CN1068614C - 复合增强的超高分子量聚乙烯制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种超高分子聚乙烯改性的生产方法。它专为超高分子量聚乙烯改性而设计的。其生产步骤依次如下：活性复合增强剂制备，平均粒径在200目以上的玻璃微珠百分比0-45%，平均粒径在200目以上的二氧化硅质量百分比0-45%，其余为质量百分比浓度3-15%的氨基硅烷溶液于70-100℃高速混合制成活性复合增强剂；复合增强超高分子量聚乙烯制备，将超高分子量聚乙烯添加质量百分比2-45%的上述活性复合增强剂后和质量百分比10-25%低聚物高速混合，然后挤出造粒而成。本发明具有工艺简单、生产稳定、产品性能优异等特点。
Description
本发明涉及超高分子量聚乙烯改性的制造方法。
超高分子量聚乙烯UHMW-PE具有其它工程塑料及无机材料所没有的独特性能：高模量、高韧性、高耐磨、抗粘结、自润滑、耐低温等系列优异的物理力学性能。尤其是对耐磨性在已知塑料中名列前茅。砂浆法测试表明：比耐磨塑料尼龙PA高4倍，比塑料王聚四氟乙烯高5倍，动摩擦系数与聚四氟乙烯PTFE相同，而其冲击强度比耐冲击的聚碳酸酯PC还高1倍。超高分子量聚乙烯分子结构相同于普通聚乙烯，但不能用普通加工热塑性成型机械进行挤出和注射加工。这是由其百万以上分子量所决定的，长期以来，一直只能用压制一烧结成型法，或柱塞间隙式进行加工。因此，其应用与发展受到极大限制，在国际上，工业较发达的国家如美国、德国、日本，在八十年代已研究出适于加工特性的具有特种结构参数的挤出与注射成型设备加工超高分子量聚乙烯，并已达到工业化阶段，根据我国国情与塑料加工应用的现状，不可能花巨资引进这种尚未商业化的设备。
基于上述本发明的目的在于提供一种适用于普通塑料成型机械能挤出和注射加工的复合增强的超高分子量聚乙烯制造方法。
本发明的技术方案是这样的：活性复合增强剂制备，平均粒径在200目以上的玻璃微珠质量百分比0-45％，平均粒径在200目以上的二氧化硅质量百分比0-45％，其余为质量百分比浓度3-15％的氨基硅烷溶液于70℃-100℃高速混合制成活性复合增强剂；复合增强超高分子量聚乙烯制备，将超高分子量聚乙烯添加质量百分比2-45％的上述活性复合增强剂后和质量百分比10％-25％低聚物高速混合，然后挤出造粒而成。
上述的复合增强超高分子量聚乙烯制备在高速混合中可添加质量百分比3-20％磷系、溴系或三氧化二锑以及它们复合阻燃剂，还可添加质量百分比1-5％非离子型抗静电剂，还可添加质量百分比1-5％锌或钙金属元素。
附图说明。
图1．复合增强的超高分子量聚乙烯制造方法工艺图。
下面结合附图说明对本发明的实施例作进一步说明。
实施例1。
200目玻璃微珠、200目二氧化硅，百分比浓度8％氨基硅烷溶液按质量百分率25％、20％，其余为氨基硅烷溶液按比例高速混合制成活性复合增强剂。
超高分子量聚乙烯添加质量百分比25％上述活性复合增强剂后，在70℃下高速混合，同时添加质量百分比5％磷系阻燃剂如氧化锑，质量百分比2.5％非离子型抗静电剂，质量百分比1％锌，质量百分比10％脂肪族碳氢化合物或低聚物如普通聚乙烯，然后挤出造粒，成为复合增强阻燃抗静电超高分子量聚乙烯料粒。
实施例2。
600目玻璃微珠、600目二氧化硅，质量百分比浓度15％氨基硅烷溶液按质量百分率45％、10％，其余为氨基硅烷溶液按比例高速混合制成活性复合增强剂。
超高分子量聚乙烯添加质量百分比50％上述活性复合增强剂后，在常温下高速混合，同时添加质量百分比10％溴系阻燃剂，质量百分比5％非离子型抗静电剂，质量百分比5％钙，质量百分比20％低聚物，然后挤出造粒，成为复合增强阻燃抗静电超高分子量聚乙烯料粒。
实施例3。
400目玻璃微珠、400目二氧化硅，质量百分比浓度3％氨基硅烷溶液按质量百分率10％、45％、其余为氨基硅烷溶液按比例高速混合制成活性复合增强剂。
超高分子量聚乙烯添加质量百分比50％上述活性复合增强剂后，在100℃下高速混合，同时添加质量百分比20％磷系和三氧化锑复合阻燃剂，质量百分比1％非离子型抗静电剂，质量百分比1％锌、质量百分比15％低聚物，然后挤出造粒，成为复合增强阻燃抗静电超高分子量聚乙烯料粒。
实施例4。
质量百分比浓度10％氨基硅烷溶液作为活性复合增强剂。
超高分子量聚乙烯添加质量百分比10％上述活性复合增强剂后，在90℃下与25％低聚物如普通聚乙烯高速混合，然后挤出造粒成为复合增强超高分子量聚乙烯料粒。
实施例5。
400目玻璃微珠、400目二氧化硅，质量百分比浓度3％氨基硅烷溶液按质量百分率35％、35％，其余为氨基硅烷溶液按比例高速混合制成活性复合增强剂。
超高分子量聚乙烯添加质量百分比2％上述活性复合增强剂后，在常温下高速混合，同时添加质量百分比10％磷系阻燃剂，质量百分比5％非离子型抗静电剂，质量百分比5％锌，质量百分比20％低聚物如普通聚乙烯，然后挤出造粒，成为复合增强阻燃抗静电超高分子量聚乙烯料粒。
本发明制造方法具有工艺简单、生产成本低、产品改性后其可直接在普通成型机械进行挤出和注射加工，制品性能具有高模量、高强度、高韧性、耐低温、抗粘结、自润滑等一系列优异性能。
Claims (4)
1．一种改性超高分子量聚乙烯的制造方法，其步骤依次如下：
a．活性复合增强剂制备，平均粒径在200目以上的玻璃微珠质量百分比0-45％，平均粒径在200目以上的二氧化硅质量百分比0-45％，其余为质量百分比浓度3-15％的氨基硅烷溶液于70-100℃高速混合制成；
b．复合增强超高分子量聚乙烯制备，将超高分子量聚乙烯添加质量百分比2-45％的上述活性复合增强剂后和质量百分比10％-25％低聚物高速混合，然后挤出造粒而成。
2．如权利要求1所述的制造方法，其特征在于所述的复合增强超高分子量聚乙烯制备在高速混合中可添加质量百分比3-20％磷系、溴系或三氧化锑以及它们复合阻燃剂。
3．如权利要求1所述的制造方法，其特征在于所述的复合增强超高分子量聚乙烯制备在高速混合中添加质量百分比1-5％非离子型抗静电剂。
4．如权利要求1所述的制造方法，其特征在于所述的复合增强超高分子量聚乙烯制备在高速混合中可添加质量百分比1-5％锌或钙金属元素。
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