CN112280147A - 一种聚乙烯材料的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚乙烯材料的制备工艺；S1、取备乙烯原料制备聚乙烯；S2、将制备得到的聚乙烯放置在反应釜中添加辅助原料；S3、在向反应釜中添加辅助药剂；S4、通过挤出机对聚乙烯进行挤出成型；S5、对挤出成型的聚乙烯线缆材料进行冷却降温；本发明通过对聚乙烯进行辐射，使得聚乙烯能够通过交联改变基料原有的结构，形成网状独立闭孔泡孔结构，使得聚乙烯表面光滑，能够实现对辅助药剂进行填充镶嵌，通过辅助药剂防止虫鼠对线缆进行咬噬，添加辅助原料，使得聚乙烯能够增大韧性，以及能够增大聚乙烯线缆的耐热，耐腐蚀和耐寒等特性，以及添加有竹纤维，可以增大聚乙烯的弹性变形，使得聚乙烯更加的耐用。
Description
技术领域
本发明属于聚乙烯材料技术领域，具体涉及一种聚乙烯材料的制备工艺。
背景技术
聚乙烯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，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）。常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良，聚乙烯依聚合方法、分子量高低、链结构之不同，分高密度聚乙烯、低密度聚乙烯及线性低密度聚乙烯，聚乙烯在实际的生产中具有较多的用途，采用注塑、吹塑、挤塑、滚塑等成型方法，生产薄膜制品、日用品及工业用的各种大小中空容器、管材、包装用的压延带和结扎带、绳缆、鱼网和编织用纤维、电线电缆等，然而市面上各种的聚乙烯材料仍存在各种各样的问题。
如授权公告号为CN104788833A所公开的一种氯化聚乙烯耐热耐老化通信电缆护套材料的制备工艺，其虽然实现了氯化聚乙烯135B与丁腈橡胶作为主料，不仅制品橡胶耐候、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能极为优异，且耐油、耐寒、阻燃、耐磨、耐热性也较好，采用硫化剂FSH作为交联剂，并采用己二酸二辛酯作为增塑剂，添加适量硬脂酸钙作为酸吸收剂，并与补强炭黑N351、白炭黑、改性高岭土及碳酸钙补强填充剂共同作用，不仅极大的降低制造成本，得到的硫化胶性能优良，制品耐臭氧、耐高低温、阻燃及物理综合性能优良，永久压缩变形小，防老剂HS-911对热、氧、臭氧及有害金属具有较好的防护作用，防老剂HS-911与微胶囊化红磷及亚磷酸酯共同作用，制品的耐热及热稳定性能较好，使用寿命大大增长，但是并未解决现有的产品具有防止虫鼠腐蚀，增加聚乙烯的韧性，物理冲击性能不好，发泡密度不良密度等的的问题，为此我们提出一种聚乙烯材料的制备工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚乙烯材料的制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种聚乙烯材料的制备工艺，包括有以下步骤：
S1、取备乙烯原料制备聚乙烯：选取乙烯原料置于辐射室中，并且对辐射室中的乙烯原料进行紫外线照射，且照射时长控制在3-5h，且通过挤出机将辐射生产的聚乙烯挤出；
S2、将制备得到的聚乙烯放置在反应釜中添加辅助原料：将S1中制备得到的聚乙烯材料投入到反应釜中，并且通过反应釜对聚乙烯进行加热融化，然后向反应釜中添加辅助原料；
S3、在向反应釜中添加辅助药剂：在S2中的聚乙烯溶液中添加辅助原料之后，并对添加辅助原料之后的聚乙烯进行搅拌，使得辅助原料能够和聚乙烯充分的混合，然后向聚乙烯中添加辅助药剂；
