CN111073112A - 一种耐老化母粒、包含其的聚烯烃材料及制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种耐老化母粒、包含其的聚烯烃材料及制备方法和应用。所述耐老化母粒按质量百分比计包括60‑72%聚乙烯、10‑15%受阻酚类抗氧剂、10‑15%亚磷酸酯类抗氧剂、2‑5%硅烷偶联剂、3‑5%二氧化硅和3‑5%镧系稀土化合物。本发明通过将多官能团的受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂进行复配,再配合二氧化硅和镧系稀土化合物进一步提高材料的稳定性,各组分之间相互配合,协同增效,得到的耐老化母粒的具有良好抗氧化性,且焊接时氧化剂不易析出。将本发明提供的耐老化母粒添加在聚烯烃材料中,所得聚烯烃材料的氧化诱导期>300min,而且在使用超声波进行焊接时,其焊缝强度>20kN/m。

Description

一种耐老化母粒、包含其的聚烯烃材料及制备方法和应用
技术领域
本发明属于复合材料领域,涉及一种聚烯烃材料及制备方法和应用,尤其涉及一种耐老化母粒、包含其的聚烯烃材料及制备方法和应用。
背景技术
超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面,在加压的情况下使两个物质表面互相摩擦而形成分子层之间的熔合。由于焊区的声阻大,因此会产生局部高温,塑料的导热性差,热量不能及时散发,导致接触面的塑料迅速熔化,加上一定压力后,使其融合一起,达到焊接的目的。超声波不仅可以被用来焊接硬热塑性塑料,还可以加工织物和薄膜。超声波焊接时塑料的接触面熔融状态,影响焊接强度。
氧化诱导期(OIT)是测定聚烯烃材料在高温(一般是200℃)氧气条件下开始发生自动催化氧化反应的时间,是评价材料在成型加工、储存、焊接和使用中耐老化性能的指标。目前,聚乙烯耐老化性能比较好的是地暖管用的耐热聚乙烯,其氧化诱导期在130~200分钟。目前在土工格室系统等应用领域,对聚烯烃材料的耐老化性能提出了更高的要求,要求200℃,OIT大于300min,因此对复合材料中抗氧剂的选择,复配以及加工工艺提出了更高的要求。
CN106117701A公开了一种易于焊接的高密度聚乙烯材料,包括主料、辅料和助剂;按重量份数计,主料包括高密度聚乙烯65-75份、低密度聚乙烯20-25份、POE 5-8份,硅酸铝3-5份和氧化锌6-9份;辅料包括无规聚丙烯10-15份、PMMA粉末5-7份、硅酸铝钠1-2份、炭黑3-5份、二氧化硅2-3份和助剂3-8份。该材料不仅能够降低目前的焊接工艺的操作难度,而且能够满足聚乙烯的超声波焊接工艺,但是所述材料的氧化诱导期较短,耐老化性能较差。
聚烯烃片材在应用超声波焊接工艺时,发现焊接强度与氧化诱导期之间存在冲突,氧化诱导期好(OIT大于200min)的聚烯烃片材,焊缝强度不够好(小于20KN/m)。因为氧化诱导期较好的聚烯烃片材中往往添加过量的抗氧剂,而过量的抗氧剂容易析出,影响焊接强度。
因此,需要开发一种既能满足OIT要求又能改善焊缝强度的聚烯烃材料,以满足市场需求。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种耐老化母粒、包含其的聚烯烃材料及制备方法和应用。将本发明提供的耐老化母粒添加在聚烯烃材料中,所得聚烯烃材料不仅具有较长的氧化诱导期,且使用超声波进行焊接时,焊缝的强度较强。为达此目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供一种耐老化母粒,所述耐老化母粒按质量百分比计包括如下组分:
本发明中,通过受阻酚类和亚磷酸酯类抗氧剂的相互配合,所得耐老化母粒具有较好的抗氧化性,而且镧系稀土化合物和二氧化硅可以提高抗氧剂在聚烯烃材料当中的稳定性,硅烷偶联剂可以增强抗氧剂、二氧化硅和镧系稀土化合物与聚烯烃材料的相容性,因此所得耐老化母粒中抗氧剂的含量适宜,抗氧化性能较好,在使用时能够减少抗氧剂的析出,从而改善焊缝强度。
