CN113388242A - 一种新型pme塑胶 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及PME塑胶技术领域，尤其为一种新型PME塑胶，包括PC母粒、UHMWPE超高分子聚乙烯、塑胶助剂、复合阻燃剂以及抗静电剂，并且各成分按照重量比分别为：PC母粒90～110份、UHMWPE超高分子聚乙烯10～60份、塑胶助剂10～20份、复合阻燃剂10～15份、抗静电剂10～15份，本发明设计有效解决目前PME塑胶的阻燃性能和抗静电性能较弱，适用范围受到限制的问题。
Description
技术领域
本发明涉及PME塑胶技术领域，具体为一种新型PME塑胶。
背景技术
PME塑胶是由PC面料和UHMWPE超高分子聚乙烯混合制备而成，其具有较 好的耐磨损性能和自润滑性能。
目前PME塑胶的阻燃性能和抗静电性能较弱，适用范围受到限制。
综上所述，本发明通过设计一种新型PME塑胶来解决存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型PME塑胶，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：
一种新型PME塑胶，包括PC母粒、UHMWPE超高分子聚乙烯、塑胶助剂、 复合阻燃剂以及抗静电剂，并且各成分按照重量比分别为：PC母粒90～110 份、UHMWPE超高分子聚乙烯10～60份、塑胶助剂10～20份、复合阻燃剂10～ 15份、抗静电剂10～15份。
作为本发明优选的方案，所述新型PME塑胶的制备方法包括以下步骤：
S1，将PC母粒和UHMWPE超高分子聚乙烯分别送入真空干燥箱中，真空 干燥，真空干燥处理的压力为0.15MPa～0.18MPa，干燥处理的温度为90℃， 保温2.5h，然后每小时依次上升7℃，直至温度达到118℃，再将干燥好的 PC母粒和UHMWPE超高分子聚乙烯送入加热箱中，加热的温度为90℃～93℃， 烘烤4.5h～5h后，取出备用；
S2，将经过烘烤的PC母粒、UHMWPE超高分子聚乙烯以及其余原料放入高 速混合机中进行混合处理，得到混合物，混合处理的温度为140℃～145℃， 混合处理的时长为18min～23min，将混合物加入到反应釜中，密闭后用氮气 置换8～9次，加热进行反应，反应压力为3.0MPa～3.1MPa，反应的温度为 210℃～218℃，反应时间为6.5h，反应结束后，将反应产物送入双螺旋挤出 机中进行挤出造粒，双螺旋挤出机的压力17MPa～17.5MPa，螺杆转速330R/min～350R/min，停留时间12min～18min，得到新型PME塑胶母粒；
S3，将生产出的新型PME塑胶母粒再送入加热炉中加热烘烤2.5h，加热 烘烤的温度为100℃～105℃，从而得出新型PME塑胶。
作为本发明优选的方案，所述UHMWPE超高分子聚乙烯由丙烯、1－丁烯、 三乙基铝、甲基铝氧烷、纳米金属粉以及荧光粉混合制备，且各成分按照重 量比分别为：丙烯80～130份、1－丁烯40～55份、三乙基铝6～7份、甲基 铝氧烷11.2～13.5份、纳米金属粉5～10份、荧光粉2～3份。
作为本发明优选的方案，所述UHMWPE超高分子聚乙烯的制备方法包括以 下步骤：
S11，往反应釜中加入戊烷溶剂，再依次加入丙烯、三乙基铝和甲基铝氧 烷，搅拌均匀，然后连续通入乙烯进行一段聚合反应，一段聚合反应的温度 为95℃～100℃，压力2.3MPa～2.5MPa，时间4.5h；
S12，将S11所得产物与1－丁烯、纳米金属粉以及荧光粉、进行二段聚 合反应，二段聚合反应的温度为85℃～90℃，压力1.6MPa～1.8MPa，时间5.5h， 将二段聚合反应得到的产物进行固液分离、干燥后，得到的粉状物即为UHMWPE 超高分子聚乙烯。
