CN113234276A - 一种碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料及制备方法，其特征在于利用碱式硫酸镁晶须的优异的强度性能增强聚乙烯材料，配方由以下重量份原料组成：高密度聚乙烯80‑90份，碱式硫酸镁晶须3‑8份，POE 10‑15份，增塑剂4‑8份，活性轻钙1‑20份，偶联剂1‑3份，抗老化母粒2‑5份，润滑剂1‑3份，硬脂酸钠2‑4份，增容剂3‑8份。本发明的碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料拉伸强度高，同时柔韧性也较好，并且一定程度上提高了高密度聚乙烯的阻燃性能。
Description
技术领域
本发明属于塑料领域，具体涉及一种碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料及制备方法。
背景技术
聚乙烯（polyethylene，简称PE）材料是世界上用量最多的塑料之一，聚乙烯分子无极性，耐老化，耐化学腐蚀，是一种稳定性良好的材料。
聚乙烯材料虽然韧性较好，但是强度相对较低，为了改进其性能，一般通过共混改性助剂的方式增强其某些方面的性能。因此，本发明人通过共混改性的方式，提供了一种改性聚乙烯材料，提高了聚乙烯的综合力学性能和阻燃性，拓宽了聚乙烯的应用领域。
碱式硫酸镁晶须是一种阻燃型、单晶结构的纤维材料，具备明显的增强增刚作用，并且使用该纤维后，制品表面更加光洁美观，降低制品的比重，环保无毒。
发明内容
本发明的目的是提供一种使用碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯的材料，提高聚乙烯的拉伸强度和弯曲强度。
上述碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料，以重量计其组分包括：高密度聚乙烯80-90份，碱式硫酸镁晶须3-8份，POE 10-15份，增塑剂4-8份，活性轻钙1-20份，偶联剂1-3份，抗老化母粒2-5份，润滑剂1-3份，硬脂酸钠2-4份，增容剂3-8份。
上述碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料中，所述的高密度聚乙烯树脂的密度0.930-0.960g/cm3，熔融指数（190℃，5.00kg）≤0.50g/10min，拉伸屈服强度≥23.0MPa，断裂伸长率≥500%，氧化诱导时间（210℃）≥30min。
上述碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料中，所述的增容剂为氯化聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝POE、缩水甘油酯三元接枝共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚丙烯酸酯类、聚丙烯改性接枝物或聚乙烯改性接枝物中的至少一种。
上述碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料中，所述的偶联剂为铝酸酯偶联剂、铝钛偶联剂、硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中的至少一种。
上述碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料中，所述的润滑剂为硬脂酸、石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硅油、白油或硬脂酸酰胺中的至少一种。
上述碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料中，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯等中的一种。
本发明还提供了上述碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料的制备方法，包括以下步骤。
将高密度聚乙烯、偶联剂、碱式硫酸镁晶须和活性轻钙在90-115℃条件下搅拌15-30分钟，在冷却到35℃以下，得到备用料1。
将备用料1、POE、增塑剂、润滑剂、增容剂和抗老化母粒在60-90℃条件下搅拌5-15分钟，得到初混材料，冷却至30℃以下后，通过挤出造粒得到碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料。
其中，上述碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料的制备方法中，工艺参数如下所述。
加工温度：机筒一区165-170℃，机筒二区170-180℃，机筒三区180-200℃，机筒四区200-210℃，口模温度：200-210℃，主机螺杆转速10-30转/分钟，切粒机转速为10-60转/分钟。
本发明提供的碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料，具有较高的拉伸强度，同时断裂伸长率保持300%以上，弯曲强度提高了2-5倍，综合力学性能较优，同时碱式硫酸镁晶须赋予聚乙烯一定的阻燃性能，拓宽了聚乙烯材料的应用领域，配方成本比传统聚乙烯配方低，具备好的市场竞争力。
碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料，以重量份计其组分包括：高密度聚乙烯树脂80-90份，POE 10-15份，增塑剂4-8份，活性轻钙1-20份，偶联剂1-3份，抗老化母粒2-5份，润滑剂1-3份，硬脂酸钠2-4份，增容剂3-8份。
上述碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料的制备方法，包括以下步骤。
