CN107698840A - 一种利用云母改性聚乙烯制成的瓶盖 - Google Patents

一种利用云母改性聚乙烯制成的瓶盖 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用云母改性聚乙烯制成的瓶盖，涉及塑料技术领域，由以下成分制成：聚乙烯树脂、松节油改性云母粉、硅酸钙晶须、有机颜料、氧化锌、增塑剂；本发明通过采用松节油改性云母粉协同硅酸钙晶须的作用，能够有效的改善聚乙烯塑料体系相容性，而通过采用松节油对云母粉进行改性，然后结合硅酸钙晶须的作用，能够使得复合材料截面上的孔洞大幅度减少，同时，截面更加光滑，表面松节油对云母粉进行改性，然后结合硅酸钙晶须的作用使得其表面极性显著降低，与聚乙烯基体之间的黏结效果得到明显改善，从而能够大幅度的提高聚乙烯体系的抗冲击强度。

Description

一种利用云母改性聚乙烯制成的瓶盖
技术领域
本发明属于塑料技术领域，具体涉及一种利用云母改性聚乙烯制成的瓶盖。
背景技术
聚乙烯（简称PE）是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能（最低使用温度可达-100~-70℃），化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀（不耐具有氧化性质的酸），但是，采用聚乙烯制备的瓶盖抗冲击强度一般，尺寸稳定性和耐热性较差。
云母是一种层状硅酸盐材料，具有优良的耐酸碱性、耐热性、耐候性，化学性质稳定，广泛应用于塑料、电气、橡胶等行业。
现有技术中虽然有采用云母作为填料添加到聚乙烯中，但是，但云母作为一种无机矿物填料，其与聚乙烯的相容性较差且分散不均匀，这就限制了它的应用。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种利用云母改性聚乙烯制成的瓶盖。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种利用云母改性聚乙烯制成的瓶盖，按重量份计由以下成分制成：聚乙烯树脂80-120、松节油改性云母粉30-35、硅酸钙晶须6-8、有机颜料1-3、氧化锌2.3-2.7、增塑剂1.4-1.8；
所述硅酸钙晶须经过偶联剂浸泡2小时处理。
进一步的，所述松节油改性云母粉制备方法为：
（1）将云母粉均匀分散到去离子水中，配制成质量分数为8.5%的云母粉悬浮液，调节温度至70℃，以500r/min转速搅拌2小时；
（2）搅拌均匀的云母粉悬浮液加入与云母粉质量50%的松针粉，并以1500r/min转速搅拌40min；
（3）向步骤（2）中搅拌均匀的云母粉与松针粉的混合液中加入其质量5%的松节油，然后再添加云母粉与松针粉的混合液质量50%的无水乙醇，搅拌均匀，在80℃下保温2小时，得到预混液；
（4）向步骤（3）中制备的预混液中添加质量分数为10%的辛二酸溶液，调节预混液pH至3.2，在80℃下保温40min，然后进行过滤，采用去离子水清洗至中性，得到沉淀物，向沉淀物中添加其质量2倍的丙三醇，然后进行研磨2小时，然后再进行过滤，烘干至恒重，即得松节油改性云母粉。
进一步的，所述云母粉粒度为800-1000目。
进一步的，所述
松针粉粒度为600-800目。
进一步的，所述硅酸钙晶须经过质量分数为1%的偶联剂在常温下浸泡2小时处理，然后进行过滤，烘干至恒重。
进一步的，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
进一步的，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明通过采用松节油改性云母粉协同硅酸钙晶须的作用，能够有效的改善聚乙烯塑料体系相容性，而未处理的云母粉与聚乙烯树脂相结合时，截面孔洞较多并且截面比较粗糙，纯云母表面与聚乙烯基体的极性相差较大，二者之间的界面结合力较弱，而通过采用松节油对云母粉进行改性，然后结合硅酸钙晶须的作用，能够使得复合材料截面上的孔洞大幅度减少，同时，截面更加光滑，表面松节油对云母粉进行改性，然后结合硅酸钙晶须的作用使得其表面极性显著降低，与聚乙烯基体之间的黏结效果得到明显改善，从而能够大幅度的提高聚乙烯体系的抗冲击强度；表面松节油对云母粉进行改性后，具有非常高的绝缘、绝热性能，径厚比大、层间束缚力强、导热性能差，因而其在高温高压下具有较好的稳定性，且自身不会收缩，将其添加到聚乙烯体系中，会起到一定的成核作用，间接改变了聚乙烯结构状态，从而使复合材料的收缩率降低。
具体实施方式
实施例1
一种利用云母改性聚乙烯制成的瓶盖，按重量份计由以下成分制成：聚乙烯树脂80、松节油改性云母粉30、硅酸钙晶须6、有机颜料1、氧化锌2.3、增塑剂1.4；
所述硅酸钙晶须经过偶联剂浸泡2小时处理。
进一步的，所述松节油改性云母粉制备方法为：
（1）将云母粉均匀分散到去离子水中，配制成质量分数为8.5%的云母粉悬浮液，调节温度至70℃，以500r/min转速搅拌2小时；
（2）搅拌均匀的云母粉悬浮液加入与云母粉质量50%的松针粉，并以1500r/min转速搅拌40min；
（3）向步骤（2）中搅拌均匀的云母粉与松针粉的混合液中加入其质量5%的松节油，然后再添加云母粉与松针粉的混合液质量50%的无水乙醇，搅拌均匀，在80℃下保温2小时，得到预混液；