作为本发明优选的方案，所述纳米金属粉由醋酸铜、醋酸锌、硅酸钠、 氧氯化锆以及聚丙烯酰胺复合制备，且各成分按照重量比分别为：醋酸铜10～ 20份、醋酸锌15～20份、硅酸钠13～18份、氧氯化锆14～22份以及聚丙烯 酰胺5～8份。
作为本发明优选的方案，所述纳米金属粉的制备方法包括以下步骤：
S21，将醋酸铜、醋酸锌、硅酸钠、氧氯化锆以及聚丙烯酰胺溶解在水中 配制成水溶液，将水溶液在剧烈搅拌下逐渐加到乙二醇中，形成混合溶液；
S22，将混合溶液送入微波处理箱中进行微波处理，在微波作用下，升温 至185℃～188℃下反应50min～54min，再送入超声波处理箱中进行超声处理 7min～9min，将超声处理后的产物在真空状态下对进行蒸发浓缩处理，从而 得到纳米金属粉，蒸发浓缩处理后的纳米金属粉的含水率为0.04％～ 0.055％。
作为本发明优选的方案，所述复合阻燃剂由磷酸钙、氧化锑、氧化锌、 六水合硝酸镁、九水合硝酸铝、柠檬酸、氢氧化钡、硫酸钡以及高密度聚乙 烯母料复合制备，且各成分按照重量比分别为：磷酸钙为15～17份、氧化锑 为17～19份、氧化锌16～18份、六水合硝酸镁为10～12份、九水合硝酸铝 为11～13份、柠檬酸为19～23份、氢氧化钡为1.0～1.2份、硫酸钡为0.5～ 0.65份以及高密度聚乙烯母料为3.2～4.5份。
作为本发明优选的方案，所述复合阻燃剂的制备方法包括以下步骤：
S31，称取六水合硝酸镁、九水合硝酸铝和柠檬酸混合，溶于200ml蒸馏 水后，再加入20ml硝酸锂溶液，在92℃～95℃水浴温度下搅拌1.5h～1.8h， 反应后置于马弗炉中热处理3h～3.5h，热处理温度为150℃～155℃，再置于 510℃～530℃下煅烧，得到混合物；
S32，取磷酸钙、混合物、氧化锑和氧化锌混合，溶于无水乙醇，搅拌 20min～25min，再置于85℃～90℃下干燥5h～8h，干燥后置于模具中压制成 型，压制压力为120MPa～130MPa，压制后置于1200℃～1250℃温度下进行烧 结，烧结时间为2.5h，随炉冷却，得到阻燃剂A；
S33，称取氧化钡、硫酸钡以及高密度聚乙烯母料并投入搅拌机中，常温 下搅拌35min～40min，混合均匀后得到混合物，将混合物送入造粒机中，在 温度为150℃～155℃下进行造粒，得到阻燃剂B；
S34，将阻燃剂A和阻燃剂B送入混料筒中搅拌20min～30min，从而得到 复合阻燃剂。
作为本发明优选的方案，所述抗静电剂由炭黑、碳纤维以及中碱玻璃纤 维按照质量比1∶1∶2混合制成。
作为本发明优选的方案，所述塑胶助剂由碳酸钙，甘油，羟丙基甲基纤 维素醚，硅藻土，丙二醇以及木糖醇按照质量比3∶2∶1∶2∶1∶3混合制成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过设置在PC母料中加入复合阻燃剂，复合阻燃剂中存 在碳酸锂相，在后续高温燃烧时碳酸锂可分解生成二氧化碳，对燃烧气体进 行稀释并对氧气与聚乙烯材料之间进行阻隔，以提高其阻燃效果，同时复合 阻燃剂中的部分铝完全掺入到氧化镁的晶格中，还会有一部分以铝化合物的 形态存在，如氧化铝和铝酸镁，氧化铝和铝酸镁均可作为阻燃助剂作用，可 催化聚合物的热氧交联反应，促进交联成炭，以降低燃烧时的传热、传质效 应，进一步提高复合阻燃剂的阻燃性能；同时复合阻燃剂中的氢氧化镁依靠 其受热时化学分解吸热和释放出水而起到阻燃作用，硫酸钡覆盖于被阻燃材 料的表面，又可在材料表面加速脱水碳化，形成液膜和碳层，可将外部的氧 气、挥发性可燃物和热与内部的高聚物基质隔开而使燃烧中断，从而共同提 高了PME塑胶的阻燃性能，使其在高温条件仍然能够正常使用。
2、本发明中，通过设置在PME塑胶制造过程中添加由炭黑、碳纤维以及 中碱玻璃纤维混合制成的抗静电剂，炭黑、碳纤维能够使得改性材料的表面 电阻率达到5～8个数量级，同时中碱玻璃纤维具有良好的导电性，能够在PME 塑胶的内部形成导电通路，进一步提高PME塑胶的抗静电能力，通过炭黑、 碳纤维以及中碱玻璃纤维相互协同作用下，极大地提高了制造出的PME塑胶 的抗静电性。
