该发明涉及一种防滑聚乙烯材料及其制备方法。
背景技术：
聚乙烯材料具有优异的物理性能，如：环保无毒、耐黄变、低密度、耐多种化学试剂腐蚀、低透气性、低透水性等。聚乙烯被广泛应用于网线包装材料、饮用水包装材料、家庭给排水管道、化学试剂包装材料、各种保护性薄膜及塑料制品等领域。目前，聚乙烯材料在防滑性能需要进一步提升。该发明采用改性聚乙烯、改性mgtio4、改性无机粉体和环氧改性聚氯乙烯糊树脂制备了防滑聚乙烯材料，该方法制备的防滑聚乙烯材料具有优异的防滑性能。技术实现要素：该发明的目的在于提供一种防滑聚乙烯材料的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的防滑性能。为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。一种防滑聚乙烯材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将聚氯乙烯糊树脂和乙二胺按照质量份数比为60：11～18加入到水热反应釜中，维持体系水热反应温度为135～152℃条件下反应2～6h，将质量份数比为15～23的环氧树脂和物料添加至反应釜中，于146～155℃、-0.07mpa减压蒸馏1～3h，得到环氧改性聚氯乙烯糊树脂；(2)、将氢氧化铝、氢氧化镁、尿素、丙烯酸丁酯、苯乙烯和过硫酸铵按照质量份数比为30：9～17：18～25：15～21：4～9：0.3～1添加至反应釜中，搅拌速度为160r/min，维持体系温度34℃条件下反应35min，将物料转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为76～88℃水热反应1～3h，研磨，得到改性无机粉体；(3)、将钛酸四丁酯、乙酸镁和90%乙醇水溶液按照质量份数比为90：51～61：77～95加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为156～168℃水热反应3～7h，产物经300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，700℃焙烧2h，800℃焙烧3h，研磨，将产物和质量份数比为19～26：12～19的尿素和聚乙烯蜡添加至球磨机中，筒体转速为15r/min，球磨温度为55～66℃球磨反应23min，冷却，即得到改性mgtio4；(4)、将聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、过硫酸铵、二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯和偶氮二异丁腈按照质量份数比为79：8～16：6～13：0.2～1：0.01～0.09：0.2～1加入到水热反应釜中，维持体系温度56～63℃条件下反应30min，将水热反应温度升温至85℃反应1h，将水热反应温度升温至100℃反应2h，粉碎，即得到改性聚乙烯；(5)、将改性聚乙烯、改性mgtio4、改性无机粉体和环氧改性聚氯乙烯糊树脂按照质量份数比为76：38～47：19～31：8～14加入到高速混合机中，用高速混合机在温度175～180℃混合反应2～5min，用挤出机在温度177～185℃挤出造粒，即得到防滑聚乙烯材料。该发明所述的防滑聚乙烯材料的制备方法，包括下列步骤：(1)、将聚氯乙烯糊树脂和乙二胺按照质量份数比为60：11～18加入到水热反应釜中，维持体系水热反应温度为135～152℃条件下反应2～6h，将质量份数比为15～23的环氧树脂和物料添加至反应釜中，于146～155℃、-0.07mpa减压蒸馏1～3h，得到环氧改性聚氯乙烯糊树脂；所述的环氧树脂的目的为了提高聚氯乙烯糊树脂的反应活性及交联密度。(2)、将氢氧化铝、氢氧化镁、尿素、丙烯酸丁酯、苯乙烯和过硫酸铵按照质量份数比为30：9～17：18～25：15～21：4～9：0.3～1添加至反应釜中，搅拌速度为160r/min，维持体系温度34℃条件下反应35min，将物料转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为76～88℃水热反应1～3h，研磨，得到改性无机粉体；所述的丙烯酸丁酯和苯乙烯的目的为了提高无机粉体在聚乙烯中的分散均匀性。(3)、将钛酸四丁酯、乙酸镁和90%乙醇水溶液按照质量份数比为90：51～61：77～95加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为156～168℃水热反应3～7h，产物经300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，700℃焙烧2h，800℃焙烧3h，研磨，将产物和质量份数比为19～26：12～19的尿素和聚乙烯蜡添加至球磨机中，筒体转速为15r/min，球磨温度为55～66℃球磨反应23min，冷却，即得到改性mgtio4；所述的尿素和聚乙烯蜡的目的为了提高聚乙烯材料的孔隙。(4)、将聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、过硫酸铵、二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯和偶氮二异丁腈按照质量份数比为79：8～16：6～13：0.2～1：0.01～0.09：0.2～1加入到水热反应釜中，维持体系温度56～63℃条件下反应30min，将水热反应温度升温至85℃反应1h，将水热反应温度升温至100℃反应2h，粉碎，即得到改性聚乙烯；所述的甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯的目的为了提高聚乙烯材料的刚性和摩擦性。