一种聚乙烯组合物及其制备方法和改性交联聚乙烯与流程

文档序号:11061522阅读:1079来源:国知局
本发明涉及一种聚乙烯组合物及其制备方法,以及由该聚乙烯组合物交联反应得到的改性交联聚乙烯。
背景技术
:聚乙烯是广泛应用于各个领域的最重要的有机材料之一,可以通过如挤塑、吹塑、注塑、膜塑、滚塑等成型方法加工成各种不同形状制品。然而,单纯的聚乙烯材料无法满足许多应用对强度、模量、韧性、耐热性的高要求。一般可以经交联和填充增强以提高聚乙烯材料的性能。CN103627057A公开了一种连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带,由包含以下重量份的组分制成:聚乙烯基体100份,增韧剂5-8份,相容剂3-5份,抗氧剂0.6-1.2份,玻璃纤维40-60份。此发明未对聚乙烯进行交联。CN102691832B公开了一种玻纤增强HDPE双壁缠绕管的制作方法,包括a、制备高密度聚乙烯混合料:高密度聚乙烯100份、过氧化物引发剂0.02-2份、多官能团单体0.2-5份、高分子相容剂2-10份、抗氧剂0.05-0.5份;b、制备改性长玻璃纤维:长玻璃纤维100份、硅烷偶联剂0.5-5份;c、将高密度聚乙烯混合料与改性的玻璃纤维按60-95:5-40的重量配比在双螺杆挤出机上进行反应共挤,经模具挤出和真空定型,得到玻璃纤维增强高密度聚乙烯中空方管;d、将玻璃纤维增强高密度聚乙烯中空方管经螺旋缠绕和所料热熔胶焊机制作成玻纤增强HDPE双壁缠绕管。但是,短切玻璃纤维不同于长玻璃纤维,如何使短切玻璃纤维能够很好地填充到聚乙烯交联体系中,改进聚乙烯材料的性能,提供更好的力学性能,需要提供新的技术。技术实现要素:本发明的目的是为了解决如何提高交联聚乙烯材料的性能,使短切玻璃纤维填充到交联聚乙烯中的问题,提供了一种聚乙烯组合物及其制备方法和改性交联聚乙烯。为了实现上述目的,本发明提供一种聚乙烯组合物,以该组合物的总重量为基准,该组合物包括50-80重量%的聚乙烯、1-5重量%的聚烯烃弹性体、1-10重量%的相容剂、5-40重量%的表面处理短切玻璃纤维、0-2重量%的成核剂、0.3-2重量%的交联剂和0.1-1重量%的交联助剂,以及0.1-1重量%的抗氧剂和加工助剂;其中,所述表面处理短切玻璃纤维为通过将短切玻璃纤维以偶联剂表面处理后得到;所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和硼酸酯偶联剂中的至少一种,所述硅烷偶联剂的端基含有氨基基团、丙烯酰氧基基团和脲基基团中的至少一种。优选地,所述聚烯烃弹性体为乙烯-C4-8烯烃共聚物、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶和乙烯醋酸乙烯共聚物中的至少一种;所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物和/或甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物。优选地,所述聚乙烯组合物制得的改性交联聚乙烯的冲击强度大于16KJ/m2,弯曲模量大于1600MPa,热变形温度大于80℃,耐高温蠕变率小于3%。本发明还提供了一种制备本发明的聚乙烯组合物的方法,包括:(1)将偶联剂对短切玻璃纤维进行表面处理并干燥,得到表面处理短切玻璃纤维;(2)将聚乙烯、聚烯烃弹性体、相容剂、成核剂、交联剂、交联助剂、抗氧剂、加工助剂和表面处理短切玻璃纤维进行混合,并将得到的混合物进行挤出造粒。本发明还提供了一种改性交联聚乙烯,该改性交联聚乙烯通过将本发明的聚乙烯组合物进行交联反应得到。本发明为了能够提高交联聚乙烯的材料性能,通过选择加入短切玻璃纤维进行填充,同时在提供的聚乙烯组合物中含有以特定偶联剂处理的表面处理短切玻璃纤维,以及以特定用量的聚烯烃弹性体、聚乙烯、相容剂与填充短切玻璃纤维相协同,可以实现短切玻璃纤维更好、更有效地进行填充,改进交联聚乙烯的材料性能。相应地,在本发明提供的该组合物的制备过程中,采取将短切玻璃纤维预先进行表面改性,再与优选的聚乙烯、聚烯烃弹性体、交联剂、交联助剂及其它助剂以特定比例进行混合,提供最终获得的改性交联聚乙烯以更好的性能改进,具有高模量、高冲击强度、耐高温蠕变性能和耐热性能。