本发明中,所述聚乙烯的质量百分含量为60%~72%,例如可以是60%、62%、65%、68%、69%、70%、71%或72%等;所述受阻酚类抗氧剂的质量百分含量为10%~15%,例如可以是10%、11%、12%、13%、14%或15%等;所述亚磷酸酯类抗氧剂的质量百分含量为10%~15%,例如可以是10%、11%、12%、13%、14%或15%等;所述硅烷偶联剂的质量百分含量为2%~5%,例如可以是2%、2.5%、3%、4%、4.5%或5%等;所述二氧化硅的质量百分含量为3%~5%,例如可以是3%、3.2%、3.5%、4%、4.5%或5%等;所述镧系稀土化合物的质量百分含量为2%~5%,例如可以是3%、3.2%、3.5%、4%、4.5%或5%等。
作为本发明优选的技术方案,所述受阻酚类抗氧剂的熔点为118-245℃,例如可以是118℃、120℃、130℃、150℃、160℃、180℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃或245℃等。
优选地,所述受阻酚类抗氧剂具有至少三个酚羟基。
优选地,所述亚磷酸酯类抗氧剂的熔点为165-205℃,例如可以是165℃、170℃、180℃、190℃、195℃、200℃或205℃等。
优选地,所述受阻酚类抗氧剂选自四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯(即抗氧剂1010)、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸(即抗氧剂3114)、1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(即抗氧剂1330)中的任意一种或两种以上的组合。
优选地,所述亚磷酸酯类抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(即抗氧剂168)、季戊四醇双亚磷酸二(2,4-二特丁基苯基)酯(即抗氧剂626)、2,2',2”-次氮基三乙基-三(3,3',5,5'-四叔丁基-1,1'-二苯基-2,2'-二基)亚磷酸酯(即抗氧剂Irgafos 12)中的任意一种或两种以上的组合,优选为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
优选地,所述镧系稀土化合物选自镧系金属氧化物,优选为氧化镧。
优选地,所述二氧化硅的粒径为20-60nm,例如可以是20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm或60nm等。
优选地,所述硅烷偶联剂选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(即KH570),γ-氨丙基三乙氧基硅烷(即KH550)或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(即KH560)的任意一种或两种以上的组合,优选为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
第二方面,本发明提供一种如第一方面所述的耐老化母粒的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
将配方量的聚乙烯、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硅烷偶联剂、二氧化硅和镧系稀土化合物混合密炼得到共混颗粒,再将所述共混颗粒挤出造粒,得到所述耐老化母粒。
作为本发明优选的技术方案,所述制备方法中混合密炼在密炼机中进行。
优选地,所述混合密炼的温度为170~190℃,例如可以是170℃、172℃、175℃、178℃、180℃、182℃、185℃、188℃或190℃等。
优选地,所述混合密炼的时间为2~4min,例如可以是2min、2.2min、2.4min、2.6min、2.8min、3min、3.2min、3.4min、3.6min、3.8min或4min等。
优选地,所述挤出造粒在单螺杆挤出机中进行。
优选地,所述挤出造粒的温度为180~200℃,例如可以是180℃、182℃、185℃、188℃、190℃、192℃、195℃、198℃或200℃等。
第三方面,本发明提供一种利用如第一方面所述的耐老化母粒制备的聚烯烃材料,所述聚烯烃材料按质量百分比包括:第一方面所述的耐老化母粒3%~5%、导热剂5%~10%和聚烯烃基材85%~92%。