（4）向步骤（3）中制备的预混液中添加质量分数为10%的辛二酸溶液，调节预混液pH至3.2，在80℃下保温40min，然后进行过滤，采用去离子水清洗至中性，得到沉淀物，向沉淀物中添加其质量2倍的丙三醇，然后进行研磨2小时，然后再进行过滤，烘干至恒重，即得松节油改性云母粉。
进一步的，所述云母粉粒度为800目。
进一步的，所述
松针粉粒度为600目。
进一步的，所述硅酸钙晶须经过质量分数为1%的偶联剂在常温下浸泡2小时处理，然后进行过滤，烘干至恒重。
进一步的，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
进一步的，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯。
实施例2
一种利用云母改性聚乙烯制成的瓶盖，按重量份计由以下成分制成：聚乙烯树脂120、松节油改性云母粉35、硅酸钙晶须8、有机颜料3、氧化锌2.7、增塑剂1.8；
所述硅酸钙晶须经过偶联剂浸泡2小时处理。
进一步的，所述松节油改性云母粉制备方法为：
（1）将云母粉均匀分散到去离子水中，配制成质量分数为8.5%的云母粉悬浮液，调节温度至70℃，以500r/min转速搅拌2小时；
（2）搅拌均匀的云母粉悬浮液加入与云母粉质量50%的松针粉，并以1500r/min转速搅拌40min；
（3）向步骤（2）中搅拌均匀的云母粉与松针粉的混合液中加入其质量5%的松节油，然后再添加云母粉与松针粉的混合液质量50%的无水乙醇，搅拌均匀，在80℃下保温2小时，得到预混液；
（4）向步骤（3）中制备的预混液中添加质量分数为10%的辛二酸溶液，调节预混液pH至3.2，在80℃下保温40min，然后进行过滤，采用去离子水清洗至中性，得到沉淀物，向沉淀物中添加其质量2倍的丙三醇，然后进行研磨2小时，然后再进行过滤，烘干至恒重，即得松节油改性云母粉。
进一步的，所述云母粉粒度为1000目。
进一步的，所述
松针粉粒度为800目。
进一步的，所述硅酸钙晶须经过质量分数为1%的偶联剂在常温下浸泡2小时处理，然后进行过滤，烘干至恒重。
进一步的，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
进一步的，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯。
实施例3
一种利用云母改性聚乙烯制成的瓶盖，按重量份计由以下成分制成：聚乙烯树脂100、松节油改性云母粉32、硅酸钙晶须7、有机颜料2、氧化锌2.5、增塑剂1.5；
所述硅酸钙晶须经过偶联剂浸泡2小时处理。
进一步的，所述松节油改性云母粉制备方法为：
（1）将云母粉均匀分散到去离子水中，配制成质量分数为8.5%的云母粉悬浮液，调节温度至70℃，以500r/min转速搅拌2小时；
（2）搅拌均匀的云母粉悬浮液加入与云母粉质量50%的松针粉，并以1500r/min转速搅拌40min；
（3）向步骤（2）中搅拌均匀的云母粉与松针粉的混合液中加入其质量5%的松节油，然后再添加云母粉与松针粉的混合液质量50%的无水乙醇，搅拌均匀，在80℃下保温2小时，得到预混液；
（4）向步骤（3）中制备的预混液中添加质量分数为10%的辛二酸溶液，调节预混液pH至3.2，在80℃下保温40min，然后进行过滤，采用去离子水清洗至中性，得到沉淀物，向沉淀物中添加其质量2倍的丙三醇，然后进行研磨2小时，然后再进行过滤，烘干至恒重，即得松节油改性云母粉。
进一步的，所述云母粉粒度为900目。
进一步的，所述
松针粉粒度为700目。
进一步的，所述硅酸钙晶须经过质量分数为1%的偶联剂在常温下浸泡2小时处理，然后进行过滤，烘干至恒重。
进一步的，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
进一步的，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯。
对比例1：与实施例1区别仅在于将松节油改性云母粉替换为普通云母粉。
对比例2：与实施例1区别仅在于将松节油改性云母粉替换为硅烷偶联剂改性处理云母粉。
对比例3：与实施例1区别仅在于不添加硅酸钙晶须。
试验：
按实施例与对比例将各组分混合，然后在双螺杆挤出机中进行共混(挤出机各区温度分别为170、180、190、190、190和180℃，螺杆转速200-250 r/min)，经造粒得到不同母粒，将所得母粒烘干后，在注射机温度190℃、模具温度40℃、注射压力0.4 MPa条件下，制备所需相同规格的瓶盖：
力学性能测试：样品的冲击性能按GB/T 1043—1993进行测试，室温，空气湿度50%；
收缩性能测试：按照GB/T 15585—1995测试平行于料流方向上的样品收缩率；
表1
冲击强度kJ/m² 收缩率%
实施例1 38.62 0.87
实施例2 37.46 0.73
实施例3 38.25 0.81
对比例1 27.56 1.86
对比例2 32.88 1.23
对比例3 30.19 1.04
普通聚乙烯 18.23 2.14
由表1可以看出制备的瓶盖综合性能更好，松节油改性云母粉与硅酸钙晶须能够协同改善提高聚乙烯塑料体系的性能。