本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。本发明提供一种聚乙烯组合物,以该组合物的总重量为基准,该组合物包括50-80重量%的聚乙烯、1-5重量%的聚烯烃弹性体、1-10重量%的相容剂、5-40重量%的表面处理短切玻璃纤维、0-2重量%的成核剂、0.3-2重量%的交联剂和0.1-1重量%的交联助剂,以及0.1-1重量%的抗氧剂和加工助剂;其中,所述表面处理短切玻璃纤维为通过将短切玻璃纤维以偶联剂表面处理后得到;所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和硼酸酯偶联剂中的至少一种,所述硅烷偶联剂的端基含有氨基基团、丙烯酰氧基基团和脲基基团中的至少一种。根据本发明,优选情况下,所述组合物制得的改性交联聚乙烯的冲击强度大于16KJ/m2,弯曲模量大于1600MPa,热变形温度大于80℃,耐高温蠕变率小于3%。根据本发明,针对短切玻璃纤维选择特定用量的偶联剂,优选情况下,所述表面处理短切玻璃纤维与所述偶联剂的重量比为100:0.5至100:3,优选为100:0.8至100:2。可以提供最终的改性交联聚乙烯以更优异的性能。本发明中,所述短切玻璃纤维的纤维直径为8-15μm,优选为9-13μm;长度为3-8mm,优选为3-5mm。具有上述直径和长度的短切玻璃纤维在用于制备改性交联聚乙烯时可以提供更好的材料性能。根据本发明,选用特定的偶联剂可以有助于短切玻璃纤维填充到交联聚乙烯中。优选地,所述偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-甲基(丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-脲基丙基三甲氧基硅烷和钛酸酯偶联剂中的至少一种。根据本发明,可以加入聚烯烃弹性体,且选择的聚烯烃弹性体可以与所述聚乙烯有较好的协同效果,可以进一步提高短切玻璃纤维在交联聚乙烯中的填充性,提高最终的改性交联聚乙烯的性能。优选情况下,所述聚乙烯与所述聚烯烃弹性体的重量比为5:1至80:1,优选为10:1至77:1。根据本发明,优选地,所述聚烯烃弹性体为乙烯-C4-8烯烃共聚物、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶和乙烯醋酸乙烯共聚物中的至少一种。其中,所述乙烯-C4-8烯烃共聚物可以是由乙烯单体和C4-8烯烃单体经共聚反应得到的化合物。例如乙烯-丁二烯共聚物或乙烯-辛烯共聚物等。优选所述聚烯烃弹性体为三元乙丙共聚物和/或乙烯-辛烯共聚物。本发明中,出于协同填充的短切玻璃纤维改进交联聚乙烯的材料性能的目的,优选在本发明的聚乙烯组合物中将聚乙烯、表面处理短切玻璃纤维和聚烯烃弹性体之间具有上述限定的用量重量比,可以提供协同作用更有利于改进最终的交联聚乙烯的材料性能。根据本发明,优选情况下,所述聚乙烯的密度为0.92-0.97g/cm3;所述聚乙烯的熔融指数为0.1-20g/10min。根据本发明,优选情况下,所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物和/或甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物。根据本发明,优选情况下,所述交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化氢二异丙苯、叔丁基过氧化氢、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化已-3-炔、过氧化二酰基物、过氧化二叔丁基、过氧化二月桂酰、过氧化甲乙酮和过氧化环己酮中的至少一种。根据本发明,优选情况下,所述交联助剂为三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的至少一种。根据本发明,优选情况下,所述成核剂为山梨酸钾、柠檬酸钠、苯甲酸、苯甲酸盐、乙二酸盐、有机磷酸盐和滑石粉中的至少一种。根据本发明,优选情况下,所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1098、抗氧剂264和双酚A中的至少一种。根据本发明,优选情况下,所述加工助剂为硬脂酸锌,硬脂酸钙,硬脂酸镁和硬脂酸中的至少一种。