本发明中,耐老化母粒的添加量需要控制在3%~5%,整体材料中抗氧剂的含量不超过1.5%,通过受阻酚类和亚磷酸酯类抗氧剂的相互配合,镧系稀土化合物和二氧化硅的辅助,所得材料的OIT较好,经过硅烷偶联剂处理后,抗氧剂、二氧化碳和镧系稀土化合物与聚烯烃材料的相容性增加,减少抗氧剂的析出量,焊缝强度较高;另外,在聚烯烃材料中添加适量导热性好的物质作为导热剂,传导超声波摩擦产生的热量,让材料接触面可以迅速熔化,增加熔化层的厚度,提高焊缝强度。
本发明中,所述耐老化母粒的质量百分含量为3%~5%,例如可以是3%、3.2%、3.4%、3.6%、3.8%、4%、4.2%、4.5%、4.8%、4.9%或5%等;所述导热剂的质量百分含量为5%~10%,例如可以是5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%或10%等;所述聚烯烃基材的质量百分含量为85%~92%,例如可以是85%、85.5%、86%、86.5%、87%、88%、89%、90%、91%、91.5%或92%等。
作为本发明优选的技术方案,所述聚烯烃基材选自高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高压低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯或乙烯辛烯共聚物中的任意一种或两种以上的组合。所述组合典型但非限制性的实例有:高密度聚乙烯与乙烯辛烯共聚物的组合、高密度聚乙烯与中密度聚乙烯的组合、高密度聚乙烯与高压低密度聚乙烯的组合和高密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯的组合等。
优选地,所述导热剂选自石墨烯、碳纳米管、氮化硼、氧化镁或氧化铝中的任意一种或两种以上的组合。
第四方面,一种如第三方面所述的聚烯烃材料的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:将配方量的聚烯烃基材和导热剂混合,再加入配方量的第一方面所述的耐老化母粒,挤出造粒得到所述聚烯烃材料。
作为本发明优选的技术方案,所述聚烯烃基材和导热剂在挤出机中进行混合。
优选地,所述耐老化母粒加入挤出机的方式为侧喂料加入。
优选地,所述挤出时的转速350~450rpm,例如可以是350rpm、360rpm、370rpm、380rpm、390rpm、400rpm、410rpm、420rpm、430rpm、440rpm或450rpm等。
优选地,所述挤出时的温度180~200℃,例如可以是180℃、182℃、185℃、188℃、190℃、192℃、195℃、198℃或200℃等。
第五方面,本发明提供一种利用如第三方面所述的聚烯烃材料制备得到的聚烯烃片材。
优选地,所述聚烯烃片材的宽度为80~100cm,例如可以是80cm、82cm、84cm、86cm、88cm、90cm、92cm、94cm、96cm、98cm或100cm等。
优选地,所述聚烯烃片材的厚度为1.5~2.0mm,例如可以是1.5mm、1.55mm、1.6mm、1.65mm、1.7mm、1.8mm、1.85mm、1.9mm或2.0mm等。
优选地,所述聚烯烃片材的制备方法包括如下步骤:将第三方面所述的聚烯烃材料加入双螺杆挤出机中,挤出后经过辊筒定型,冷却卷绕,得到所述聚烯烃片材。
本发明中,将聚烯烃材料加入双螺杆挤出机中,通过T型口模挤出,经过辊筒定型冷却卷绕,即可得到所述聚烯烃片材。
优选地,所述双螺杆挤出机的工作温度为180~200℃,例如可以是180℃、182℃、185℃、188℃、190℃、192℃、195℃、198℃或200℃等。
优选地,所述挤出的温度为190~210℃,例如可以是190℃、192℃、195℃、198℃、200℃、202℃、205℃、208℃或210℃等。
优选地,所述冷却时的温度为45~55℃,例如可以是45℃、46℃、47℃、48℃、49℃、50℃、51℃、52℃、53℃、54℃或55℃等。
本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值,还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明提供的聚烯烃材料中,受阻酚类和亚磷酸酯类抗氧剂相互配合,并加入二氧化硅和镧系稀土化合物作为辅助,各组分之间协同增效提高材料的稳定性,并经过硅烷偶联剂处理后,各组分与聚烯烃材料的相容性增加,所得耐老化母粒的抗氧化性能较好;将其添加在聚烯烃材料中,所得材料的氧化诱导期较长,同时控制耐老化母粒的添加量和抗氧剂的添加量,可以减少抗氧剂的析出对焊接的影响,从而改善焊缝强度;
