CN108314834A - 一种改性线性低密度聚乙烯材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种改性线性低密度聚乙烯材料，该改性线性低密度聚乙烯材料由下述重量份的组分组成：线性低密度聚乙烯树脂100份，改性剂为0.2～4份，相容剂0～10份，复合抗氧剂0.15～0.60份，所述的复合抗氧剂由抗氧剂1010与抗氧剂168按照1∶3的重量比组成，所述改性剂为石墨烯，所述的相容剂为马来酸酐接枝POE，接枝率1～2.5％。

Description

一种改性线性低密度聚乙烯材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高分子材料及其制备方法，具体涉及一种改性线性低密度聚乙烯材料及其制备方法。
背景技术
线性低密度聚乙烯(LLDPE)为无毒、无味、无臭的乳白色颗粒，密度为0.918～0.935g/cm3。它与LDPE相比，具有较高的软化温度和熔融温度，有强度大、韧性好、刚性大、耐热、耐寒性好等优点，还具有良好的耐环境应力开裂性，耐冲击强度、耐撕裂强度等性能，并可耐酸、碱、有机溶剂等而广泛用于工业、农业、医药、卫生和日常生活用品等领域。
目前改性LLDPE材料品种很多，主要是根据材料的应用性能进行改性。如采用填充剂(如碳酸钙、滑石粉、玻璃微珠等)改性LLDPE，可降低其成本；采用发泡剂、交联剂制得低密度发泡LLDPE，可作为保温、防震、隔音材料等。
本发明采用石墨烯作为改性剂，制备改性LLDPE。石墨烯是一种新型碳类材料，具有卓越的力学、电学、热学性能。本发明利用石墨烯的这种特性，采用少量的石墨烯与LLDPE进行熔融共混，即可获得具有良好力学性能、耐热性能和导电导热性能的改性LLDPE材料，满足特定应用领域的应用需要。
发明内容
本发明的目的之一在于解决上述问题，提供一种具有使用方法简便、灵活，可满足特定应用要求的产品生产，同时具有较好的力学性能、耐热性能、导电导热性能，生产成本较低、生产工序简单的改性线性低密度聚乙烯材料。
本发明的另一目的在于提供上述改性线性低密度聚乙烯材料的制备方法。
本发明所述的改性线性低密度聚乙烯材料由下述重量份的组分组成：线性低密度聚乙烯树脂100份，改性剂为0.2～4份，相容剂0～10份，复合抗氧剂0.15～0.60份。
优选的本发明所述改性线性低密度聚乙烯材料由下述重量份的组分组成：线性低密度聚乙烯树脂100份，改性剂为1.2份，相容剂4份，复合抗氧剂0.48份。
优选的本发明所述线性低密度聚乙烯树脂为粉状线性低密度聚乙烯树脂。
优选的本发明所述改性剂为石墨烯，石墨烯比表面积500～600m2/g，粒径D50﹤10um，碳质量分数≧98.5％。
优选的本发明所述的相容剂为马来酸酐接枝POE，接枝率1～2.5％。
优选的本发明所述的复合抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168组成。所述的复合抗氧剂由抗氧剂1010与抗氧剂168按照1∶3的重量比组成。
本发明所述的改性线性低密度聚乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将按照配方称取线性低密度聚乙烯树脂、改性剂、相容剂以及复合抗氧剂倒入混合机中低速混合2～3min，出料，得到改性线性低密度聚乙烯树脂混合物料；
(2)将步骤(1)所得的改性线性低密度聚乙烯树脂混合物料送入到双螺杆挤出机中熔融挤出，所挤出的条料经模头进入水槽冷却，经过切粒机切粒和干燥处理即得改性线性低密度聚乙烯材料。
优选的本发明所述步骤(2)中，双螺杆挤出机各区的温度为：T1＝130～140℃，T2＝140～150℃，T3＝150～160℃，T4＝160～170℃，T5＝170～180℃，T6＝180～190℃，T7＝180～190℃，T8＝190～200℃，T9＝185～195℃，T模＝180～190℃。更优选的本发明所述步骤(2)中，双螺杆挤出机各区的温度为：T1＝135℃，T2＝145℃，T3＝155℃，T4＝165℃，T5＝175℃，T6＝185℃，T7＝185℃，T8＝195℃，T9＝195℃，T模＝190℃。
本发明所述的线性低密度聚乙烯材料优选应用于大棚膜中。
本发明所述的线性低密度聚乙烯以下简称LLDPE。
本发明具有的积极效果：
1.本发明的改性LLDPE材料采用比表面积500～600m2/g，粒径D50﹤10um，碳质量分数≧98.5％。具有以下优点：
(1)在较少的用量下即能够获得良好的LLDPE增强增韧效果；
(2)在较少的用量下有效提高LLDPE的热变形温度和导电导热效果；
(3)在较少的用量下提高LLDPE的热分解温度；保证了改性LLDPE材料制造和成型加工稳定性。
2.本发明的改性LLDPE材料采用马来酸酐接枝POE作为相容剂，保证了石墨烯在改性LLDPE材料制造及应用中在具有良好的均匀分散作用，有利于提高改性LLDPE材料的增强增韧和导电导热效果。
具体实施方式
实施例1
本实施例的改性线性低密度聚乙烯(LLDPE)材料由下述重量的组分制成：
粉料的LLDPE树脂：25kg，改性剂石墨烯：0.3kg，复合抗氧剂(由0.03kg的抗氧剂1010和0.09kg的抗氧剂168组成)：0.12kg，相容剂马来酸酐接枝POE：1kg。
上述改性LLDPE材料的制备方法具有以下步骤：
(1)将按照配方称取粉料的LLDPE树脂、改性剂、相容剂以及复合抗氧剂倒入混合机中低速混合2min，出料，得到改性线性低密度聚乙烯树脂混合物料；
(2)将步骤(1)所得的改性线性低密度聚乙烯树脂混合物料送入到双螺杆挤出机中熔融挤出，所挤出的条料经模头进入水槽冷却，经过切粒机切粒和干燥处理即得改性线性低密度聚乙烯材料。
上述步骤(2)中，双螺杆挤出机各区的温度为：T1＝135℃，T2＝145℃，T3＝155℃，T4＝165℃，T5＝175℃，T6＝185℃，T7＝185℃，T8＝195℃，T9＝195℃，T模＝190℃。
实施例2～实施例6
各实施例的改性LLDPE材料的制备方法与实施例1相同，不同之处在于各组分的重量配比，具体见表1。
表1：实施例1～6组方配比
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
LLDPE粉料树脂 25kg 25kg 25kg 25kg 25kg 25kg
石墨烯 0.3kg 0.5kg 0.7kg 0.5kg 0.5kg 0.5kg
马来酸酐接枝POE 1kg 1kg 1kg 1.25kg 1.5kg 0
抗氧剂1010 0.03kg 0.03kg 0.03kg 0.03kg 0.03kg 0.03kg
抗氧剂168 0.09kg 0.09kg 0.09kg 0.09kg 0.09kg 0.09kg
将实施例1～实施例6制得的改性LLDPE材料，采用注塑成型机注塑标准试样，并按国家标准对该标准试样进行力性能测试，测试结果见表2。
表2：实施例1～6组方制得改性LLDPE材料测试结果
对比例
对比例的改性LLDPE材料的制备方法与实施例3和实施例5相同，不同之处是将纯LLDPE粉料和轻质碳酸钙、滑石粉作对比，具体见表3。
表3：实施例3、实施例5、对比例1、对比例2、对比例3配方表
实施例3 实施例5 对比例1 对比例2 对比例3
LLDPE粉料树脂 25kg 25kg 25kg 25kg 25kg
石墨烯 0.7kg 0.5kg 0 0 0
轻质碳酸钙 0 0 2kg 0 0
滑石粉 0 0 0 2kg 0
马来酸酐接枝POE 1kg 1.5kg 0 0 0
抗氧剂1010 0.025kg 0.025kg 0 0 0
抗氧剂168 0.075kg 0.075kg 0 0 0
将制成的对比例LLDPE材料采用注塑成型机注塑标准试样，测试的性能，具体见表4。
表4：实施例3、实施例5与对比例1、对比例2、对比例3制得改性LLDPE材料测试结果
由表4可知：
1.实施例3、实施例5与对比例3比较可见，本发明采用石墨烯和马来酸酐接枝POE改性LLDPE与纯LLDPE相比，能有效提高LLDPE的综合力学性能、热变形温度、热分解温度、导热性能和导电性能。
2.实施例3、实施例5与对比例1、对比例2比较可见，本发明采用石墨烯和马来酸酐接枝POE改性LLDPE材料与采用轻质碳酸钙、滑石粉填料改性的LLDPE材料相比，其综合力学性能、热变形温度、热分解温度、导热性能，导电性能均明显优于采用轻质碳酸钙、滑石粉填料改性的LLDPE材料。

