CN109627557A - 一种改性聚乙烯母粒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性聚乙烯母粒，包括原料聚乙烯、玻璃纤维、VAE乳液、填料、分散剂和助剂，其中原料的重量组分为：聚乙烯20～30份、玻璃纤维15～20份、VAE乳液10～20份、填料40～50份、分散剂3～5份、助剂1～2份。本发明针对现有的聚乙烯母粒强度低、遇高温容易融化、容易被酸性或碱性物质腐蚀等技术问题进行改进，在聚乙烯中添加玻璃纤维以及VAE乳液进行三元复合，得到的改性聚乙烯母粒，具有较高使用强度的同时还具有较高的耐酸碱、耐高温性能。提高了聚乙烯母粒的使用范围及应用领域。
Description
技术领域
本发明涉及塑料母粒领域，尤其涉及一种改性聚乙烯母粒。
背景技术
母粒(英文名称Masterbatches)全名塑料母粒，别名母料是20世纪80年代发展站起来的一种塑料加工助剂，它是由超量的化学助剂、载体树脂和分散剂等所组成。母粒是把超常量的颜料(染料)均匀载附于树脂中而得到的聚集体。在塑料加工成型过程中，为了操作上的方便，将所需要的各种助剂、填料与少量载体树脂先进行混合混炼，经过挤出机等设备计量、混合、熔融、挤出、切粒等加工过程制得的颗粒料。母粒一般是由载体树脂、各种填料和各种助剂组成的。母粒中助剂的限度或填料的含量比实际塑料制品中的需要量要高数倍至十几倍。聚乙烯是以乙烯单体聚合而成的聚合物，聚乙烯是结构最简单的高分子，也是应用最为广泛的高分子材料。现有的聚乙烯母粒用途非常广泛，单一的聚乙烯母粒温度往往在80～90℃时即开始变形，温度升至110℃以上即全部融化，具体母粒的融化温度与填料的配比也有一定的关系，但是融化的温度相差不是很大。现有的填料多采用无机盐或碱金属氧化物虽然在使用强度方面得到了极大改善，但是在抗酸碱性方面就会弱很多，往往导致成型的塑料制品使用寿命不高。为此，本发明公开了一种改性聚乙烯母粒，通过将现有的聚乙烯进行改性，使得改性后的聚乙烯母粒具有较高使用强度的同时还具有较高的耐酸碱、耐高温性能。提高了聚乙烯母粒的使用范围及应用领域。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种改性聚乙烯母粒，以解决现有技术中的聚乙烯母粒强度低、遇高温容易融化、容易被酸性或碱性物质腐蚀等技术问题；
为解决以上技术问题，本发明公开了一种改性聚乙烯母粒，包括原料聚乙烯、玻璃纤维、VAE乳液、填料、分散剂和助剂，其中所述原料的重量组分为：
由于玻璃纤维是无机非金属材料，具有较好的绝缘性以及耐高温性能，同时还兼具有较高的强度，将其与聚乙烯进行复合使用，可以改善聚乙烯的强度弱以及不耐高温的问题；但是聚乙烯与玻璃纤维的熔融性能不高，因此需要使用其它粘结剂将二者进行熔合加工。VAE乳液是醋酸乙烯-乙烯共聚乳液，其与聚乙烯具有较好的溶解性，同时VAE乳液还兼具有良好的混容性，其可以将其它助剂以及玻璃纤维进行很好的混容，提高复合材料的均一性以及粘黏性。
进一步的，为了更好的提高聚乙烯母粒的强度性能，聚乙烯为高密度聚乙烯，玻璃纤维为ECR玻璃纤维。ECR是一种无碱无氟无硼的玻璃纤维，具有特强的耐酸性、耐水性、耐应力腐蚀性以及短期抗碱性，ECR中无含硼含氟的原料，从源头上消除了氟、硼对环境的污染，把制造过程中空气污染降低到最低程度。
优选的，为了扩大聚乙烯母粒的适用范围，填料为滑石粉、碳酸钙、石英粉、氧化铝、石英粉或云母粉中的任一一种。
进一步的，为了更好的便于母粒加工过程中的均一性，母粒性能波动性较小，分散剂为聚乙烯石蜡或N,N'-乙撑双硬脂酰胺。
优选的，为了防止母粒在后期加工使用过程中塑料性能发生变质，助剂包括稳定剂、润滑剂和颜料，所述颜料为钛白粉或炭黑。
优选的，所述稳定剂为抗氧剂，所述润滑剂为白油或硬脂酸钙。
本发明公开了一种改性聚乙烯母粒，通过调整母粒中各原料的配比以及将聚乙烯与玻璃纤维以及VAE乳液进行三元复合，使得制得的改性聚乙烯相比现有的聚乙烯母粒具有较高的使用强度、耐酸碱性以及具有较高的熔点。通过复合改性，使得改性后的聚乙烯母粒具有较大的使用范围及应用领域。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
实施例1公开了一种聚乙烯母粒，包括原料聚乙烯、玻璃纤维、VAE乳液、填料、分散剂和助剂，其中原料的重量组分为：聚乙烯20份、玻璃纤维15份、VAE乳液10份、填料40份、分散剂3份和助剂1份。本实施例中的聚乙烯为高密度聚乙烯，玻璃纤维为ECR玻璃纤维；填料为滑石粉；分散剂为聚乙烯石蜡。助剂包括抗氧剂1010、白油和钛白粉。