(2)本发明还在聚烯烃材料中添加适量导热性好的物质作为导热剂,传导超声波摩擦产生的热量,让材料接触面可以迅速熔化,增加熔化层的厚度,提高焊缝强度,本发明提供的聚烯烃材料的氧化诱导期>300min,焊缝强度>20kN/m。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种耐老化母粒,按质量百分比计包括:
制备方法包括如下步骤:
将配方量的聚乙烯、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硅烷偶联剂、二氧化硅和镧系稀土化合物,180℃下混合密炼4min,得到共混颗粒,再将所述共混颗粒加入单螺杆挤出机中在200℃挤出造粒,得到所述耐老化母粒。
实施例2
本实施例提供一种耐老化母粒,按质量百分比计包括:
制备方法包括如下步骤:
将配方量的聚乙烯、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硅烷偶联剂、二氧化硅和镧系稀土化合物,170℃下混合密炼3min,得到共混颗粒,再将所述共混颗粒加入单螺杆挤出机中,180℃挤出造粒,得到所述耐老化母粒。
实施例3
本实施例提供一种耐老化母粒,按质量百分比计包括:
制备方法包括如下步骤:
将配方量的聚乙烯、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硅烷偶联剂、二氧化硅和镧系稀土化合物,190℃下混合密炼2min,得到共混颗粒,再将所述共混颗粒加入单螺杆挤出机中,190℃挤出造粒,得到所述耐老化母粒。
实施例4
本实施例提供一种耐老化母粒,按质量百分比计包括:
制备方法同实施例1。
对比例1
本对比例提供一种耐老化母粒,与实施例1的区别在于,所述耐老化母粒中不包含受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂,聚乙烯的含量增加至90%,其余组分及制备方法同实施例1。
对比例2
本实施例提供一种耐老化母粒,与实施例1的区别在于,所述耐老化母粒中不包含受阻酚类抗氧剂和二氧化硅,亚磷酸酯类抗氧剂的含量增加至25%,镧系稀土化合物的含量增加至8%;其余组分及制备方法同实施例1。
对比例3
本实施例提供一种耐老化母粒,与实施例1的区别在于,所述耐老化母粒中不包含受阻酚类抗氧剂和镧系稀土化合物,亚磷酸酯类抗氧剂的含量增加至25%,二氧化硅的含量增加至8%;其余组分及制备方法同实施例1。
对比例4
本实施例提供一种耐老化母粒,与实施例1的区别在于,所述耐老化母粒中不包含亚磷酸酯类抗氧剂和二氧化硅,受阻酚类抗氧剂的含量增加至25%,镧系稀土化合物的含量增加至8%;其余组分及制备方法同实施例1。
对比例5
本对比例提供一种耐老化母粒,与实施例1的区别在于,所述耐老化母粒中不包含亚磷酸酯类抗氧剂和镧系稀土化合物,受阻酚类抗氧剂的含量增加至25%,二氧化硅的含量增加至8%;其余组分及制备方法同实施例1。
对比例6
本对比例提供一种耐老化母粒,与实施例1的区别在于,所述耐老化母粒中不包含二氧化硅和镧系稀土化合物,聚乙烯的含量增加至73%,其余组分及制备方法同实施例1。
对比例7
本对比例提供一种耐老化母粒,与实施例1的区别在于,所述耐老化母粒中不包含受阻酚类抗氧剂,亚磷酸酯类抗氧剂的含量增加至25%;其余组分及制备方法同实施例1。
对比例8
本对比例提供一种耐老化母粒,与实施例1的区别在于,所述耐老化母粒中不包含亚磷酸酯类抗氧剂,受阻酚类抗氧剂的含量增加至25%;其余组分及制备方法同实施例1。
对比例9
本对比例提供一种耐老化母粒,与实施例1的区别在于,所述耐老化母粒中不包含镧系稀土化合物,二氧化硅的含量增加至8%;其余组分及制备方法同实施例1。
对比例10
本实施例提供一种耐老化母粒,与实施例1的区别在于,所述耐老化母粒中不包含二氧化硅,镧系稀土化合物的含量增加至8%;其余组分及制备方法同实施例1。
对比例11
本实施例提供一种耐老化母粒,与实施例1的区别在于,所述耐老化母粒中受阻酚类抗氧剂的含量增加至20%,聚乙烯的含量减少为60%,其余组分及制备方法同实施例1。
对比例12
本实施例提供一种耐老化母粒,与实施例1的区别在于,所述耐老化母粒中亚磷酸酯类抗氧剂的含量增加至20%,聚乙烯的含量减少为60%,其余组分及制备方法同实施例1。