S4、通过挤出机对聚乙烯进行挤出成型：将S3中制备得到的聚乙烯通过挤出机进行挤出，且挤出机的中间输出有线缆，使得聚乙烯在挤出的时候能够直接包裹住线缆，且在挤出的时候，在聚乙烯中添加竹纤维，使得竹纤维能够处于聚乙烯的内部；
S5、对挤出成型的聚乙烯线缆材料进行冷却降温：在聚乙烯线缆材料挤出的时候，对聚乙烯线缆材料进行冷却降温，且冷却降温的时长控制在2-5min，使得聚乙烯线缆的表层冷却至室温。
优选的，所述S1中的辐射室内部选用的辐射源为紫外线照射、X射线照射或者电离子辐射，所述辐射室在使用的时候保持密闭控制，所述辐射室的箱门通过密封胶贴封闭连接。
优选的，所述S1中的聚乙烯在通过所述挤出机进行挤出的时候静置1-2h，使得聚乙烯中残留的辐射源进行充分的散发。
优选的，所述S2中反应釜加热温度控制在130℃～145℃，且加热时长贯穿整个聚乙烯材料的制备过程。
优选的，所述S3中的搅拌通过反应釜上的搅拌电机进行搅拌，且搅拌电机的转速控制在2000r/min至2500r/min，且搅拌时长为30-60min。
优选的，所述S2中的辅助原料包括有石墨烯、丁腈橡胶、硬脂酸钙、抗氧剂、增塑剂、润滑剂和氧化镁，所述石墨烯、丁腈橡胶、硬脂酸钙、抗氧剂、增塑剂、润滑剂和氧化镁之间的质量比例为40%、29.2%、8.9%、3.5%、5.1%、4.7%和8.6%。
优选的，所述S3中的辅助药剂包括有雷公藤甲素粉末、胆钙化醇粉末、氯菊酯粉末和苦参粉末，所述雷公藤甲素粉末、胆钙化醇粉末、氯菊酯粉末和苦参粉末之间的质量比例为23%、25%、30%和22%。
优选的，所述S4中竹纤维的直径保持在0.1-0.2mm，所述竹纤维在使用之前在防腐剂中浸泡时长为2-3h。
优选的，所述S5中的冷却方式包括有自然风冷、水冷、自然冷却，所述自然风冷的时长为2-4min，所述水冷的时长为2-3min，所述自然冷却的时长为4-5min。
优选的，所述聚乙烯、辅助原料和辅助药剂之间的质量比例为80%、18.6%和1.4%。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明通过对聚乙烯进行辐射，使得聚乙烯能够通过交联改变基料原有的结构，形成网状独立闭孔泡孔结构，使得聚乙烯表面光滑，能够实现对辅助药剂进行填充镶嵌，通过辅助药剂可以防止虫鼠对线缆进行咬噬，防止造成线缆断裂。
（2）本发明通过箱聚乙烯中添加辅助原料，使得聚乙烯能够增大韧性，使得线缆能够更加具有抗冲击性，以及能够增大聚乙烯线缆的耐热，耐腐蚀和耐寒等特性，以及添加有竹纤维，可以增大聚乙烯的弹性变形，使得聚乙烯更加的耐用。
附图说明
图1为本发明的步骤结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：
实施例一：
一种聚乙烯材料的制备工艺，包括有以下步骤：
S1、取备乙烯原料制备聚乙烯：选取乙烯原料置于辐射室中，并且对辐射室中的乙烯原料进行紫外线照射，且照射时长控制在3-5h，且辐射室内部选用的辐射源为紫外线照射，所述辐射室在使用的时候保持密闭控制，所述辐射室的箱门通过密封胶贴封闭连接，且通过挤出机将辐射生产的聚乙烯挤出；
S2、将制备得到的聚乙烯放置在反应釜中添加辅助原料：将S1中制备得到的聚乙烯材料投入到反应釜中，并且通过反应釜对聚乙烯进行加热融化，然后向反应釜中添加辅助原料；
S3、在向反应釜中添加辅助药剂：在S2中的聚乙烯溶液中添加辅助原料之后，并对添加辅助原料之后的聚乙烯进行搅拌，使得辅助原料能够和聚乙烯充分的混合，然后向聚乙烯中添加辅助药剂；
S4、通过挤出机对聚乙烯进行挤出成型：将S3中制备得到的聚乙烯通过挤出机进行挤出，且挤出机的中间输出有线缆，使得聚乙烯在挤出的时候能够直接包裹住线缆，且在挤出的时候，在聚乙烯中添加竹纤维，使得竹纤维能够处于聚乙烯的内部；
