CN109054160B - 一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料及其制备方法，它属于聚乙烯复合材料领域。本发明对沸石颗粒进行研磨分散处理，并形成纳米沸石颗粒与无水乙醇的共混液，将分散处理后的纳米沸石颗粒溶液与纯聚乙烯混炼1小时，通过控制混炼温度去除乙醇，造粒冷却得到纳米沸石改性聚乙烯复合材料。本发明方法得到的纳米沸石沸石改性聚乙烯纳米复合材料具有更高的交直流击穿场强，直流击穿场强达到了308.4kV/mm，交流击穿场强达到了125.8kV/mm；有效地提高了高电场下材料的空间电荷注入的阈值，增加至25kV/mm以上；明显降低了电导，高电场下的电导仅为纯聚乙烯的1/8，高场下明显抑制了空间电荷的注入，具有优异的介电性能。
Description
技术领域
本发明属于聚乙烯复合材料领域；具体涉及一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
近年来，随着发电输电技术的快速发展和技术的革新，绝缘电介质材料的需求越来越大，同时对绝缘材料的性能要求也越来越高。当前正在发展的超高压和特高压输电电缆主要采用超高压和特高压直流输电技术，这就要求电缆的绝缘材料具备优异的介电性能，尤其是要抑制高电场下的空间电荷注入，提高材料的击穿场强，这将成为电缆可靠运行的关键指标。
聚乙烯属于非极性聚合物，具有良好的介电特性，是一种被广泛应用的聚合物材料，尤其在电缆行业中，聚乙烯是高压输电电缆绝缘的主要材料。为了增强聚乙烯的各种绝缘性能，尤其是抑制高场强下的空间电荷聚集问题，许多研究集中在聚乙烯介电性能的改性上，纳米技术的发展则为复合聚乙烯材料的发展开辟了道路。近十几年来，在聚乙烯材料中加入无机纳米粒子，研发新一代具有更高击穿场强、低电导、低损耗、高导热、耐老化等性能的新型复合聚乙烯材料具有十分重要的意义，这同时对电力电缆的高效、节能、小型化、更好的可靠性起到重要的战略意义。
沸石是一种具有纳米孔洞结构的无机硅铝酸氧化物，其结构是由硅氧四面体和铝氧四面体构成的三维骨架结构，具有纳米结构简单、重复性和稳定性好的特点，被广泛应用在气体吸附、分子筛、离子交换以及催化等领域，其多孔结构使其具备比普通无机氧化物大得多的比表面积和更高的表面能。在纳米尺寸下，沸石的比表面积尤其是外比表面积将更加巨大，同时孔道缩短，孔洞开口数量增加，使其具备更高的表面能和活性。利用纳米沸石的特殊多孔结构和巨大的比表面积与聚乙烯复合，可以极大的增强复合材料中纳米尺度上的特殊效应，产生更大的复合材料界面效应，从而提高复合材料的介电性能。
发明内容
本发明目的是提供了一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料及其制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、按照一定质量配比分别称取纳米沸石颗粒、无水乙醇，将称量好的纳米沸石颗粒、无水乙醇置于球墨罐中，球磨后，得到第一混合物，待用；
步骤2、将步骤1得到的第一混合物置于密封容器内，密封后放入超声震荡器上超声后，得到第二混合物，待用；
步骤3、将低密度聚乙烯置于烘箱中干燥，待用；
步骤4、将转矩流变仪加热至一定温度，启动电机并放入一定质量的步骤3烘干后的低密度聚乙烯进行融炼，一定时间后取出低密度聚乙烯，控制转矩流变仪的温度，待用；
步骤5、向转矩流变仪中加入一定质量的步骤3烘干后的低密度聚乙烯，熔炼一定时间，然后加入步骤2制备的第二混合物进行混炼一定时间，造粒、冷却，制得纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料。
本发明所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤1中纳米沸石颗粒为NaY型纳米沸石，化学式为Na56[(AlO2)56(SiO2)126]·250H2O，球磨后纳米沸石颗粒的尺寸为50nm，纳米沸石颗粒上孔洞的尺寸为0.74nm。
本发明所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤1中纳米沸石颗粒、无水乙醇的质量比为1：9，球磨转速4500转/分钟，每次球磨2h暂停0.5h，球磨时间共20h。
本发明所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤2中控制超声震荡器的温度为35～45℃，超声频率为10～20kHz，超声时间30～60min。
本发明所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤3中烘箱干燥温度为60℃，烘干时间24h。
本发明所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤4中转矩流变仪的温度为160℃，加入低密度聚乙烯的质量为100g，融炼时间15～20min。
本发明所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤5中加入的低密度聚乙烯与步骤2制备的第二混合物的质量比为145～149.25：7.5～45，控制转矩流变仪的温度为160℃，熔炼时间15～20min，混炼时间60min。
本发明所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤5中加入的低密度聚乙烯与步骤2制备的第二混合物的质量比为145.5：45。
一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料，根据权利要求1-8任一项所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法得到。