对比例13
本实施例提供一种耐老化母粒,与实施例1的区别在于,所述耐老化母粒中受阻酚类抗氧剂的含量减少至5%,聚乙烯的含量增加为70%,其余组分及制备方法同实施例1。
对比例14
本实施例提供一种耐老化母粒,与实施例1的区别在于,所述耐老化母粒中亚磷酸酯类抗氧剂的含量减少至5%,聚乙烯的含量增加为70%,其余组分及制备方法同实施例1。
应用实施例1
提供一种聚烯烃材料,所述聚烯烃材料按重量百分比剂包括:
5%实施例1提供的耐老化母粒,8%导热剂(氧化铝,金戈新材公司,GD-PP004)、77%高密度聚乙烯(购自中国石化齐鲁石化公司,牌号6098)和10%中密度聚乙烯(购自SK化学,牌号DX800)。
制备方法为:将配方量的聚烯烃基材和导热剂加入挤出机的料斗,主机转速350rpm,挤出温度为180℃,配方量的耐老化母粒从侧喂料加入挤出机,通过T型口模挤出,经过辊筒定型冷却卷绕,得到所述聚烯烃片材。
应用实施例2~4
与应用实施例1的区别仅在于,将实施例1提供的耐老化母粒替换为实施例2~4提供的耐老化母粒制备,其余组分及制备方法同实施例1。
应用实施例5
提供一种聚烯烃材料,所述聚烯烃材料按重量百分比剂包括:
3%实施例1提供的耐老化母粒,10%导热剂(氧化铝,金戈新材公司,GD-PP004)、80%高密度聚乙烯(购自中国石油大庆石化公司,牌号5000S)和7%乙烯辛烯共聚物(购自陶氏化学,牌号8150),其制备方法同实施例1。
应用对比例1~14
与应用实施例1的区别仅在于将实施例1提供的耐老化母粒替换为对比例1~14提供的耐老化母粒,其余组分及制备方法同实施例1。
应用对比例15
提供一种聚烯烃材料,与应用实施例1的区别在于,所述聚烯烃材料按重量百分比剂包括:10%实施例1提供的耐老化母粒,5%导热剂和85%聚烯烃基材,其制备方法同实施例1。
应用对比例16
提供一种聚烯烃材料,与应用实施例1的区别在于,所述聚烯烃材料按重量百分比剂包括:1%实施例1提供的耐老化母粒,5%导热剂和94%聚烯烃基材,其制备方法同实施例1。
性能测试
1.超声波焊接后焊缝强度的测试:将应用实施例1~5和应用对比例1~16制成聚乙烯片材,压制冲孔并裁成宽15cm、长80cm的小片,用超声波焊接装置焊接,室温放置24h后,根据GB/T1040测试焊缝强度。
2.氧化诱导期测试:根据GB/T 17391,从片材取样测试氧化诱导期,所得结果如表1所示:
表1
样品 焊缝强度(kN/m) 氧化诱导期(min)
应用实施例1 20.9 328
应用实施例2 20.5 340
应用实施例3 21.6 306
应用实施例4 20.8 335
应用实施例5 21.5 303
应用对比例1 25.1 63
应用对比例2 19.5 278
应用对比例3 19.7 265
应用对比例4 19.3 296
应用对比例5 19.1 291
应用对比例6 19.8 289
应用对比例7 20.5 252
应用对比例8 21.3 284
应用对比例9 20.4 278
应用对比例10 18.8 311
应用对比例11 18.5 325
应用对比例12 19.2 298
应用对比例13 22.3 155
应用对比例14 22.1 121
应用对比例15 19.3 389
应用对比例16 22.4 124
由表1数据可知,本发明中受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、二氧化硅和镧系金属化合物之间存在相互配合、协同增效的作用,由应用实施例1与应用对比例7-10比较可知,若缺失其中一种,则所得材料的氧化诱导期和焊缝强度无法同时达到使用要求,同时,由应用实施例1与应用对比例1-6比较可知,若缺失其中两种组分,其OIT与焊接强度有更加明显地下降;并且由应用实施例1、5和应用对比例11-14比较可知,所述材料中抗氧剂的含量较高或较低都会影响材料的性能,同样的,由应用实施例1、5和应用对比例15和16比较可知,耐老化母粒的含量较高或较低也会影响聚烯烃材料的OIT和焊接强度。
综上所述,要同时满足焊接强度大于20kN/m,OIT大于300分钟,所述聚烯烃材料中需要同时包含受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、镧系稀土化合物以及二氧化硅,且各组分之间以适当的比例,协同配合才能得到最佳的耐老化母粒和聚烯烃材料。