3、本发明中，通过设置在PME塑胶制造过程中添加纳米金属粉，纳米金 属粉能够在PME塑胶中形成金属化合物，从而提高PME塑胶的结构强度，同 时纳米级的金属表面能够产生高能微电荷，从而杀死PME塑胶表面的微生物。
4本发明中，通过设置使用由碳酸钙，甘油，羟丙基甲基纤维素醚，硅藻 土，丙二醇以及木糖醇混合制成的塑胶助剂，塑胶助剂能够提高PME塑胶的 热分解温度，从而使PME的成型更加容易，同时塑胶助剂中不含有有害物质， 减小了对环境的污染。
5本发明中，通过设置由丙烯、1－丁烯、三乙基铝、甲基铝氧烷、纳米 金属粉以及荧光粉混合制备制备得到的UHMWPE超高分子聚乙烯，在制造过程 对加工设备腐蚀小且挤出机模头压力较低，提高了UHMWPE超高分子聚乙烯的 生产效率及成品率。
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。
为了便于理解本发明，给出了本发明的若干实施例，但是，本发 明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相 反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全 面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另 一个元件上或者也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一 个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文 所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只 是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技 术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用 的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所 使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组 合。
本发明提供一种技术方案：
一种新型PME塑胶，包括PC母粒、UHMWPE超高分子聚乙烯、塑胶助剂、 复合阻燃剂以及抗静电剂，并且各成分按照重量比分别为：PC母粒90～110 份、UHMWPE超高分子聚乙烯10～60份、塑胶助剂10～20份、复合阻燃剂10～ 15份、抗静电剂10～15份。
进一步的，所述新型PME塑胶的制备方法包括以下步骤：
S1，将PC母粒和UHMWPE超高分子聚乙烯分别送入真空干燥箱中，真空 干燥，真空干燥处理的压力为0.15MPa～0.18MPa，干燥处理的温度为90℃， 保温2.5h，然后每小时依次上升7℃，直至温度达到118℃，再将干燥好的 PC母粒和UHMWPE超高分子聚乙烯送入加热箱中，加热的温度为90℃～93℃， 烘烤4.5h～5h后，取出备用；
S2，将经过烘烤的PC母粒、UHMWPE超高分子聚乙烯以及其余原料放入高 速混合机中进行混合处理，得到混合物，混合处理的温度为140℃～145℃， 混合处理的时长为18min～23min，将混合物加入到反应釜中，密闭后用氮气 置换8～9次，加热进行反应，反应压力为3.0MPa～3.1MPa，反应的温度为 210℃～218℃，反应时间为6.5h，反应结束后，将反应产物送入双螺旋挤出 机中进行挤出造粒，双螺旋挤出机的压力17MPa～17.5MPa，螺杆转速330R/min～350R/min，停留时间12min～18min，得到新型PME塑胶母粒；