本发明还提供了一种制备本发明的聚乙烯组合物的方法,包括:(1)将偶联剂对短切玻璃纤维进行表面处理并干燥,得到表面处理短切玻璃纤维;(2)将聚乙烯、聚烯烃弹性体、相容剂、成核剂、交联剂、交联助剂、抗氧剂、加工助剂和表面处理短切玻璃纤维进行混合,并将得到的混合物进行挤出造粒。其中,偶联剂对短切玻璃纤维进行表面处理的方法可以为(I)配置乙醇浓度为95重量%的乙醇溶液,将偶联剂加入该乙醇溶液,搅拌5min至均匀;(II)向加有偶联剂的乙醇溶液中加入短切玻璃纤维,搅拌30min,然后进行过滤并收集短切玻璃纤维。将收集的短切玻璃纤维放入110℃烘箱中,干燥2小时,得到表面处理短切玻璃纤维。根据本发明,优选地,在步骤(2)中,a)将聚乙烯、交联剂、交联助剂、聚烯烃弹性体相混合制成母料;b)将母料、相容剂、成核剂、抗氧剂、加工助剂和表面处理短切玻璃纤维进行混合为聚乙烯组合物。本发明中,在步骤(2)中进行混合为分步将聚乙烯组合物的各组分进行混合。步骤a)中可以先将聚乙烯、交联剂、交联助剂、聚烯烃弹性体加入高速搅拌机中搅拌3-10min至混合均匀,然后加入双螺杆挤出机进行熔融共混并挤出造粒,制成母料。步骤b)中将各组分在高速搅拌机中混合,再加入双螺杆挤出机进行熔融共混并挤出造粒,将得到的颗粒进行干燥后得到聚乙烯组合物。所述双螺杆挤出机的螺杆长径比可以为18/1,螺杆的转速为60-100转/分。根据本发明,优选情况下,在步骤(2)中,所述混合制成母料和所述混合为聚乙烯组合物为熔融共混,所述熔融共混的温度为135-155℃。本发明还提供了一种改性交联聚乙烯,该改性交联聚乙烯通过将本发明的聚乙烯组合物进行交联反应得到。本发明中,以该改性交联聚乙烯的总重量为基准,所述改性交联聚乙烯含有5-40重量%的短切玻璃纤维;优选含有20-30重量%的短切玻璃纤维。本发明中,所述改性交联聚乙烯可以有更好的材料性能。具体地,所述改性交联聚乙烯的冲击强度为19-31KJ/m2,弯曲模量为1680-2012MPa,热变形温度为86-115℃,耐高蠕变率为0-1.1%。根据本发明,优选情况下,所述交联反应的温度为180-220℃,交联反应的时间为15-25min。本发明中,完成所述交联反应的途径可以没有特别的限定,可以以多种塑料加工的反应成型方式进行。例如所述交联反应可以选择通过在模压成型过程中完成,制备适于材料性能测试的片材。也可以通过其他成型方式制备管材、型材、片材等聚乙烯制品。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中,Izod(有缺口)抗冲击强度按照GB/T1843-2008的方法测量和确定,测试温度为23℃;弯曲模量按照GBT9341-2008的方法测量和确定,测试温度为23℃;拉伸试验按照GB/T1040-2006塑料拉伸性能试验方法,在Instron拉伸试验仪上测量屈服强度、最大拉伸断裂强度、断裂伸长率:样品厚度为4mm,测量长度为115mm,宽度为10mm,测试速率为50mm/min,测试温度为23℃;热变形温度按照GB/T1634.2-2004塑料负荷变形温度的测定;高温蠕变性能通过将拉伸样条用夹具夹住样条上端悬挂在烘箱中,下端挂上0.25千克的砝码,在200℃烘箱中恒温30min,然后将样品拿出测试样品的伸长率变化。在以下实施例和对比例中使用的物料如下:聚乙烯DMDA8007(英文缩写为HDPE)购自神华包头,熔融指数为8g/10min(测试标准ASTMD-1238,190℃,2.16kg),密度为0.963g/cm3(测试标准:ASTMD-1505);短切玻璃纤维(ECS305K),(直径为8-15μm,长度为3-8mm),重庆国际复合材料有限公司;偶联剂:3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、3-甲基(丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH570)、乙烯基三乙氧基硅烷(GX-150)、3-脲基丙基三甲氧基硅烷、钛酸酯偶联剂,购于国药集团化学试剂有限公司;乙烯-辛烯共聚物(POE8200),购于陶氏化学,熔体流动速率为5g/10min(测试标准ASTMD-1238,190℃,2.16kg),密度为0.873g/cm3(测试标准:ASTMD-1505);三元乙丙共聚物(EPDMNORDELIP4570),购自陶氏化学公司,乙烯结构单元的含量为50重量份;马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(MAH-g-POE,GR216),熔体流动速率为1.25g/10min(测试标准ASTMD-1238,190℃,2.16kg),密度为0.875g/cm3(测试标准:ASTMD-1505);甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-GMA,SOG-02),购自南通日之升高分子新材料科技有限公司;过氧化物交联剂:2,5-二甲基-2,5-二(叔丁过氧基)已烷,过氧化二异丙苯,交联助剂:三烯丙基异氰脲酸酯,购于阿克苏诺贝尔公司;成核剂:MillikenHPN-20E,购于上海容天化工有限公司;抗氧剂:抗氧剂1010、抗氧剂168,购于国药集团化学试剂有限公司;加工助剂:硬脂酸、硬脂酸钙,购于国药集团化学试剂有限公司。以下实施例中,聚乙烯组合物中各组分含量按制备时投料量计算得到,得到的改性交联聚乙烯中短切玻璃纤维的含量按照制备时投料量计算得到。实施例1本实施例说明本发明的聚乙烯组合物和改性交联聚乙烯的制备方法。(1)短切玻璃纤维改性:将1.6g的偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷加入1L的乙醇溶液(乙醇浓度为95重量%)中搅拌5min至混合均匀,然后将200g的短切玻璃纤维加入搅拌30min充分浸润。去掉乙醇溶液后将短切玻璃纤维在110℃下烘干2h,再水洗并烘干,得到表面改性的短切玻璃纤维SGF-1;(2)制聚乙烯组合物:a)将770g的高密度聚乙烯DMDA8007、7g的2,5-二甲基-2,5-二(叔丁过氧基)已烷、4g的三烯丙基异氰脲酸酯、10g的乙烯-辛烯共聚物加入高速搅拌机中搅拌5min,然后将共混物通过双螺杆挤出机 (螺杆长径比18/1,转速60转/分)在135℃下熔融共混、挤出造粒工序制备成聚乙烯母料;b)将聚乙烯母料、20g的马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、10g的聚乙烯成核剂HPN-20E、2g的抗氧剂1010、2g的抗氧剂168、5g的硬脂酸和200g的表面处理短切玻璃纤维SGF-1加入高速搅拌机进行混合3min,将得到的混合物通过双螺杆挤出机在145℃下熔融共混、挤出造粒工序,并在80℃下干燥2h制得聚乙烯组合物GPE-1;(3)交联:将GPE-1于200℃下进行模压成型20min,得到改性交联聚乙烯。将改性交联聚乙烯进行性能测试,结果见表1。实施例2本实施例说明本发明的聚乙烯组合物和改性交联聚乙烯的制备方法。(1)短切玻璃纤维改性:将5g的偶联剂3-甲基(丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷加入1L的乙醇溶液(乙醇浓度为95重量%)中搅拌5min至混合均匀,然后将250g的短切玻璃纤维加入搅拌30min充分浸润。去掉乙醇溶液后将短切玻璃纤维在110℃下烘干2h,再水洗并烘干,得到表面处理短切玻璃纤维SGF-2;(2)制聚乙烯组合物:a)将690g的高密度聚乙烯DMDA8007、5g的2,5-二甲基-2,5-二(叔丁过氧基)已烷、4g的三烯丙基异氰脲酸酯、50g的乙烯-辛烯共聚物加入高速搅拌机中搅拌5min,然后将共混物通过双螺杆挤出机(螺杆长径比18/1,转速100转/分)在145℃下熔融共混、挤出造粒工序制备成聚乙烯母料。b)将聚乙烯母料、10g的马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、10g的聚乙烯成核剂HPN-20E、2g的抗氧剂1010、2g的抗氧剂168、5g的硬脂酸和250g的表面处理短切玻璃纤维SGF-2加入高速搅拌机进行混合3min,并将得到的混合物通过双螺杆挤出机在155℃下熔融共混、挤出造粒 工序,并在80℃下干燥2h制得聚乙烯组合物GPE-2;(3)交联:将GPE-2于180℃下进行模压成型25min,得到改性交联聚乙烯。将改性交联聚乙烯进行性能测试,结果见表1。实施例3本实施例说明本发明的聚乙烯组合物和改性交联聚乙烯的制备方法。