CN113292775A - 一种注塑级超高分子量聚乙烯材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚乙烯材料技术领域，尤其为一种注塑级超高分子量聚乙烯材料及其制备方法，包括超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、无机纤维、偶联剂、改性剂和相容剂，按组成成份按质量份数计：超高分子量聚乙烯300～500份、高密度聚乙烯200～300份、低密度聚乙烯150～250份、无机纤维60～100份、偶联剂70～120份、改性剂40～60份和相容剂20～40份，通过相容剂选用马来酸酐接枝聚乙烯PE‑g‑MAH，能够使超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯与无机纤维之间相容质量高，通过无机纤维使注塑级超高分子量聚乙烯材料的冲击强度得到较大提高，同时拉伸强度和弯曲强度提高也较大提高，提高整体的使用质量和使用效果。
Description
技术领域
本发明涉及聚乙烯材料技术领域，尤其涉及一种注塑级超高分子量聚乙烯材料及其制备方法。
背景技术
聚乙烯是应用最广泛也是产量最大的合成树脂之一，主要应用于工农业生产及人类生活的各个方面。聚乙烯种类繁多，按照分子量的不同可以分为：低分子量聚乙烯、普通分子量聚乙烯和超高分子量聚乙烯，为了能够提高聚乙烯在力学性能、拉伸、冲击等性能较差等问题，因此提出一种注塑级超高分子量聚乙烯材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种注塑级超高分子量聚乙烯材料及其制备方法，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：
一种注塑级超高分子量聚乙烯材料及其制备方法，包括超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、无机纤维、偶联剂、改性剂和相容剂，各组成成份按质量份数计：超高分子量聚乙烯300～500份、高密度聚乙烯200～300份、低密度聚乙烯150～250份、无机纤维60～100份、偶联剂70～120份、改性剂40～60份和相容剂20～40份。
作为本发明优选的方案，所述偶联剂选用单烷氧基焦磷酸酯型偶联剂。
作为本发明优选的方案，所述改性剂选用固体石蜡或石油提取物、聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸酯中的一种或其混合物。
作为本发明优选的方案，所述相容剂选用马来酸酐接枝聚乙烯PE-g-MAH为相容剂改善超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯与无机纤维之间的二元体系的界面性能。
一种注塑级超高分子量聚乙烯材料，制备方法包括以下步骤：
S1，按质量份数选取：超高分子量聚乙烯300～500份、高密度聚乙烯200～300份、低密度聚乙烯150～250份、无机纤维60～100份、偶联剂70～120份、改性剂40～60份和相容剂20～40份；
S2，将超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和改性剂加入到反应釜中进行加热搅拌进行改性处理，然后将无机纤维、偶联剂和相容剂加入到反应釜中进行充分搅拌，得到复合材料；
S3，将复合材料通过螺旋挤出机进行加热挤出造粒得到注塑级超高分子量聚乙烯材料。
作为本发明优选的方案，所述S2反应釜改性处理工作温度为90～150℃下低速搅拌30～50min，将偶联剂和相容剂加入后反应釜继续搅拌30～40min。
作为本发明优选的方案，所述S3螺旋挤出机的机头温度250～260℃，螺筒温度为230～240℃，螺杆转速为300～400r/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中，通过相容剂选用马来酸酐接枝聚乙烯PE-g-MAH为相容剂改善超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯与无机纤维之间的二元体系的界面性能，能够使超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯与无机纤维之间相容质量高，通过无机纤维使注塑级超高分子量聚乙烯材料的冲击强度得到较大提高，同时拉伸强度和弯曲强度提高也较大提高，提高整体的使用质量和使用效果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
本发明提供一种技术方案：
一种注塑级超高分子量聚乙烯材料及其制备方法，包括超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、无机纤维、偶联剂、改性剂和相容剂，各组成成份按质量份数计：超高分子量聚乙烯300～500份、高密度聚乙烯200～300份、低密度聚乙烯150～250份、无机纤维60～100份、偶联剂70～120份、改性剂40～60份和相容剂20～40份。
偶联剂选用单烷氧基焦磷酸酯型偶联剂。
改性剂选用固体石蜡或石油提取物、聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸酯中的一种或其混合物。
相容剂选用马来酸酐接枝聚乙烯PE-g-MAH为相容剂改善超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯与无机纤维之间的二元体系的界面性能。
一种注塑级超高分子量聚乙烯材料，制备方法包括以下步骤：
S1，按质量份数选取：超高分子量聚乙烯300～500份、高密度聚乙烯200～300份、低密度聚乙烯150～250份、无机纤维60～100份、偶联剂70～120份、改性剂40～60份和相容剂20～40份；
S2，将超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和改性剂加入到反应釜中进行加热搅拌进行改性处理，然后将无机纤维、偶联剂和相容剂加入到反应釜中进行充分搅拌，得到复合材料；
S3，将复合材料通过螺旋挤出机进行加热挤出造粒得到注塑级超高分子量聚乙烯材料。
S2反应釜改性处理工作温度为90～150℃下低速搅拌30～50min，将偶联剂和相容剂加入后反应釜继续搅拌30～40min。
S3螺旋挤出机的机头温度250～260℃，螺筒温度为230～240℃，螺杆转速为300～400r/min。