S5、对挤出成型的聚乙烯线缆材料进行冷却降温：在聚乙烯线缆材料挤出的时候，对聚乙烯线缆材料进行冷却降温，且冷却方式包括有自然风冷，自然风冷的时长为2min，使得聚乙烯线缆的表层冷却至室温。
为了实现挤出的聚乙烯能够绿色环保，不会残留有辐射源，本实施例中，优选的，所述S1中的聚乙烯在通过所述挤出机进行挤出的时候静置1h，使得聚乙烯中残留的辐射源进行充分的散发。
为了使得聚乙烯能够充分的热熔，方便对其他原料的添加，本实施例中，优选的，所述S2中反应釜加热温度控制在130℃，且加热时长贯穿整个聚乙烯材料的制备过程。
为了实现对其他原料的添加后能够进行充分的混合搅拌，本实施例中，优选的，所述S3中的搅拌通过反应釜上的搅拌电机进行搅拌，且搅拌电机的转速控制在2000r/min至2500r/min，且搅拌时长为30min。
为了实现对聚乙烯的韧性、耐热、耐冷和耐腐蚀等特性进行调节，本实施例中，优选的，所述S2中的辅助原料包括有石墨烯、丁腈橡胶、硬脂酸钙、抗氧剂、增塑剂、润滑剂和氧化镁，所述石墨烯、丁腈橡胶、硬脂酸钙、抗氧剂、增塑剂、润滑剂和氧化镁之间的质量比例为40%、29.2%、8.9%、3.5%、5.1%、4.7%和8.6%。
为了使得聚乙烯能够具有防止虫鼠的咬噬，本实施例中，优选的，所述S3中的辅助药剂包括有雷公藤甲素粉末、胆钙化醇粉末、氯菊酯粉末和苦参粉末，所述雷公藤甲素粉末、胆钙化醇粉末、氯菊酯粉末和苦参粉末之间的质量比例为23%、25%、30%和22%。
为了防止竹纤维腐蚀，并且能够增大聚乙烯的弹性力，本实施例中，优选的，所述S4中竹纤维的直径保持在0.1mm，所述竹纤维在使用之前在防腐剂中浸泡时长为2-3h。
为了使得聚乙烯的制备精准，不会出现错误，本实施例中，优选的，所述聚乙烯、辅助原料和辅助药剂之间的质量比例为80%、18.6%和1.4%。
实施例二：
一种聚乙烯材料的制备工艺，包括有以下步骤：
S1、取备乙烯原料制备聚乙烯：选取乙烯原料置于辐射室中，并且对辐射室中的乙烯原料进行紫外线照射，且照射时长控制在3-5h，且辐射室内部选用的辐射源X射线照射，所述辐射室在使用的时候保持密闭控制，所述辐射室的箱门通过密封胶贴封闭连接，且通过挤出机将辐射生产的聚乙烯挤出；
S2、将制备得到的聚乙烯放置在反应釜中添加辅助原料：将S1中制备得到的聚乙烯材料投入到反应釜中，并且通过反应釜对聚乙烯进行加热融化，然后向反应釜中添加辅助原料；
S3、在向反应釜中添加辅助药剂：在S2中的聚乙烯溶液中添加辅助原料之后，并对添加辅助原料之后的聚乙烯进行搅拌，使得辅助原料能够和聚乙烯充分的混合，然后向聚乙烯中添加辅助药剂；
S4、通过挤出机对聚乙烯进行挤出成型：将S3中制备得到的聚乙烯通过挤出机进行挤出，且挤出机的中间输出有线缆，使得聚乙烯在挤出的时候能够直接包裹住线缆，且在挤出的时候，在聚乙烯中添加竹纤维，使得竹纤维能够处于聚乙烯的内部；
S5、对挤出成型的聚乙烯线缆材料进行冷却降温：在聚乙烯线缆材料挤出的时候，对聚乙烯线缆材料进行冷却降温，且冷却方式采用的是水冷，水冷的时长为2-3min，使得聚乙烯线缆的表层冷却至室温。
实施例三：
一种聚乙烯材料的制备工艺，包括有以下步骤：
S1、取备乙烯原料制备聚乙烯：选取乙烯原料置于辐射室中，并且对辐射室中的乙烯原料进行紫外线照射，且照射时长控制在3-5h，且辐射室内部选用的辐射源为电离子辐射，所述辐射室在使用的时候保持密闭控制，所述辐射室的箱门通过密封胶贴封闭连接，且通过挤出机将辐射生产的聚乙烯挤出；
S2、将制备得到的聚乙烯放置在反应釜中添加辅助原料：将S1中制备得到的聚乙烯材料投入到反应釜中，并且通过反应釜对聚乙烯进行加热融化，然后向反应釜中添加辅助原料；