S3，将生产出的新型PME塑胶母粒再送入加热炉中加热烘烤2.5h，加热 烘烤的温度为100℃～105℃，从而得出新型PME塑胶。
进一步的，所述UHMWPE超高分子聚乙烯由丙烯、1－丁烯、三乙基铝、 甲基铝氧烷、纳米金属粉以及荧光粉混合制备，且各成分按照重量比分别为： 丙烯80～130份、1－丁烯40～55份、三乙基铝6～7份、甲基铝氧烷11.2～ 13.5份、纳米金属粉5～10份、荧光粉2～3份。
进一步的，所述UHMWPE超高分子聚乙烯的制备方法包括以下步骤：
S11，往反应釜中加入戊烷溶剂，再依次加入丙烯、三乙基铝和甲基铝氧 烷，搅拌均匀，然后连续通入乙烯进行一段聚合反应，一段聚合反应的温度 为95℃～100℃，压力2.3MPa～2.5MPa，时间4.5h；
S12，将S11所得产物与1－丁烯、纳米金属粉以及荧光粉、进行二段聚 合反应，二段聚合反应的温度为85℃～90℃，压力1.6MPa～1.8MPa，时间5.5h， 将二段聚合反应得到的产物进行固液分离、干燥后，得到的粉状物即为UHMWPE 超高分子聚乙烯。
进一步的，所述纳米金属粉由醋酸铜、醋酸锌、硅酸钠、氧氯化锆以及 聚丙烯酰胺复合制备，且各成分按照重量比分别为：醋酸铜10～20份、醋酸 锌15～20份、硅酸钠13～18份、氧氯化锆14～22份以及聚丙烯酰胺5～8 份。
进一步的，所述纳米金属粉的制备方法包括以下步骤：
S21，将醋酸铜、醋酸锌、硅酸钠、氧氯化锆以及聚丙烯酰胺溶解在水中 配制成水溶液，将水溶液在剧烈搅拌下逐渐加到乙二醇中，形成混合溶液；
S22，将混合溶液送入微波处理箱中进行微波处理，在微波作用下，升温 至185℃～188℃下反应50min～54min，再送入超声波处理箱中进行超声处理 7min～9min，将超声处理后的产物在真空状态下对进行蒸发浓缩处理，从而 得到纳米金属粉，蒸发浓缩处理后的纳米金属粉的含水率为0.04％～ 0.055％。
进一步的，所述复合阻燃剂由磷酸钙、氧化锑、氧化锌、六水合硝酸镁、 九水合硝酸铝、柠檬酸、氢氧化钡、硫酸钡以及高密度聚乙烯母料复合制备， 且各成分按照重量比分别为：磷酸钙为15～17份、氧化锑为17～19份、氧 化锌16～18份、六水合硝酸镁为10～12份、九水合硝酸铝为11～13份、柠 檬酸为19～23份、氢氧化钡为1.0～1.2份、硫酸钡为0.5～0.65份以及高 密度聚乙烯母料为3.2～4.5份。
进一步的，所述复合阻燃剂的制备方法包括以下步骤：
S31，称取六水合硝酸镁、九水合硝酸铝和柠檬酸混合，溶于200ml蒸馏 水后，再加入20ml硝酸锂溶液，在92℃～95℃水浴温度下搅拌1.5h～1.8h， 反应后置于马弗炉中热处理3h～3.5h，热处理温度为150℃～155℃，再置于 510℃～530℃下煅烧，得到混合物；
S32，取磷酸钙、混合物、氧化锑和氧化锌混合，溶于无水乙醇，搅拌 20min～25min，再置于85℃～90℃下干燥5h～8h，干燥后置于模具中压制成 型，压制压力为120MPa～130MPa，压制后置于1200℃～1250℃温度下进行烧 结，烧结时间为2.5h，随炉冷却，得到阻燃剂A；
S33，称取氧化钡、硫酸钡以及高密度聚乙烯母料并投入搅拌机中，常温 下搅拌35min～40min，混合均匀后得到混合物，将混合物送入造粒机中，在 温度为150℃～155℃下进行造粒，得到阻燃剂B；
S34，将阻燃剂A和阻燃剂B送入混料筒中搅拌20min～30min，从而得到 复合阻燃剂。
进一步的，所述抗静电剂由炭黑、碳纤维以及中碱玻璃纤维按照质量比1∶ 1∶2混合制成。
进一步的，所述塑胶助剂由碳酸钙，甘油，羟丙基甲基纤维素醚，硅藻 土，丙二醇以及木糖醇按照质量比3∶2∶1∶2∶1∶3混合制成。
具体实施案例
实施案例1：
