提高，耐阻燃和耐老化效果好，常温下不会发生脆性断裂，流动性好，成材制品尺寸稳定性高，是一种可以广泛应用于塑料制品领域的复合材料。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明，实施例中所用空心微珠为从粉煤灰中提炼出来的粒径在4—6 um，成分组成如表1的空心微珠。

表1

化学成分

Si0₂

Al₂0₃

Fe₂0₃

Ti0₂

Mg0

Ca0

K₂0

含量，%

>55

> 31

<3

>1.1

>1

>2

>1

实施例1

(1)取空心微珠75. 5kg、玻璃纤维12. 5kg、云母12. 5kg、和23. 7kg的高密度聚乙烯分别在干燥机中进行烘干处理，使水分含量小于19/o;

(2)取(l)中空心微珠、玻璃纤维、云母放入高速混合机GHR中先低速搅拌2分钟，在搅拌的过程中将0. 8kg硅烷偶联剂KH-550（T-氨丙基三乙氧基硅烷）加入高速混合机中（偶联剂采用高压喷嘴喷洒），之后高速搅拌7min，搅拌温度在90-105℃；

(3)再取(1)中高密度聚乙烯放入高速混合机中，与桶内物料一起搅拌8min;

(4)将得到的混合料投入到TE-65的双螺杆挤出机中，熔融挤出，切粒，制备得到复合材料。

制得的复合材料其成分为无机填料80.4%，基体树脂（高密度聚乙烯）18. 96%，硅烷偶联剂0. 64%。

实施例2

(l)取空心微珠75. 3kg，玻璃纤维12. 5kg、云母12. 5kg、和22. 7kg的高密度聚乙烯分别在干燥机中进行烘干处理，使水分含量小于lI)o;

(2)取(1)中空心微珠、玻璃纤维、云母放入高速混合机GHR中先低速搅拌2分钟，在搅拌的过程中将0. 2kg的EBS（乙撑双硬酯酸酰胺）、1.8kg的铝酞复合偶联剂按先后顺序加入高速混合机中，之后高速搅拌8min，搅拌温度在90-105℃；

(3)再取(1)中高密度聚乙烯放入高速混合机中，与桶内物料一起搅拌8mjn;

制得的复合材料其成分为无机填料80. 24%，基体树脂（高密度聚乙烯）18. 16%，铝钛复合偶联剂1. 44%，其他助剂0.16%。

Claims

1.一种聚乙烯管复合材料，其特征在于：包括无机填料、基体树脂和改性剂，其各成份的重量百分比为：无机填料含量为30. 3-92Yo，改性剂含量为0.3-2T0，基体树脂含量为8-69. 70r6，其中各成份的含量总和为1007/o;其中无机填料由空心微珠和玻璃纤维、云母、超细碳酸钙、玻璃纤维／云母、玻璃纤维／超细碳酸钙、云母／超细碳酸钙或玻璃纤维／云母／超细碳酸钙组成，空心微珠是从粉煤灰中提炼出来，其粒径在3～IOVm;改性剂为钛酸酯、铝酸酯、钛酸酯／铝酸酯或硅烷偶联剂；基体树脂为高密度聚乙烯。

2.根据权利要求l所述的聚乙烯管复合材料，其特征是无机填料含量为70-85%，改性剂含量为0.6-1.5%，基体树脂含量为15-20%，其中各成份的含量总和为l00%;其中无机填料由空心微珠与玻璃纤维／云母、玻璃纤维／超细碳酸钙、云母／超细碳酸钙或玻璃纤维／云母／超细碳酸钙组成，空心微珠粒径在4-6Vm;改性剂为CT-114、铝酞复合偶联剂或KH--550。

3.根据权利要求2所述的聚乙烯管复合材料，其特征是无机填料由空心微珠与玻璃纤雏／云母或玻璃纤维／超细碳酸钙组成；改性剂为CT-114或KH-550。

4.根据权利要求1所述的聚乙烯管复合材料，其特征是在无机填料和改性剂混合时，加入相对总量的0.1-0.2重量%的润滑剂。

5.根据权利要求4所述的聚乙烯管复合材料，其特征是润滑剂为EBS。

6.根据权利要求l、2、3、4或5所述的任何一种聚乙烯管复合材料，其特征是在无机填料和改性剂混合时，加入相对总量的0.1-0.4重量%的辅助助剂，辅助助剂为增韧剂、分散剂、抗静电剂、有机阻燃剂、抗氧剂，增容剂中的一种或几种。

7.根据权利要求6所述的聚乙烯管复合材料，其特征是辅助助剂为有机阻燃剂，其用量为相对总量的0.1-0.3重量%。

8.根据权利要求7所述的聚乙烯管复合材料，其特征是有机阻燃剂为三氧化二锑，其用量为相对总量的0. 2-0.3重量%。