S3、在向反应釜中添加辅助药剂：在S2中的聚乙烯溶液中添加辅助原料之后，并对添加辅助原料之后的聚乙烯进行搅拌，使得辅助原料能够和聚乙烯充分的混合，然后向聚乙烯中添加辅助药剂；
S4、通过挤出机对聚乙烯进行挤出成型：将S3中制备得到的聚乙烯通过挤出机进行挤出，且挤出机的中间输出有线缆，使得聚乙烯在挤出的时候能够直接包裹住线缆，且在挤出的时候，在聚乙烯中添加竹纤维，使得竹纤维能够处于聚乙烯的内部；
S5、对挤出成型的聚乙烯线缆材料进行冷却降温：在聚乙烯线缆材料挤出的时候，对聚乙烯线缆材料进行冷却降温，且冷却方式选用的是自然冷却，自然冷却的时长为4-5min，使得聚乙烯线缆的表层冷却至室温。
实施例四：
一种聚乙烯材料的制备工艺，包括有以下步骤：
S1、取备乙烯原料制备聚乙烯：选取乙烯原料置于辐射室中，并且对辐射室中的乙烯原料进行紫外线照射，且照射时长控制在3-5h，且辐射室内部选用的辐射源为紫外线照射，所述辐射室在使用的时候保持密闭控制，所述辐射室的箱门通过密封胶贴封闭连接，且通过挤出机将辐射生产的聚乙烯挤出；
S2、将制备得到的聚乙烯放置在反应釜中添加辅助原料：将S1中制备得到的聚乙烯材料投入到反应釜中，并且通过反应釜对聚乙烯进行加热融化，然后向反应釜中添加辅助原料；
S3、在向反应釜中添加辅助药剂：在S2中的聚乙烯溶液中添加辅助原料之后，并对添加辅助原料之后的聚乙烯进行搅拌，使得辅助原料能够和聚乙烯充分的混合，然后向聚乙烯中添加辅助药剂；
S4、通过挤出机对聚乙烯进行挤出成型：将S3中制备得到的聚乙烯通过挤出机进行挤出，且挤出机的中间输出有线缆，使得聚乙烯在挤出的时候能够直接包裹住线缆，且在挤出的时候，在聚乙烯中添加竹纤维，使得竹纤维能够处于聚乙烯的内部；
S5、对挤出成型的聚乙烯线缆材料进行冷却降温：在聚乙烯线缆材料挤出的时候，对聚乙烯线缆材料进行冷却降温，且冷却方式采用的是低温冷却，低温冷却的时长为 2-2.5min，使得聚乙烯线缆的表层冷却至室温。
根据《GB/T 15065-2009 电线电缆用黑色聚乙烯塑料》中存留物质检测：
根据实验结果显示，本发明 的聚乙烯具有高强度的拉伸强度，并且韧性较高，能够实现复性，并且在低温下依旧可以使用，对于老化实验明显高于现有聚乙烯的功能性。
本发明的工作原理及使用流程：
第一步、取备乙烯原料制备聚乙烯：选取乙烯原料置于辐射室中，并且对辐射室中的乙烯原料进行紫外线照射，且照射时长控制在3-5h，且辐射室内部选用的辐射源为紫外线照射，所述辐射室在使用的时候保持密闭控制，所述辐射室的箱门通过密封胶贴封闭连接，且通过挤出机将辐射生产的聚乙烯挤出；
第二步、将制备得到的聚乙烯放置在反应釜中添加辅助原料：将S1中制备得到的聚乙烯材料投入到反应釜中，并且通过反应釜对聚乙烯进行加热融化，然后向反应釜中添加辅助原料；
第三步、在向反应釜中添加辅助药剂：在S2中的聚乙烯溶液中添加辅助原料之后，并对添加辅助原料之后的聚乙烯进行搅拌，使得辅助原料能够和聚乙烯充分的混合，然后向聚乙烯中添加辅助药剂；
第四步、通过挤出机对聚乙烯进行挤出成型：将S3中制备得到的聚乙烯通过挤出机进行挤出，且挤出机的中间输出有线缆，使得聚乙烯在挤出的时候能够直接包裹住线缆，且在挤出的时候，在聚乙烯中添加竹纤维，使得竹纤维能够处于聚乙烯的内部；
第五步、对挤出成型的聚乙烯线缆材料进行冷却降温：在聚乙烯线缆材料挤出的时候，对聚乙烯线缆材料进行冷却降温，且冷却方式包括有自然风冷，自然风冷的时长为2-4min，使得聚乙烯线缆的表层冷却至室温。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种聚乙烯材料的制备工艺，其特征在于：包括有以下步骤：