实施例2
实施例2公开了一种改性聚乙烯母粒，包括原料聚乙烯、玻璃纤维、VAE乳液、填料、分散剂和助剂，其中原料的重量组分为：聚乙烯25份、玻璃纤维15份、VAE乳液10份、填料40份、分散剂3份和助剂1份。本实施例中的聚乙烯为高密度聚乙烯，玻璃纤维为ECR玻璃纤维；填料为滑石粉；分散剂为N,N'-乙撑双硬脂酰胺。助剂包括抗氧剂1010、白油和钛白粉。
实施例3
实施例3公开了一种聚乙烯母粒，包括原料聚乙烯、玻璃纤维、VAE乳液、填料、分散剂和助剂，其中原料的重量组分为：聚乙烯25份、玻璃纤维15份、VAE乳液15份、填料45份、分散剂4份和助剂1.5份。本实施例中的聚乙烯为高密度聚乙烯，玻璃纤维为ECR玻璃纤维；填料为碳酸钙；分散剂为N,N'-乙撑双硬脂酰胺。助剂包括抗氧剂168、硬脂酸钙和炭黑。
实施例4
实施例4公开了一种聚乙烯母粒，包括原料聚乙烯、玻璃纤维、VAE乳液、填料、分散剂和助剂，其中原料的重量组分为：聚乙烯25份、玻璃纤维20份、VAE乳液15份、填料45份、分散剂4份和助剂1.5份。本实施例中的聚乙烯为高密度聚乙烯，玻璃纤维为ECR玻璃纤维；填料为石英粉；分散剂为N,N'-乙撑双硬脂酰胺。助剂包括抗氧剂、硬脂酸钙和钛白粉。
实施例5
实施例5公开了一种聚乙烯母粒，包括原料聚乙烯、玻璃纤维、VAE乳液、填料、分散剂和助剂，其中原料的重量组分为：聚乙烯30份、玻璃纤维20份、VAE乳液20份、填料50份、分散剂5份和助剂2份。本实施例中的聚乙烯为普通聚乙烯，玻璃纤维为ECR玻璃纤维；填料为氧化铝；分散剂为聚乙烯石蜡。助剂包括抗氧剂、白油和炭黑。
实施例6
实施例6公开了一种聚乙烯母粒，包括原料聚乙烯、玻璃纤维、VAE乳液、填料、分散剂和助剂，其中原料的重量组分为：聚乙烯30份、玻璃纤维30份、VAE乳液20份、填料50份、分散剂5份和助剂2份。本实施例中的聚乙烯为普通聚乙烯，玻璃纤维为ECR玻璃纤维；填料为云母粉；分散剂为N,N'-乙撑双硬脂酰胺。助剂包括抗氧剂、硬脂酸钙和钛白粉。
对照组
对照组公开了一种聚乙烯母粒，聚乙烯20份、填料40份、分散剂3份和助剂1份。本实施例中的聚乙烯为高密度聚乙烯，填料为滑石粉，分散剂为聚乙烯石蜡，助剂包括抗氧剂1010、白油和钛白粉。
通过对以上各个实施例中的母粒进行实验测试得出下表：
其中性能检测中热变形温度试样尺寸按照80mm×10mm×4mm，平放加热。高温性能检测时，将完整的母粒条放置在高温箱内，连续存放24小时，然后对母粒料条进行外观检测；低温性能检测时将母粒条放置在-40℃条件下，连续存放24小时，然后检测母粒条的外观变化。在对母粒进行强度性能检测时，按照ISO527-2标准进行，选用5A型试样，拉伸速度为50mm/min进行；弯曲强度检测时，试样尺寸采用50mm×10mm×4mm试样尺寸，跨距为40mm，试验速度为2mm/min进行。冲击强度检测时试样采用50mm×6mm×4mm，跨距为40mm。耐酸性能检测时，将母粒块100mm×4mm×4mm完全淹没在pH值为3的盐酸溶液中12小时，然后用手指按住中部进行摆动5-10次，观测母粒条中间摆动部位的脆性。耐碱性能检测时，将将母粒块100mm×4mm×4mm完全淹没在pH值为10的氢氧化钠溶液中12小时，然后用手指按住中部进行摆动5-10次，观测母粒条中间摆动部位的脆性。通过表上的数据明显可以看出，改性后的聚乙烯母粒相比普通的聚乙烯母粒在机械强度以及耐酸碱性、耐高温变形方面均具有较好的改善。
Claims (6)
1.一种改性聚乙烯母粒，其特征在于，包括原料聚乙烯、玻璃纤维、VAE乳液、填料、分散剂和助剂，其中所述原料的重量组分为：
2.如权利要求1所述的改性聚乙烯母粒，其特征在于，所述聚乙烯为高密度聚乙烯，所述玻璃纤维为ECR玻璃纤维。
3.如权利要求1所述的改性聚乙烯母粒，其特征在于，所述填料为滑石粉、碳酸钙、石英粉、氧化铝、石英粉或云母粉中的任一一种。
4.如权利要求1所述的改性聚乙烯母粒，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯石蜡或N,N'-乙撑双硬脂酰胺。
5.如权利要求1所述的改性聚乙烯母粒，其特征在于，所述助剂包括稳定剂、润滑剂和颜料，所述颜料为钛白粉或炭黑。
6.如权利要求5所述的改性聚乙烯母粒，其特征在于，所述稳定剂为抗氧剂，所述润滑剂为白油或硬脂酸钙。
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