将碳酸钙，甘油，羟丙基甲基纤维素醚，硅藻土，丙二醇以及木糖醇按 照质量比3∶2∶1∶2∶1∶3混合制成塑胶助剂，再将炭黑、碳纤维以及中碱 玻璃纤维按照质量比1∶1∶2混合制成抗静电剂；
往反应釜中加入戊烷溶剂，再依次加入130份丙烯、7份三乙基铝和13.5 份甲基铝氧烷，搅拌均匀，然后连续通入乙烯进行一段聚合反应，一段聚合 反应的温度为100℃，压力2.5MPa，时间4.5h，将一段聚合反应所得产物与 55份1－丁烯、10份纳米金属粉以及3份荧光粉进行二段聚合反应，二段聚 合反应的温度为90℃，压力1.8MPa，时间5.5h，将二段聚合反应得到的产物 进行固液分离、干燥后，得到UHMWPE超高分子聚乙烯；
将20份醋酸铜、20份醋酸锌、18份硅酸钠、22份氧氯化锆以及8份聚 丙烯酰胺溶解在水中配制成水溶液，将水溶液在剧烈搅拌下逐渐加到乙二醇 中，形成混合溶液，将混合溶液送入微波处理箱中进行微波处理，在微波作 用下，升温至188℃下反应54min，再送入超声波处理箱中进行超声处理9min， 将超声处理后的产物在真空状态下对进行蒸发浓缩处理，从而得到纳米金属 粉；
将12份六水合硝酸镁、13份九水合硝酸铝和23份柠檬酸混合，溶于200ml 蒸馏水后，再加入20ml硝酸锂溶液，在95℃水浴温度下搅拌1.8h，反应后 置于马弗炉中热处理3.5h，热处理温度为155℃，再置于530℃下煅烧，得到 混合物，再将17份磷酸钙、18份氧化锑以及19份氧化锌与混合物一起混合， 溶于无水乙醇后，搅拌25min，再置于90℃下干燥8h，干燥后置于模具中压 制成型，压制压力为130MPa，压制后置于1250℃温度下进行烧结，烧结时间 为2.5h，随炉冷却，得到阻燃剂A，将1.2份氧化钡、0.65份硫酸钡以及4.5 份高密度聚乙烯母料并投入搅拌机中，常温下搅拌40min，混合均匀后得到混 合物，将混合物送入造粒机中，在温度为155℃下进行造粒，得到阻燃剂B， 将阻燃剂A和阻燃剂B送入混料筒中搅拌30min，从而得到复合阻燃剂；
将110份PC母粒和60份UHMWPE超高分子聚乙烯分别送入真空干燥箱中， 真空干燥，真空干燥处理的压力为0.18MPa，干燥处理的温度为90℃，保温 2.5h，然后每小时依次上升7℃，直至温度达到118℃，再将干燥好的PC母 粒和UHMWPE超高分子聚乙烯送入加热箱中，加热的温度为93℃，烘烤5h后， 取出备用，将经过烘烤的PC母粒、UHMWPE超高分子聚乙烯、20份塑胶助剂、 10份纳米金属粉、3份荧光粉、15份复合阻燃剂以及15份抗静电剂同时放入 高速混合机中进行混合处理，得到混合物，混合处理的温度为145℃，混合处 理的时长为23min，将混合物加入到反应釜中，密闭后用氮气置换9次，加热 进行反应，反应压力为3.1MPa，反应的温度为218℃，反应时间为6.5h，反 应结束后，将反应产物送入双螺旋挤出机中进行挤出造粒，双螺旋挤出机的 压力17.5MPa，螺杆转速350R/min，停留时间18min，得到新型PME塑胶母粒， 将生产出的新型PME塑胶母粒再送入加热炉中加热烘烤2.5h，加热烘烤的温 度为105℃，从而得出新型PME塑胶。
实施案例2：
将碳酸钙，甘油，羟丙基甲基纤维素醚，硅藻土，丙二醇以及木糖醇按 照质量比3∶2∶1∶2∶1∶3混合制成塑胶助剂，再将炭黑、碳纤维以及中碱 玻璃纤维按照质量比1∶1∶2混合制成抗静电剂；
往反应釜中加入戊烷溶剂，再依次加入130份丙烯、7份三乙基铝和13.5 份甲基铝氧烷，搅拌均匀，然后连续通入乙烯进行一段聚合反应，一段聚合 反应的温度为100℃，压力2.5MPa，时间4.5h，将一段聚合反应所得产物与 55份1－丁烯、10份纳米金属粉以及3份荧光粉进行二段聚合反应，二段聚 合反应的温度为90℃，压力1.8MPa，时间5.5h，将二段聚合反应得到的产物 进行固液分离、干燥后，得到UHMWPE超高分子聚乙烯；