申请人声明,以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种耐老化母粒,其特征在于,所述耐老化母粒按质量百分比计包括如下组分:
2.根据权利要求1所述的耐老化母粒,其特征在于,所述受阻酚类抗氧剂的熔点为118-245℃;
优选地,所述受阻酚类抗氧剂中具有至少三个酚羟基;
优选地,所述亚磷酸酯类抗氧剂的熔点为165-205℃;
优选地,所述受阻酚类抗氧剂选自四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的任意一种或两种以上的组合;
优选地,所述亚磷酸酯类抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、季戊四醇双亚磷酸二(2,4-二特丁基苯基)酯或2,2',2”-次氮基三乙基-三(3,3',5,5'-四叔丁基-1,1'-二苯基-2,2'-二基)亚磷酸酯中的任意一种或两种以上的组合,优选为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯;
优选地,所述镧系稀土化合物选自镧系金属氧化物,优选为氧化镧;
优选地,所述二氧化硅的粒径为20-60nm;
优选地,所述硅烷偶联剂选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的任意一种或两种以上的组合,优选为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
3.一种如权利要求1或2所述的耐老化母粒的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
将配方量的聚乙烯、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硅烷偶联剂、二氧化硅和镧系稀土化合物混合密炼得到共混颗粒,再将所述共混颗粒挤出造粒,得到所述耐老化母粒。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法中混合密炼在密炼机中进行;
优选地,所述混合密炼的温度为170~190℃;
优选地,所述混合密炼的时间为2~4min;
优选地,所述挤出造粒在单螺杆挤出机中进行;
优选地,所述挤出造粒的温度为180~200℃。
5.一种利用如权利要求1或2所述的耐老化母粒制备的聚烯烃材料,其特征在于,所述聚烯烃材料按质量百分比计包括:
权利要求1或2所述的耐老化母粒3%~5%、导热剂5%~10%和聚烯烃基材85%~92%。
6.根据权利要求5所述的聚烯烃材料,其特征在于,所述聚烯烃基材选自高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高压低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯或乙烯辛烯共聚物中的任意一种或两种以上的组合;
优选地,所述导热剂选自石墨烯、碳纳米管、氮化硼、氧化镁或氧化铝中的任意一种或两种以上的组合。
7.一种如权利要求5或6所述的聚烯烃材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
将配方量的聚烯烃基材和导热剂混合,再加入配方量的权利要求1或2所述的耐老化母粒,挤出得到所述聚烯烃材料。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述聚烯烃基材和导热剂在挤出机中进行混合;
优选地,所述耐老化母粒加入挤出机的方式为侧喂料加入;
优选地,所述挤出时的转速350~450rpm;
优选地,所述挤出时的温度180~200℃。
9.利用如权利要求5或6所述的聚烯烃材料制备得到的聚烯烃片材。
10.根据权利要求9所述的聚烯烃片材,其特征在于,所述聚烯烃片材的宽度为80~100cm;
优选地,所述聚烯烃片材的厚度为1.5~2.0mm;
优选地,所述聚烯烃片材的制备方法包括如下步骤:将权利要求5或6所述的聚烯烃材料加入双螺杆挤出机中,挤出后经过辊筒定型,冷却卷绕,得到所述聚烯烃片材;
优选地,所述双螺杆挤出机的工作温度为180~200℃;
优选地,所述挤出时的温度为190~210℃;
优选地,所述冷却时的温度为45~55℃。
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