(1)短切玻璃纤维改性:将4.5g的偶联剂3-脲基丙基三甲氧基硅烷加入1L的乙醇溶液(乙醇浓度为95重量%)中搅拌5min至混合均匀,然后将300g的短切玻璃纤维加入搅拌30min充分浸润。去掉乙醇溶液后将短切玻璃纤维在110℃下烘干2h,再水洗并烘干,得到表面处理短切玻璃纤维SGF-3;(2)制聚乙烯组合物:a)将660g的高密度聚乙烯DMDA8007、7g的过氧化二异丙苯、2g的三烯丙基异氰脲酸酯、20g的乙烯-辛烯共聚物加入高速搅拌机中搅拌5min,然后将共混物通过双螺杆挤出机(螺杆长径比18/1,转速80转/分)在155℃下熔融共混、挤出造粒工序制备成聚乙烯母料。b)将聚乙烯母料、20g的马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、5g的聚乙烯成核剂HPN-20E、4g的抗氧剂1010、4g的抗氧剂168、8g的硬脂酸钙和300g的表面处理短切玻璃纤维SGF-3加入高速搅拌机进行混合3min,并将得到的混合物通过双螺杆挤出机在145℃下熔融共混、挤出造粒工序,并在80℃下干燥2h制得聚乙烯组合物GPE-3;(3)交联:将GPE-3于220℃下进行模压成型15min,得到改性交联聚乙烯。将改性交联聚乙烯进行性能测试,结果见表1。实施例4(1)短切玻璃纤维改性:将3g的偶联剂3-甲基(丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷加入1L的乙醇溶液(乙醇浓度为95重量%)中搅拌5min至混合均匀,然后将300g的短切玻璃纤维加入搅拌30min充分浸润。去掉乙醇溶液后将短切玻璃纤维在110℃下烘干2h,再水洗并烘干,得到表面处理短切玻璃纤维SGF-4;(2)制聚乙烯组合物:a)将600g的高密度聚乙烯DMDA8007、7g的过氧化二异丙苯、4g的三烯丙基异氰脲酸酯、50g的三元乙丙共聚物加入高速搅拌机中搅拌5min,然后将共混物通过双螺杆挤出机(螺杆长径比18/1,转速80转/分)在145℃下熔融共混、挤出造粒工序制备成聚乙烯母料。b)将聚乙烯母料、50g的甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物、4g的抗氧剂1010、4g的抗氧剂168、4g的硬脂酸钙和300g的表面处理短切玻璃纤维SGF-4加入高速搅拌机进行混合3min,并将得到的混合物通过双螺杆挤出机在145℃下熔融共混、挤出造粒工序,并在80℃下干燥2h制得聚乙烯组合物GPE-4;(3)交联:将GPE-4于200℃下进行模压成型20min,得到改性交联聚乙烯。进行性能测试,结果见表1。实施例5按照实施例1的方法,不同的是,(1)短切玻璃纤维改性:将1.6g的偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷加入1L的乙醇溶液(乙醇浓度为95重量%)中搅拌5min至混合均匀,然后将200g的短切玻璃纤维加入搅拌30min充分浸润。去掉乙醇溶液后将短切玻璃纤维在110℃下烘干2h,再水洗并烘干,得到表面处理短切玻璃纤维 SGF-5;(2)制聚乙烯组合物:将770g的高密度聚乙烯DMDA8007、7g的2,5-二甲基-2,5-二(叔丁过氧基)已烷、4g的三烯丙基异氰脲酸酯、10g的乙烯-辛烯共聚物、20g的马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、10g的聚乙烯成核剂HPN-20E、2g的抗氧剂1010、2g的抗氧剂168、5g的硬脂酸和200g的表面处理短切玻璃纤维SGF-5加入高速搅拌机进行混合3min,并将得到的混合物通过双螺杆挤出机在145℃下熔融共混、挤出造粒工序,并在80℃下干燥2h制得聚乙烯组合物GPE-5;(3)交联:将GPE-5于200℃下进行模压成型20min,得到改性交联聚乙烯。进行性能测试,结果见表1。对比例1(1)制聚乙烯组合物:将750g的高密度聚乙烯DMDA8007、7g的2,5-二甲基-2,5-二(叔丁过氧基)已烷、4g的三烯丙基异氰脲酸酯、50g的马来酸酐接枝聚乙烯、4g的乙烯基三甲氧基硅烷、200g的短切玻璃纤维加入高速搅拌机进行混合3min,并将得到的混合物通过双螺杆挤出机在145℃下熔融共混、挤出造粒工序,并在80℃下干燥2h制得聚乙烯组合物DGPE-1;(2)交联:将DGPE-1于200℃下进行模压成型20min,得到改性交联聚乙烯。