将高密度聚乙烯、偶联剂、碱式硫酸镁晶须和活性轻钙在90-115℃条件下搅拌15-30分钟，再冷却到35℃以下，得到备用料1。
将备用料1、POE、增塑剂、润滑剂、增容剂和抗老化母粒在60-90℃条件下搅拌5-15分钟，得到初混材料，冷却至30℃以下后，通过挤出造粒得到碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料。
其中，上述碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料的制备方法中，工艺参数如下。
加工温度：机筒一区165-175℃，机筒二区170-185℃，机筒三区180-200℃，机筒四区200-210℃，口模温度：200-210℃，主机螺杆转速10-30转/分钟，切粒机转速为10-60转/分钟。
具体实施方式
实施例1。
采用下列重量份配比的碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料。
高密度聚乙烯树脂80份，POE 10份，邻苯二甲酸二辛脂4份，活性轻钙10份，硅烷偶联剂1份，碱式硫酸镁晶须5份，抗老化母粒3份，聚乙烯蜡1份，硬脂酸钠2份，氯化聚乙烯4份。
采用如下的制备方法。
将高密度聚乙烯、偶联剂、碱式硫酸镁晶须和活性轻钙在90℃条件下搅拌15分钟，再冷却到30℃，得到备用料1。
将备用料1、POE、增塑剂、润滑剂、增容剂和抗老化母粒在70℃条件下搅拌10分钟，得到初混材料，冷却至30℃以下后，通过挤出造粒得到碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料。
其中，上述碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料的制备方法中，工艺参数如下。
加工温度：机筒一区170℃，机筒二区180℃，机筒三区190℃，机筒四区200℃，口模温度：210℃，主机螺杆转速20转/分钟，切粒机转速为30转/分钟。
实施例2。
采用下列重量份配比的碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料。
高密度聚乙烯树脂85份，POE 15份，邻苯二甲酸二辛脂6份，活性轻钙15份，硅烷偶联剂2份，碱式硫酸镁晶须8份，抗老化母粒3份，聚乙烯蜡1份，硬脂酸钠2份，马来酸酐接枝聚乙烯5份。
采用如下的制备方法。
将高密度聚乙烯、偶联剂、碱式硫酸镁晶须和活性轻钙在90℃条件下搅拌15分钟，再冷却到30℃，得到备用料1。
将备用料1、POE、增塑剂、润滑剂、增容剂和抗老化母粒在70℃条件下搅拌10分钟，得到初混材料，冷却至30℃以下后，通过挤出造粒得到碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料。
其中，上述碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料的制备方法中，工艺参数如下。
加工温度：机筒一区175℃，机筒二区185℃，机筒三区200℃，机筒四区200℃，口模温度：210℃，主机螺杆转速15转/分钟，切粒机转速为30转/分钟。
实施例1和2的碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料颗粒注塑制备样条性能数据如表1。
表1 碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料颗粒注塑制备样条性能。
本发明提供的碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料，拉伸强度、弯曲强度和阻燃性能都有提高，拓展了该种材料的应用范围。
Claims (3)
1.一种碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料，其特征在于它是由下述重量份的原料组成的：高密度聚乙烯80-90份，碱式硫酸镁晶须3-8份，POE 10-15份，增塑剂4-8份，活性轻钙1-20份，偶联剂1-3份，抗老化母粒2-5份，润滑剂1-3份，硬脂酸钠2-4份，增容剂3-8份。
2.一种如权利要求1所述的碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料，其特征在于包括以下步骤：将上述高密度聚乙烯、偶联剂、碱式硫酸镁晶须和活性轻钙在90-115℃条件下搅拌15-30分钟，再冷却到35℃以下，得到备用料1。
3.一种如权利要求1所述的碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料，其特征在于包括以下步骤：将备用料1、POE、增塑剂、润滑剂、增容剂和抗老化母粒在60-90℃条件下搅拌5-15分钟，得到初混材料，冷却至30℃以下后，通过挤出造粒得到碱式硫酸镁晶须改性聚乙烯材料。
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|---|---|---|---|---|
| CN114015141A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-02-08 | 福建亚通新材料科技股份有限公司 | 一种协效阻燃剂改性聚乙烯材料 |
| CN115651295A (zh) * | 2022-10-14 | 2023-01-31 | 安徽杰蓝特新材料有限公司 | 一种抗拉伸的pe燃气管 |
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| CN115651295A (zh) * | 2022-10-14 | 2023-01-31 | 安徽杰蓝特新材料有限公司 | 一种抗拉伸的pe燃气管 |
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