Claims (7)

1.一种利用云母改性聚乙烯制成的瓶盖，其特征在于，按重量份计由以下成分制成：聚乙烯树脂80-120、松节油改性云母粉30-35、硅酸钙晶须6-8、有机颜料1-3、氧化锌2.3-2.7、增塑剂1.4-1.8；
所述硅酸钙晶须经过偶联剂浸泡2小时处理。
2.如权利要求1所述的一种利用云母改性聚乙烯制成的瓶盖，其特征在于，所述松节油改性云母粉制备方法为：
（1）将云母粉均匀分散到去离子水中，配制成质量分数为8.5%的云母粉悬浮液，调节温度至70℃，以500r/min转速搅拌2小时；
（2）搅拌均匀的云母粉悬浮液加入与云母粉质量50%的松针粉，并以1500r/min转速搅拌40min；
（3）向步骤（2）中搅拌均匀的云母粉与松针粉的混合液中加入其质量5%的松节油，然后再添加云母粉与松针粉的混合液质量50%的无水乙醇，搅拌均匀，在80℃下保温2小时，得到预混液；
（4）向步骤（3）中制备的预混液中添加质量分数为10%的辛二酸溶液，调节预混液pH至3.2，在80℃下保温40min，然后进行过滤，采用去离子水清洗至中性，得到沉淀物，向沉淀物中添加其质量2倍的丙三醇，然后进行研磨2小时，然后再进行过滤，烘干至恒重，即得松节油改性云母粉。
3.如权利要求2所述的一种利用云母改性聚乙烯制成的瓶盖，其特征在于，所述云母粉粒度为800-1000目。
4.如权利要求2所述的一种利用云母改性聚乙烯制成的瓶盖，其特征在于，所述
松针粉粒度为600-800目。
5.如权利要求1所述的一种利用云母改性聚乙烯制成的瓶盖，其特征在于，所述硅酸钙晶须经过质量分数为1%的偶联剂在常温下浸泡2小时处理，然后进行过滤，烘干至恒重。
6.如权利要求5所述的一种利用云母改性聚乙烯制成的瓶盖，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
7.如权利要求1所述的一种利用云母改性聚乙烯制成的瓶盖，其特征在于，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯。
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