本发明所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料，所述的纳米沸石颗粒的掺杂浓度为3wt％。
本发明所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤2超声后的第二混合物为悬浊液的状态。
本发明所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，乙醇会在混炼过程中被蒸发出来，只留下纳米沸石颗粒与聚乙烯进行共混。待乙醇液体蒸发后，持续混炼60分钟，造粒冷却即得沸石/聚乙烯纳米复合材料。
本发明所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，解决了现有聚合物绝缘电介质击穿场强的提高，抑制空间电荷的积累，以及降低电导率的技术问题，提供了一种改进的熔融共混的方法制备纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料。
本发明所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料，具有较高的击穿场强、较低的体积电导率、高电场下更少的空间电荷注入。纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的直流击穿场强达到了308.4kV/mm，相比纯聚乙烯的直流击穿场强280.5kV/mm，提高了约10％；纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料交流击穿场强达到了125.8kV/m，相对于纯聚乙烯的交流击穿场强102.7kV/mm，提高了约24％；纳米掺杂有效的提高了空间电荷注入的阀值，纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的电荷注入阀值增加至25kV/mm以上，而纯聚乙烯的电荷注入阀值仅为15kV/mm，与此同时纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的电导相比纯LDPE有大幅度的降低，高场电导为纯LDPE的1/8；此外在高电场条件下，纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的空间电荷注入量明显小于纯聚乙烯，具有优异的空间电荷抑制效果。
附图说明
图1为NaY型纳米沸石颗粒球磨前的原子力显微形貌图；
图2为NaY型纳米沸石颗粒球磨后的原子力显微形貌图；
图3为具体实施方式一方法制备的纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的原子力显微形貌图；
图4为具体实施方式一方法制备的纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的扫描电子显微镜照片；
图5为具体实施方式一方法制备的纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的红外光谱；
图6为具体实施方式一方法制备的纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的直流击穿数据对比图；
图7为具体实施方式一方法制备的纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的交流流击穿数据对比图；
图8为对比例方法制备的纯聚乙烯复合材料的电导数据图；
图9为具体实施方式一方法制备的纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的电导数据图；
图10为对比例方法制备的纯聚乙烯复合材料的高电场下空间电荷分布图；
图11为具体实施方式一方法制备的纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的高电场下空间电荷分布图。
具体实施方式
一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、按照一定质量配比分别称取纳米沸石颗粒、无水乙醇，将称量好的纳米沸石颗粒、无水乙醇置于球墨罐中，球磨后，得到第一混合物，待用；
步骤2、将步骤1得到的第一混合物置于密封容器内，密封后放入超声震荡器上超声后，得到第二混合物，待用；
步骤3、将低密度聚乙烯置于烘箱中干燥，待用；
步骤4、将转矩流变仪加热至一定温度，启动电机并放入一定质量的步骤3烘干后的低密度聚乙烯进行融炼，一定时间后取出低密度聚乙烯，控制转矩流变仪的温度，待用；
步骤5、向转矩流变仪中加入一定质量的步骤3烘干后的低密度聚乙烯，熔炼一定时间，然后加入步骤2制备的第二混合物进行混炼一定时间，造粒、冷却，制得纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料。
本实施方式所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤1中纳米沸石颗粒为NaY型纳米沸石，化学式为Na56[(AlO2)56(SiO2)126]·250H2O，球磨后纳米沸石颗粒的尺寸为50nm，纳米沸石颗粒上孔洞的尺寸为0.74nm。
本实施方式所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤1中纳米沸石颗粒、无水乙醇的质量比为1：9，球磨转速4500转/分钟，每次球磨2h暂停0.5h，球磨时间共20h。
本实施方式所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤2中控制超声震荡器的温度为40℃，超声频率为10kHz，超声时间40min。