S1、取备乙烯原料制备聚乙烯：选取乙烯原料置于辐射室中，并且对辐射室中的乙烯原料进行紫外线照射，且照射时长控制在3-5h，且通过挤出机将辐射生产的聚乙烯挤出；
S2、将制备得到的聚乙烯放置在反应釜中添加辅助原料：将S1中制备得到的聚乙烯材料投入到反应釜中，并且通过反应釜对聚乙烯进行加热融化，然后向反应釜中添加辅助原料；
S3、在向反应釜中添加辅助药剂：在S2中的聚乙烯溶液中添加辅助原料之后，并对添加辅助原料之后的聚乙烯进行搅拌，使得辅助原料能够和聚乙烯充分的混合，然后向聚乙烯中添加辅助药剂；
S4、通过挤出机对聚乙烯进行挤出成型：将S3中制备得到的聚乙烯通过挤出机进行挤出，且挤出机的中间输出有线缆，使得聚乙烯在挤出的时候能够直接包裹住线缆，且在挤出的时候，在聚乙烯中添加竹纤维，使得竹纤维能够处于聚乙烯的内部；
S5、对挤出成型的聚乙烯线缆材料进行冷却降温：在聚乙烯线缆材料挤出的时候，对聚乙烯线缆材料进行冷却降温，且冷却降温的时长控制在2-5min，使得聚乙烯线缆的表层冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的一种聚乙烯材料的制备工艺，其特征在于：所述S1中的辐射室内部选用的辐射源为紫外线照射、X射线照射或者电离子辐射，所述辐射室在使用的时候保持密闭控制，所述辐射室的箱门通过密封胶贴封闭连接。
3.根据权利要求1所述的一种聚乙烯材料的制备工艺，其特征在于：所述S1中的聚乙烯在通过所述挤出机进行挤出的时候静置1-2h，使得聚乙烯中残留的辐射源进行充分的散发。
4.根据权利要求1所述的一种聚乙烯材料的制备工艺，其特征在于：所述S2中反应釜加热温度控制在130℃～145℃，且加热时长贯穿整个聚乙烯材料的制备过程。
5.根据权利要求1所述的一种聚乙烯材料的制备工艺，其特征在于：所述S3中的搅拌通过反应釜上的搅拌电机进行搅拌，且搅拌电机的转速控制在2000r/min至2500r/min，且搅拌时长为30-60min。
6.根据权利要求1所述的一种聚乙烯材料的制备工艺，其特征在于：所述S2中的辅助原料包括有石墨烯、丁腈橡胶、硬脂酸钙、抗氧剂、增塑剂、润滑剂和氧化镁，所述石墨烯、丁腈橡胶、硬脂酸钙、抗氧剂、增塑剂、润滑剂和氧化镁之间的质量比例为40%、29.2%、8.9%、3.5%、5.1%、4.7%和8.6%。
7.根据权利要求1所述的一种聚乙烯材料的制备工艺，其特征在于：所述S3中的辅助药剂包括有雷公藤甲素粉末、胆钙化醇粉末、氯菊酯粉末和苦参粉末，所述雷公藤甲素粉末、胆钙化醇粉末、氯菊酯粉末和苦参粉末之间的质量比例为23%、25%、30%和22%。
8.根据权利要求1所述的一种聚乙烯材料的制备工艺，其特征在于：所述S4中竹纤维的直径保持在0.1-0.2mm，所述竹纤维在使用之前在防腐剂中浸泡时长为2-3h。
9.根据权利要求1所述的一种聚乙烯材料的制备工艺，其特征在于：所述S5中的冷却方式包括有自然风冷、水冷、自然冷却，所述自然风冷的时长为2-4min，所述水冷的时长为2-3min，所述自然冷却的时长为4-5min。
10.根据权利要求1所述的一种聚乙烯材料的制备工艺，其特征在于：所述聚乙烯、辅助原料和辅助药剂之间的质量比例为80%、18.6%和1.4%。
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| CN107200902A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-09-26 | 吉林美高管道系统有限公司 | 一种接枝改性辐照交联聚乙烯耐热管材及其制备方法 |
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