将20份醋酸铜、20份醋酸锌、18份硅酸钠、22份氧氯化锆以及8份聚 丙烯酰胺溶解在水中配制成水溶液，将水溶液在剧烈搅拌下逐渐加到乙二醇 中，形成混合溶液，将混合溶液送入微波处理箱中进行微波处理，在微波作 用下，升温至188℃下反应54min，再送入超声波处理箱中进行超声处理9min， 将超声处理后的产物在真空状态下对进行蒸发浓缩处理，从而得到纳米金属 粉；
将12份六水合硝酸镁、13份九水合硝酸铝和23份柠檬酸混合，溶于200ml 蒸馏水后，再加入20ml硝酸锂溶液，在95℃水浴温度下搅拌1.8h，反应后 置于马弗炉中热处理3.5h，热处理温度为155℃，再置于530℃下煅烧，得到 混合物，再将17份磷酸钙、18份氧化锑以及19份氧化锌与混合物一起混合， 溶于无水乙醇后，搅拌25min，再置于90℃下干燥8h，干燥后置于模具中压 制成型，压制压力为130MPa，压制后置于1250℃温度下进行烧结，烧结时间 为2.5h，随炉冷却，得到阻燃剂A，将1.2份氧化钡、0.65份硫酸钡以及4.5 份高密度聚乙烯母料并投入搅拌机中，常温下搅拌40min，混合均匀后得到混 合物，将混合物送入造粒机中，在温度为155℃下进行造粒，得到阻燃剂B， 将阻燃剂A和阻燃剂B送入混料筒中搅拌30min，从而得到复合阻燃剂；
将110份PC母粒和30份UHMWPE超高分子聚乙烯分别送入真空干燥箱中， 真空干燥，真空干燥处理的压力为0.18MPa，干燥处理的温度为90℃，保温2.5h，然后每小时依次上升7℃，直至温度达到118℃，再将干燥好的PC母 粒和UHMWPE超高分子聚乙烯送入加热箱中，加热的温度为93℃，烘烤5h后， 取出备用，将经过烘烤的PC母粒、UHMWPE超高分子聚乙烯、20份塑胶助剂、 6.5份纳米金属粉、2.5份荧光粉、12份复合阻燃剂以及12份抗静电剂同时 放入高速混合机中进行混合处理，得到混合物，混合处理的温度为145℃，混 合处理的时长为23min，将混合物加入到反应釜中，密闭后用氮气置换9次， 加热进行反应，反应压力为3.1MPa，反应的温度为218℃，反应时间为6.5h， 反应结束后，将反应产物送入双螺旋挤出机中进行挤出造粒，双螺旋挤出机 的压力17.5MPa，螺杆转速350R/min，停留时间18min，得到新型PME塑胶母 粒，将生产出的新型PME塑胶母粒再送入加热炉中加热烘烤2.5h，加热烘烤 的温度为105℃，从而得出新型PME塑胶。
实施案例3：
将碳酸钙，甘油，羟丙基甲基纤维素醚，硅藻土，丙二醇以及木糖醇按 照质量比3∶2∶1∶2∶1∶3混合制成塑胶助剂，再将炭黑、碳纤维以及中碱 玻璃纤维按照质量比1∶1∶2混合制成抗静电剂；
往反应釜中加入戊烷溶剂，再依次加入130份丙烯、7份三乙基铝和13.5 份甲基铝氧烷，搅拌均匀，然后连续通入乙烯进行一段聚合反应，一段聚合 反应的温度为100℃，压力2.5MPa，时间4.5h，将一段聚合反应所得产物与 55份1－丁烯、10份纳米金属粉以及3份荧光粉进行二段聚合反应，二段聚 合反应的温度为90℃，压力1.8MPa，时间5.5h，将二段聚合反应得到的产物 进行固液分离、干燥后，得到UHMWPE超高分子聚乙烯；
将20份醋酸铜、20份醋酸锌、18份硅酸钠、22份氧氯化锆以及8份聚 丙烯酰胺溶解在水中配制成水溶液，将水溶液在剧烈搅拌下逐渐加到乙二醇 中，形成混合溶液，将混合溶液送入微波处理箱中进行微波处理，在微波作 用下，升温至188℃下反应54min，再送入超声波处理箱中进行超声处理9min， 将超声处理后的产物在真空状态下对进行蒸发浓缩处理，从而得到纳米金属 粉；