本实施方式所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤3中烘箱干燥温度为60℃，烘干时间24h。
本实施方式所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤4中转矩流变仪的温度为160℃，加入低密度聚乙烯的质量为100g，融炼时间15min。
本实施方式所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤5中加入的低密度聚乙烯与步骤2制备的第二混合物的质量比为145.5：45，控制转矩流变仪的温度为160℃，熔炼时间15min，混炼时间60min。
本实施方式所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤1中NaY型纳米沸石颗粒球磨前的原子力显微形貌图如图1所示，NaY型纳米沸石颗粒球磨后的原子力显微形貌图如图2所示：从图1和图2的对比可知，球磨前纳米沸石颗粒的尺寸为100-500nm，经过球磨机研磨过后，纳米沸石粒子的尺寸有了明显的改善，团聚在一起的纳米沸石颗粒被均匀的分散开，并且其粒径也较为均匀，球磨后的纳米沸石颗粒的尺寸为50nm左右。
本实施方式所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，制备的所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的原子力显微形貌图如图3所示、扫描电子显微镜照片如图4所示，从图3和图4能够看出，制备的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料中纳米沸石颗粒分布均匀，纳米沸石颗粒之间的间距为0.2-0.4μm，纳米沸石颗粒之间没有团聚。
本实施方式所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，制备的所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的红外光谱如图5所示，从图5中能够看出，721cm-1的吸收峰为–(CH2)n–(n≥4)的特征峰；位于2192cm-1和2846cm-1的吸收双峰是–CH2–的特征峰；而位于1463cm-1的吸收峰也可以为–CH2–的特征峰，亦或是–CH3的特征峰，这说明纳米沸石掺杂并没有改变聚乙烯原有的特征峰位，未对聚乙烯基体的分子键合产生明显的影响。同时在(600～1600cm-1)产生了较宽吸收峰组合。这里的吸收特征显然与掺杂的纳米沸石有关，尤其是波数位于1028cm-1和1093cm-1的吸收双峰可以认为是TO4(氧化物四面体)的特征峰。而位于1596cm-1的吸收峰则可能是C＝C双键的特征峰。在整个红外谱图中，3300cm-1至3600cm-1并未发现明显的有关羟基-OH的特征峰，这说明在复合物的制备过程中加入的乙醇溶液已经被完全蒸发出去，没有明显的残留。
本实施方式所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，制备的纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的电导数据图如图9所示，的纯聚乙烯复合材料的电导数据图对比图如图8所示：从图8、图9对比能够看出，纯聚乙烯材料的电荷注入阀值为15kV/mm，本实施方式所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的电荷注入阀值为25kV/mm以上。
本实施方式所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，制备的纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的高电场下空间电荷分布图如图11所示，的纯聚乙烯复合材料的高电场下空间电荷分布图对比图如图10所示：从图10、图11对比能够看出，纯聚乙烯材料在电场强度为49kV/mm时，纯聚乙烯内有大量的空间电荷注入，本实施方式所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料在电场强度为40kV/mm时，没有明显的空间电荷注入。
具体实施方式二：
根据具体实施方式一方法制备的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料，所述的纳米沸石颗粒的掺杂浓度为3wt％。
具体实施方式三：
一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、按照一定质量配比分别称取纳米沸石颗粒、无水乙醇，将称量好的纳米沸石颗粒、无水乙醇置于球墨罐中，球磨后，得到第一混合物，待用；
步骤2、将步骤1得到的第一混合物置于密封容器内，密封后放入超声震荡器上超声后，得到第二混合物，待用；
步骤3、将低密度聚乙烯置于烘箱中干燥，待用；
步骤4、将转矩流变仪加热至一定温度，启动电机并放入一定质量的步骤3烘干后的低密度聚乙烯进行融炼，一定时间后取出低密度聚乙烯，控制转矩流变仪的温度，待用；
步骤5、向转矩流变仪中加入一定质量的步骤3烘干后的低密度聚乙烯，熔炼一定时间，然后加入步骤2制备的第二混合物进行混炼一定时间，造粒、冷却，制得纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料。