实施例1：准备超高分子量聚乙烯300～500份、高密度聚乙烯200～300份、低密度聚乙烯150～250份、无机纤维60～100份、偶联剂70～120份、改性剂40～60份和相容剂20～40份，偶联剂选用单烷氧基焦磷酸酯型偶联剂，改性剂选用固体石蜡或石油提取物、聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸酯中的一种或其混合物，相容剂选用马来酸酐接枝聚乙烯PE-g-MAH为相容剂改善超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯之间的二元体系的界面性能，按质量份数选取：超高分子量聚乙烯300份、高密度聚乙烯200份、低密度聚乙烯150份、无机纤维60份、偶联剂70份、改性剂40份和相容剂20份；将超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和改性剂加入到反应釜中进行加热搅拌进行改性处理，工作温度为90～150℃下低速搅拌30～50min，然后将无机纤维偶联剂和相容剂加入到反应釜中进行继续搅拌30～40min，得到复合材料；将复合材料通过螺旋挤出机机头温度250～260℃，螺筒温度为230～240℃，螺杆转速为300～400r/min，进行挤出造粒得到注塑级超高分子量聚乙烯材料。
实施例2：准备超高分子量聚乙烯300～500份、高密度聚乙烯200～300份、低密度聚乙烯150～250份、无机纤维60～100份、偶联剂70～120份、改性剂40～60份和相容剂20～40份，偶联剂选用单烷氧基焦磷酸酯型偶联剂，改性剂选用固体石蜡或石油提取物、聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸酯中的一种或其混合物，相容剂选用马来酸酐接枝聚乙烯PE-g-MAH为相容剂改善超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯之间的二元体系的界面性能，按质量份数选取：超高分子量聚乙烯400份、高密度聚乙烯250份、低密度聚乙烯200份、无机纤维80份、偶联剂100份、改性剂50份和相容剂30份；将超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和改性剂加入到反应釜中进行加热搅拌进行改性处理，工作温度为90～150℃下低速搅拌30～50min，然后将无机纤维、偶联剂和相容剂加入到反应釜中进行继续搅拌30～40min，得到复合材料；将复合材料通过螺旋挤出机机头温度250～260℃，螺筒温度为230～240℃，螺杆转速为300～400r/min，进行挤出造粒得到注塑级超高分子量聚乙烯材料。
实施例3：准备超高分子量聚乙烯300～500份、高密度聚乙烯200～300份、低密度聚乙烯150～250份、无机纤维60～100份、偶联剂70～120份、改性剂40～60份和相容剂20～40份，偶联剂选用单烷氧基焦磷酸酯型偶联剂，改性剂选用固体石蜡或石油提取物、聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸酯中的一种或其混合物，相容剂选用马来酸酐接枝聚乙烯PE-g-MAH为相容剂改善超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯之间的二元体系的界面性能，按质量份数选取：超高分子量聚乙烯500份、高密度聚乙烯300份、低密度聚乙烯250份、无机纤维100份、偶联剂120份、改性剂60份和相容剂40份；将超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和改性剂加入到反应釜中进行加热搅拌进行改性处理，工作温度为90～150℃下低速搅拌30～50min，然后将无机纤维、偶联剂和相容剂加入到反应釜中进行继续搅拌30～40min，得到复合材料；将复合材料通过螺旋挤出机机头温度250～260℃，螺筒温度为230～240℃，螺杆转速为300～400r/min，进行挤出造粒得到注塑级超高分子量聚乙烯材料。
| 物理性质 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 冲击强度 | 54KJ/M<sup>2</sup> | 60KJ/M<sup>2</sup> | 80KJ/M<sup>2</sup> |
| 拉伸强度 | 20MPa | 30MPa | 40MPa |
| 弯曲强度 | 100MPa | 140MPa | 180MPa |
综上实施例：实施例3中通过相容剂选用马来酸酐接枝聚乙烯PE-g-MAH为相容剂，能够使超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯与无机纤维之间相容质量高，通过无机纤维使注塑级超高分子量聚乙烯材料的冲击强度得到较大提高，同时拉伸强度和弯曲强度提高也较大提高，提高整体的使用质量和使用效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种注塑级超高分子量聚乙烯材料，包括超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、无机纤维、偶联剂、改性剂和相容剂，其特征在于，各组成成份按质量份数计：超高分子量聚乙烯300～500份、高密度聚乙烯200～300份、低密度聚乙烯150～250份、无机纤维60～100份、偶联剂70～120份、改性剂40～60份和相容剂20～40份。
2.根据权利要求1所述的一种注塑级超高分子量聚乙烯材料，其特征在于，所述偶联剂选用单烷氧基焦磷酸酯型偶联剂。
3.根据权利要求1所述的一种注塑级超高分子量聚乙烯材料，其特征在于，所述改性剂选用固体石蜡或石油提取物、聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸酯中的一种或其混合物。
4.根据权利要求1所述的一种注塑级超高分子量聚乙烯材料，其特征在于，所述相容剂选用马来酸酐接枝聚乙烯PE-g-MAH为相容剂改善超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯与无机纤维之间的二元体系的界面性能。
5.根据权利要求1所述的一种注塑级超高分子量聚乙烯材料，其特征在于，制备方法包括以下步骤：
S1，按质量份数选取：超高分子量聚乙烯300～500份、高密度聚乙烯200～300份、低密度聚乙烯150～250份、无机纤维60～100份、偶联剂70～120份、改性剂40～60份和相容剂20～40份；
S2，将超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和改性剂加入到反应釜中进行加热搅拌进行改性处理，然后将无机纤维、偶联剂和相容剂加入到反应釜中进行充分搅拌，得到复合材料；
S3，将复合材料通过螺旋挤出机进行加热挤出造粒得到注塑级超高分子量聚乙烯材料。
6.根据权利要求5所述的一种注塑级超高分子量聚乙烯材料，其特征在于，所述S2反应釜改性处理工作温度为90～150℃下低速搅拌30～50min，将偶联剂和相容剂加入后反应釜继续搅拌30～40min。
7.根据权利要求5所述的一种注塑级超高分子量聚乙烯材料，其特征在于，所述S3螺旋挤出机的机头温度250～260℃，螺筒温度为230～240℃，螺杆转速为300～400r/min。
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