将12份六水合硝酸镁、13份九水合硝酸铝和23份柠檬酸混合，溶于200ml 蒸馏水后，再加入20ml硝酸锂溶液，在95℃水浴温度下搅拌1.8h，反应后 置于马弗炉中热处理3.5h，热处理温度为155℃，再置于530℃下煅烧，得到 混合物，再将17份磷酸钙、18份氧化锑以及19份氧化锌与混合物一起混合， 溶于无水乙醇后，搅拌25min，再置于90℃下干燥8h，干燥后置于模具中压 制成型，压制压力为130MPa，压制后置于1250℃温度下进行烧结，烧结时间 为2.5h，随炉冷却，得到阻燃剂A，将1.2份氧化钡、0.65份硫酸钡以及4.5 份高密度聚乙烯母料并投入搅拌机中，常温下搅拌40min，混合均匀后得到混 合物，将混合物送入造粒机中，在温度为155℃下进行造粒，得到阻燃剂B， 将阻燃剂A和阻燃剂B送入混料筒中搅拌30min，从而得到复合阻燃剂；
将110份PC母粒和10份UHMWPE超高分子聚乙烯分别送入真空干燥箱中， 真空干燥，真空干燥处理的压力为0.18MPa，干燥处理的温度为90℃，保温 2.5h，然后每小时依次上升7℃，直至温度达到118℃，再将干燥好的PC母 粒和UHMWPE超高分子聚乙烯送入加热箱中，加热的温度为93℃，烘烤5h后， 取出备用，将经过烘烤的PC母粒、UHMWPE超高分子聚乙烯、10份塑胶助剂、 5份纳米金属粉、2份荧光粉、10份复合阻燃剂以及10份抗静电剂同时放入 高速混合机中进行混合处理，得到混合物，混合处理的温度为145℃，混合处 理的时长为23min，将混合物加入到反应釜中，密闭后用氮气置换9次，加热 进行反应，反应压力为3.1MPa，反应的温度为218℃，反应时间为6.5h，反 应结束后，将反应产物送入双螺旋挤出机中进行挤出造粒，双螺旋挤出机的 压力17.5MPa，螺杆转速350R/min，停留时间18min，得到新型PME塑胶母粒， 将生产出的新型PME塑胶母粒再送入加热炉中加热烘烤2.5h，加热烘烤的温 度为105℃，从而得出新型PME塑胶。
分别对实施案例1至实施案例3制造出的新型PME塑胶进行性能测试， 测试结果如表1所示
从表1中可以看出，随着在PME塑胶的生产过程中，随着UHMWPE超高分 子聚乙烯、纳米金属粉、复合阻燃剂以及抗静电剂的增加，PME塑胶的磨损率、 结构强度、抗紫外线性能和抗静电性能都得到了极大的调高。
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)
1.一种新型PME塑胶，其特征在于，包括PC母粒、UHMWPE超高分子聚乙烯、塑胶助剂、复合阻燃剂以及抗静电剂，并且各成分按照重量比分别为：PC母粒90～110份、UHMWPE超高分子聚乙烯10～60份、塑胶助剂10～20份、复合阻燃剂10～15份、抗静电剂10～15份。
2.根据权利要求1所述的一种新型PME塑胶，其特征在于：所述新型PME塑胶的制备方法包括以下步骤：
S1，将PC母粒和UHMWPE超高分子聚乙烯分别送入真空干燥箱中，真空干燥，真空干燥处理的压力为0.15MPa～0.18MPa，干燥处理的温度为90℃，保温2.5h，然后每小时依次上升7℃，直至温度达到118℃，再将干燥好的PC母粒和UHMWPE超高分子聚乙烯送入加热箱中，加热的温度为90℃～93℃，烘烤4.5h～5h后，取出备用；
S2，将经过烘烤的PC母粒、UHMWPE超高分子聚乙烯以及其余原料放入高速混合机中进行混合处理，得到混合物，混合处理的温度为140℃～145℃，混合处理的时长为18min～23min，将混合物加入到反应釜中，密闭后用氮气置换8～9次，加热进行反应，反应压力为3.0MPa～3.1MPa，反应的温度为210℃～218℃，反应时间为6.5h，反应结束后，将反应产物送入双螺旋挤出机中进行挤出造粒，双螺旋挤出机的压力17MPa～17.5MPa，螺杆转速330R/min～350R/min，停留时间12min～18min，得到新型PME塑胶母粒；
S3，将生产出的新型PME塑胶母粒再送入加热炉中加热烘烤2.5h，加热烘烤的温度为100℃～105℃，从而得出新型PME塑胶。