本实施方式所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤1中纳米沸石颗粒为NaY型纳米沸石，化学式为Na56[(AlO2)56(SiO2)126]·250H2O，球磨后纳米沸石颗粒的尺寸为50nm，纳米沸石颗粒上孔洞的尺寸为0.74nm。
本实施方式所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤1中纳米沸石颗粒、无水乙醇的质量比为1：9，球磨转速4500转/分钟，每次球磨2h暂停0.5h，球磨时间共20h。
本实施方式所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤2中控制超声震荡器的温度为35～45℃，超声频率为10～20kHz，超声时间30～60min。
本实施方式所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤3中烘箱干燥温度为60℃，烘干时间24h。
本实施方式所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤4中转矩流变仪的温度为160℃，加入低密度聚乙烯的质量为100g，融炼时间15～20min。
本实施方式所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤5中加入的低密度聚乙烯与步骤2制备的第二混合物的质量比为145～149.25：7.5～45，控制转矩流变仪的温度为160℃，熔炼时间15～20min，混炼时间60min。
本实施方式所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，制备的所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的直流击穿数据对比图如图6所示、交流流击穿数据对比图如图7所示：
其中纯的聚乙烯材料的制备方法为：用平板硫化机在140℃下，压强为10MPa，加热压制时间20min，将纯LDPE材料压成厚度为100μm左右的薄片，经过真空蒸镀铝电极并放入恒温干燥箱在60℃下短路放电24小时。测试用上电极为标准圆柱电极，电极直径为25mm，下电极直径50mm，上下电极的边缘为圆角抛光，半径3mm，进行直流击穿数据、交流流击穿数据测试。
从图6和图7能够看出，纯LDPE材料直流击穿场为280.5kV/mm、交流击穿场强为102.7kV/mm，本实施方式所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料通过改变纯低密度聚乙烯的掺入量分别为145.5g、147g、148.5g和149.25g，改变纳米沸石颗粒溶液的掺入量分别为45g、30g、15g和7.5g，得到纳米沸石掺杂浓度分别为3wt％、2wt％、1wt％和0.5wt％的复合材料，用平板硫化机在140℃下，压强为10MPa，加热压制时间20min，将纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料压成厚度为100μm左右的薄片，经过真空蒸镀铝电极并放入恒温干燥箱在60℃下短路放电24小时。测试用上电极为标准圆柱电极，电极直径为25mm，下电极直径50mm，上下电极的边缘为圆角抛光，半径3mm。测试结果本实施方式所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料直流击穿场强最高达到308.4kV/mm，交流击穿场强最高达到125.8kV/mm。
具体实施方式四：
一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、按照一定质量配比分别称取纳米沸石颗粒、无水乙醇，将称量好的纳米沸石颗粒、无水乙醇置于球墨罐中，球磨后，得到第一混合物，待用；
步骤2、将步骤1得到的第一混合物置于密封容器内，密封后放入超声震荡器上超声后，得到第二混合物，待用；
步骤3、将低密度聚乙烯置于烘箱中干燥，待用；
步骤4、将转矩流变仪加热至一定温度，启动电机并放入一定质量的步骤3烘干后的低密度聚乙烯进行融炼，一定时间后取出低密度聚乙烯，控制转矩流变仪的温度，待用；
步骤5、向转矩流变仪中加入一定质量的步骤3烘干后的低密度聚乙烯，熔炼一定时间，然后加入步骤2制备的第二混合物进行混炼一定时间，造粒、冷却，制得纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料。
具体实施方式五：
根据具体实施方式四所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤1中纳米沸石颗粒为NaY型纳米沸石，化学式为Na56[(AlO2)56(SiO2)126]·250H2O，球磨后纳米沸石颗粒的尺寸为50nm，纳米沸石颗粒上孔洞的尺寸为0.74nm。
具体实施方式六：
根据具体实施方式四所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤1中纳米沸石颗粒、无水乙醇的质量比为1：9，球磨转速4500转/分钟，每次球磨2h暂停0.5h，球磨时间共20h。
具体实施方式七：
根据具体实施方式四所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤2中控制超声震荡器的温度为35～45℃，超声频率为10～20kHz，超声时间30～60min。
具体实施方式八：
根据具体实施方式四所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤3中烘箱干燥温度为60℃，烘干时间24h。
具体实施方式九：
根据具体实施方式四所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤4中转矩流变仪的温度为160℃，加入低密度聚乙烯的质量为100g，融炼时间15～20min。