进行性能测试,结果见表2。对比例2制备聚乙烯组合物:将1000g的高密度聚乙烯DMDA8007、2g的抗氧剂1010、2g的抗氧剂168、4g的硬脂酸钙加入高速搅拌机混合3min,并将 得到的混合物通过双螺杆挤出机在145℃下熔融共混、挤出造粒工序,并在80℃下干燥2h制得聚乙烯组合物DGPE-2;(3)将DGPE-2于200℃下进行模压成型20min,得到改性聚乙烯,进行性能测试,结果见表2。对比例3(1)制备聚乙烯组合物:将800g的高密度聚乙烯DMDA8007,7g的过氧化物交联剂2,5-二甲基-2,5-二(叔丁过氧基)已烷,4g的交联助剂三烯丙基异氰脲酸酯,2g的抗氧剂1010,2g的抗氧剂168,与200g的表面未经任何处理的短切玻纤通过高速搅拌机进行搅拌3min至混合均匀,并将得到的混合物通过双螺杆挤出机在145℃下熔融共混、挤出造粒工序,并在80℃下干燥2h制得聚乙烯组合物DGPE-3;(2)交联:将DGPE-3于200℃下进行模压成型20min,得到改性交联聚乙烯。进行性能测试,结果见表2。对比例4(1)制备聚乙烯组合物:将1000g的高密度聚乙烯DMDA8007,7g的过氧化物交联剂2,5-二甲基-2,5-二(叔丁过氧基)已烷,4g的交联助剂三烯丙基异氰脲酸酯,2g的抗氧剂1010,2g的抗氧剂168通过高速搅拌机进行搅拌3min至混合均匀,并将得到的混合物通过双螺杆挤出机在145℃下熔融共混、挤出造粒工序,并在80℃下干燥2h制得聚乙烯组合物DGPE-4;(2)交联:将DGPE-4于200℃下进行模压成型20min,得到改性交联聚乙烯。进行性能测试,结果见表2。对比例5(1)制备聚乙烯组合物:将800g的高密度聚乙烯DMDA8007,2g的抗氧剂1010,2g的抗氧剂168,与200g的表面未经任何处理的短切玻纤通过高速搅拌机进行搅拌3min至混合均匀,并将得到的混合物通过双螺杆挤出机在145℃下熔融共混、挤出造粒工序,并在80℃下干燥2h制得聚乙烯组合物DGPE-3;(2)将DGPE-3于200℃下进行模压成型20min,得到改性聚乙烯,进行性能测试,结果见表2。表1实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5冲击强度,KJ/m222.526.324.230.119.2弯曲强度,MPa47.543.445.940.945.1弯曲模量,MPa20121876191816861923拉伸强度,MPa44.341.14035.140.8断裂伸长率,%10.214.312.419.29.2热变形温度,℃114.6108.3111.2.86.8108.5蠕变率,%00.20.31.10.8表2对比例1对比例2对比例3对比例4对比例5冲击强度,KJ/m2154.311.333.92.9弯曲强度,MPa42.03442.126.543.1弯曲模量,MPa18121320178912361849拉伸强度,MPa38.331.23627.839.5断裂伸长率,%6.2936.61685热变形温度,℃96.164.594.556.798.8蠕变率,%3.1断裂4.519.3断裂由实施例可以看出,通过本发明方法,采用表面处理过的短切玻璃纤维可以制备改性交联聚乙烯。表1的结果数据可以看出,制得的改性交联聚乙烯可以有效地提高制品的模量,保持较高的冲击强度,达到高模量高冲击的平衡。表2为对比例中制得的产品的测试结果,可以看出,对比例1-5制得的产品不能达到高模量和高冲击的平衡,且耐高温蠕变性能较差。例如,在对比例2和对比例5中,聚乙烯未交联,产品的冲击强度仅有4.3kJ/m2和2.9kJ/m2。如对比例4,只交联未增强,产品的弯曲模量只有1236MPa。如对比例3,即交联又增强而不处理短切玻璃纤维,则冲击和模量均不能达到较高值。对比例1为采用CN102691832B公开的方法,其中将长玻璃纤维替换为短切玻璃纤维,结果测试的性能结果不如实施例,说明本发明选用特定的聚乙烯组合物才可以有效地实现短切玻璃纤维填充到交联聚乙烯中。对比对比例,本发明的实施例说明表面处理短切玻璃纤维增强交联聚乙烯兼具高模量、高冲击强度、耐高温蠕变性能和耐热性能。当前第1页1 2 3 
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