3.根据权利要求1所述的一种新型PME塑胶，其特征在于：所述UHMWPE超高分子聚乙烯由丙烯、1－丁烯、三乙基铝、甲基铝氧烷、纳米金属粉以及荧光粉混合制备，且各成分按照重量比分别为：丙烯80～130份、1－丁烯40～55份、三乙基铝6～7份、甲基铝氧烷11.2～13.5份、纳米金属粉5～10份、荧光粉2～3份。
4.根据权利要求1或3所述的一种新型PME塑胶，其特征在于：所述UHMWPE超高分子聚乙烯的制备方法包括以下步骤：
S11，往反应釜中加入戊烷溶剂，再依次加入丙烯、三乙基铝和甲基铝氧烷，搅拌均匀，然后连续通入乙烯进行一段聚合反应，一段聚合反应的温度为95℃～100℃，压力2.3MPa～2.5MPa，时间4.5h；
S12，将S11所得产物与1－丁烯、纳米金属粉以及荧光粉、进行二段聚合反应，二段聚合反应的温度为85℃～90℃，压力1.6MPa～1.8MPa，时间5.5h，将二段聚合反应得到的产物进行固液分离、干燥后，得到的粉状物即为UHMWPE超高分子聚乙烯。
5.根据权利要求3所述的一种新型PME塑胶，其特征在于：所述纳米金属粉由醋酸铜、醋酸锌、硅酸钠、氧氯化锆以及聚丙烯酰胺复合制备，且各成分按照重量比分别为：醋酸铜10～20份、醋酸锌15～20份、硅酸钠13～18份、氧氯化锆14～22份以及聚丙烯酰胺5～8份。
6.根据权利要求3或5所述的一种新型PME塑胶，其特征在于：所述纳米金属粉的制备方法包括以下步骤：
S21，将醋酸铜、醋酸锌、硅酸钠、氧氯化锆以及聚丙烯酰胺溶解在水中配制成水溶液，将水溶液在剧烈搅拌下逐渐加到乙二醇中，形成混合溶液；
S22，将混合溶液送入微波处理箱中进行微波处理，在微波作用下，升温至185℃～188℃下反应50min～54min，再送入超声波处理箱中进行超声处理7min～9min，将超声处理后的产物在真空状态下对进行蒸发浓缩处理，从而得到纳米金属粉，蒸发浓缩处理后的纳米金属粉的含水率为0.04％～0.055％。
7.根据权利要求1所述的一种新型PME塑胶，其特征在于：所述复合阻燃剂由磷酸钙、氧化锑、氧化锌、六水合硝酸镁、九水合硝酸铝、柠檬酸、氢氧化钡、硫酸钡以及高密度聚乙烯母料复合制备，且各成分按照重量比分别为：磷酸钙为15～17份、氧化锑为17～19份、氧化锌16～18份、六水合硝酸镁为10～12份、九水合硝酸铝为11～13份、柠檬酸为19～23份、氢氧化钡为1.0～1.2份、硫酸钡为0.5～0.65份以及高密度聚乙烯母料为3.2～4.5份。
8.根据权利要求1或7所述的一种新型PME塑胶，其特征在于：所述复合阻燃剂的制备方法包括以下步骤：
S31，称取六水合硝酸镁、九水合硝酸铝和柠檬酸混合，溶于200ml蒸馏水后，再加入20ml硝酸锂溶液，在92℃～95℃水浴温度下搅拌1.5h～1.8h，反应后置于马弗炉中热处理3h～3.5h，热处理温度为150℃～155℃，再置于510℃～530℃下煅烧，得到混合物；
S32，取磷酸钙、混合物、氧化锑和氧化锌混合，溶于无水乙醇，搅拌20min～25min，再置于85℃～90℃下干燥5h～8h，干燥后置于模具中压制成型，压制压力为120MPa～130MPa，压制后置于1200℃～1250℃温度下进行烧结，烧结时间为2.5h，随炉冷却，得到阻燃剂A；
S33，称取氧化钡、硫酸钡以及高密度聚乙烯母料并投入搅拌机中，常温下搅拌35min～40min，混合均匀后得到混合物，将混合物送入造粒机中，在温度为150℃～155℃下进行造粒，得到阻燃剂B；
S34，将阻燃剂A和阻燃剂B送入混料筒中搅拌20min～30min，从而得到复合阻燃剂。
9.根据权利要求1所述的一种新型PME塑胶，其特征在于：所述抗静电剂由炭黑、碳纤维以及中碱玻璃纤维按照质量比1∶1∶2混合制成。
10.根据权利要求1所述的一种新型PME塑胶，其特征在于：所述塑胶助剂由碳酸钙，甘油，羟丙基甲基纤维素醚，硅藻土，丙二醇以及木糖醇按照质量比3∶2∶1∶2∶1∶3混合制成。
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