Claims (10)

1.一种改性线性低密度聚乙烯材料，其特征在于，该改性线性低密度聚乙烯材料由下述重量份的组分组成：线性低密度聚乙烯树脂100份，改性剂为0.2～4份，相容剂0～10份，复合抗氧剂0.15～0.60份。
2.根据权利要求1所述的改性线性低密度聚乙烯材料，其特征在于，该改性线性低密度聚乙烯材料由下述重量份的组分组成：线性低密度聚乙烯树脂100份，改性剂为1.2份，相容剂4份，复合抗氧剂0.48份。
3.根据权利要求1或2所述的改性线性低密度聚乙烯材料，其特征在于，所述线性低密度聚乙烯树脂为粉状线性低密度聚乙烯树脂。
4.根据权利要求1或2所述的改性线性低密度聚乙烯材料，其特征在于，所述改性剂为石墨烯，石墨烯比表面积500～600m2/g，粒径D50﹤10um，碳质量分数≧98.5％。
5.根据权利要求1或2所述的改性线性低密度聚乙烯材料，其特征在于，所述的相容剂为马来酸酐接枝POE，接枝率1～2.5％。
6.根据权利要求1或2所述的改性线性低密度聚乙烯材料，其特征在于，所述的复合抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168组成。
7.根据权利要求6所述的改性线性低密度聚乙烯材料，其特征在于，所述的复合抗氧剂由抗氧剂1010与抗氧剂168按照1∶3的重量比组成。
8.根据权利要求1或2所述的改性线性低密度聚乙烯材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
(1)将按照配方称取线性低密度聚乙烯树脂、改性剂、相容剂以及复合抗氧剂倒入混合机中低速混合2～3min，出料，得到改性线性低密度聚乙烯树脂混合物料；
(2)将步骤(1)所得的改性线性低密度聚乙烯树脂混合物料送入到双螺杆挤出机中熔融挤出，所挤出的条料经模头进入水槽冷却，经过切粒机切粒和干燥处理即得改性线性低密度聚乙烯材料。
9.根据权利要求8所述的改性线性低密度聚乙烯材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，双螺杆挤出机各区的温度为：T1＝135℃，T2＝145℃，T3＝155℃，T4＝165℃，T5＝175℃，T6＝185℃，T7＝185℃，T8＝195℃，T9＝195℃，T模＝190℃。
10.根据权利要求1或2所述的改性线性低密度聚乙烯材料的应用，其特征在于，所述应用为在大棚膜中的应用。
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