具体实施方式十：
根据具体实施方式四所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤5中加入的低密度聚乙烯与步骤2制备的第二混合物的质量比为145～149.25：7.5～45，控制转矩流变仪的温度为160℃，熔炼时间15～20min，混炼时间60min。
具体实施方式十一：
根据具体实施方式四所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，步骤5中加入的低密度聚乙烯与步骤2制备的第二混合物的质量比为145.5：67.5。
具体实施方式十二：
根据具体实施方式四所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法制备的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料，所述的纳米沸石颗粒的掺杂浓度为3wt％。
具体实施方式十三：
本实施方式纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的方法如下：
一、纳米沸石颗粒挑选：
选取NaY型纳米沸石这种常规具有代表性的纳米沸石进行纳米沸石改性聚乙烯复合材料的制备，NaY型纳米沸石的化学分子式为Na56[(AlO2)56(SiO2)126]·250H2O，是一种多孔材料，其孔洞的尺寸为0.74nm，纳米颗粒的尺寸约为50nm。
二、纳米沸石颗粒的分散处理：
将NaY型纳米沸石材料与无水乙醇按重量比为1:9的比例置于行星式球磨机中，所选用的研磨罐材质为硬度较高的天然玛瑙，同时加入若干同样玛瑙材质的研磨球，以4500转/分钟的转数进行机械球磨，其中每球磨2小时暂停半小时，共球磨20小时，以使纳米沸石颗粒尺寸均匀，分散效果最好。
再将球磨好的纳米沸石颗粒与乙醇的共混溶液取出放入玻璃容器中并密封，将容器放置在超声震荡器上在40℃条件下持续震荡以防止纳米粒子沉降，保持悬浊液的状态备用。
三、聚乙烯复合材料的制备：
将低密度聚乙烯在60℃干燥24小时，然后将转矩流变仪加热至160℃，启动电机并放入约100克的纯低密度聚乙烯粒料进行融炼，去除流变仪混料仓和双辊内部的杂质，15分钟后停止电机将纯聚乙烯取出。重新启动电机，加入纯低密度聚乙烯145.5克，等粒料重分熔融后，将步骤二中制备的纳米沸石颗粒溶液45克逐步添加至料仓中进行混炼，此时混炼温度仍为160℃。乙醇会在混炼过程中被蒸发出来，只留下纳米沸石颗粒与聚乙烯进行共混。待乙醇液体蒸发后，持续混炼60分钟，造粒冷却即得沸石/聚乙烯纳米复合材料，共混后复合材料中聚乙烯质量为145.5克，纳米沸石为4.5克，纳米沸石掺杂浓度约为3wt％。
具体实施方式十四：
本实施方式与具体实施方式十三不同的是步骤三中在流变仪中添加纯聚乙烯147克，添加纳米沸石颗粒溶液30克，其中纳米沸石3克。其它与具体实施方式十三相同。
具体实施方式十五：
本实施方式与具体实施方式十三不同的是步骤三中在流变仪中添加纯聚乙烯148.5克，添加纳米沸石颗粒溶液15克，其中纳米沸石1.5克。其它与具体实施方式十三相同。
具体实施方式十六：
本实施方式与具体实施方式十三不同的是骤三中在流变仪中添加纯聚乙烯149.25克，添加纳米沸石颗粒溶液7.5克，其中纳米沸石0.75克。其它与具体实施方式十三相同。
Claims (3)
1.一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1、按照一定质量配比分别称取纳米沸石颗粒、无水乙醇，将称量好的纳米沸石颗粒、无水乙醇置于球墨罐中，球磨后，得到第一混合物，待用；
步骤2、将步骤1得到的第一混合物置于密封容器内，密封后放入超声震荡器上超声后，得到第二混合物，待用；
步骤3、将低密度聚乙烯置于烘箱中干燥，待用；
步骤4、将转矩流变仪加热至一定温度，启动电机并放入一定质量的步骤3烘干后的低密度聚乙烯进行融炼，一定时间后取出低密度聚乙烯，控制转矩流变仪的温度，待用；
步骤5、向转矩流变仪中加入一定质量的步骤3烘干后的低密度聚乙烯，熔炼一定时间，然后加入步骤2制备的第二混合物进行混炼一定时间，造粒、冷却，制得纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料；
步骤1中纳米沸石颗粒、无水乙醇的质量比为1：9，球磨转速4500转/分钟，每次球磨2h暂停0.5h，球磨时间共20h；
步骤1中纳米沸石颗粒为NaY型纳米沸石，化学式为Na56[(AlO2)56(SiO2)126]·250H2O，球磨后纳米沸石颗粒的尺寸为50nm，纳米沸石颗粒上孔洞的尺寸为0.74nm；
步骤2中控制超声震荡器的温度为35～45℃，超声频率为10～20kHz，超声时间30～60min；
步骤3中烘箱干燥温度为60℃，烘干时间24h；
步骤4中转矩流变仪的温度为160℃，加入低密度聚乙烯的质量为100g，融炼时间15～20min；
步骤5中加入的低密度聚乙烯与步骤2制备的第二混合物的质量比为145.5：45，控制转矩流变仪的温度为160℃，熔炼时间15～20min，混炼时间60min。
2.一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料，其特征在于：根据权利要求1所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料的制备方法得到。
3.根据权利要求2所述的一种纳米沸石颗粒改性聚乙烯复合材料，其特征在于：所述的纳米沸石颗粒的掺杂浓度为3wt%。
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