(5)、将改性聚乙烯、改性mgtio4、改性无机粉体和环氧改性聚氯乙烯糊树脂按照质量份数比为76：38～47：19～31：8～14加入到高速混合机中，用高速混合机在温度175～180℃混合反应2～5min，用挤出机在温度177～185℃挤出造粒，即得到防滑聚乙烯材料。该发明的有益效果在于：1、乙二胺通过对聚氯乙烯糊树脂进行表面修饰改性后，制备的环氧树脂能与改性后的聚氯乙烯糊树脂中的胺基发生交联反应，能提高聚氯乙烯糊树脂的交联密度、刚性以及摩擦性；制备的环氧改性聚氯乙烯糊树脂能提高防滑聚乙烯材料的防滑性能；2、丙烯酸丁酯和苯乙烯浸渍在无机粉体表面，通过聚合反应，能对无机粉体表面进行表现修饰改性的同时，还能防止尿素在改性无机粉体制备过程中受热分解；尿素作为造孔剂，能提高聚乙烯材料的孔隙和摩擦性；制备的改性无机粉体能提高防滑聚乙烯材料的防滑性能；3、尿素和聚乙烯蜡对mgtio4进行表面修饰，在聚乙烯成型过程中，作为聚乙烯材料的造孔剂，将mgtio4裸露在聚乙烯材料表面，提高聚乙烯材料的摩擦性；制备的改性mgtio4能明显提高防滑聚乙烯材料的防滑性能；4、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯具有较强的刚性，单体能对聚乙烯表面进行浸润，聚合后，能提高聚乙烯材料的刚性和摩擦性；制备的改性聚乙烯因其刚性和摩擦性能明显提高防滑聚乙烯材料的防滑性；5、在改性聚乙烯、改性mgtio4、改性无机粉体和环氧改性聚氯乙烯糊树脂协同作用下，赋予防滑聚乙烯材料优异的防滑性能。具体实施方式下面结合实施例对该发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解该发明。实施例1一种防滑聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取60份聚氯乙烯糊树脂和13.5份乙二胺加入到水热反应釜中，维持体系水热反应温度为146℃条件下反应3.5h，将17.8份环氧树脂和物料添加至反应釜中，于149℃、-0.07mpa减压蒸馏2h，得到环氧改性聚氯乙烯糊树脂；(2)、称取30份氢氧化铝、14份氢氧化镁、23份尿素、18份丙烯酸丁酯、6.5份苯乙烯和0.5份过硫酸铵添加至反应釜中，搅拌速度为160r/min，维持体系温度34℃条件下反应35min，将物料转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为83℃水热反应1.8h，研磨，得到改性无机粉体；(3)、称取90份钛酸四丁酯、56份乙酸镁和85份90%乙醇水溶液加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为163℃水热反应5h，产物经300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，700℃焙烧2h，800℃焙烧3h，研磨，将产物和21份尿素和14份聚乙烯蜡添加至球磨机中，筒体转速为15r/min，球磨温度为59℃球磨反应23min，冷却，即得到改性mgtio4；(4)、称取79份聚乙烯、11份甲基丙烯酸甲酯、8.7份苯乙烯、0.4份过硫酸铵、0.02份二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯和0.3份偶氮二异丁腈加入到水热反应釜中，维持体系温度57℃条件下反应30min，将水热反应温度升温至85℃反应1h，将水热反应温度升温至100℃反应2h，粉碎，即得到改性聚乙烯；(5)、称取76份改性聚乙烯、41份改性mgtio4、23份改性无机粉体和10份环氧改性聚氯乙烯糊树脂加入到高速混合机中，用高速混合机在温度177℃混合反应3min，用挤出机在温度179℃挤出造粒，即得到防滑聚乙烯材料。实施例2一种防滑聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取60份聚氯乙烯糊树脂和11份乙二胺加入到水热反应釜中，维持体系水热反应温度为135℃条件下反应6h，将15份环氧树脂和物料添加至反应釜中，于146℃、-0.07mpa减压蒸馏3h，得到环氧改性聚氯乙烯糊树脂；(2)、称取30份氢氧化铝、9份氢氧化镁、18份尿素、15份丙烯酸丁酯、4份苯乙烯和0.3份过硫酸铵添加至反应釜中，搅拌速度为160r/min，维持体系温度34℃条件下反应35min，将物料转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为76℃水热反应3h，研磨，得到改性无机粉体；(3)、称取90份钛酸四丁酯、51份乙酸镁和77份90%乙醇水溶液加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为156℃水热反应7h，产物经300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，700℃焙烧2h，800℃焙烧3h，研磨，将产物和19份尿素和12份聚乙烯蜡添加至球磨机中，筒体转速为15r/min，球磨温度为55℃球磨反应23min，冷却，即得到改性mgtio4；(4)、称取79份聚乙烯、8份甲基丙烯酸甲酯、6份苯乙烯、0.2份过硫酸铵、0.01份二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯和0.2份偶氮二异丁腈加入到水热反应釜中，维持体系温度56℃条件下反应30min，将水热反应温度升温至85℃反应1h，将水热反应温度升温至100℃反应2h，粉碎，即得到改性聚乙烯；(5)、称取76份改性聚乙烯、38份改性mgtio4、19份改性无机粉体和8份环氧改性聚氯乙烯糊树脂加入到高速混合机中，用高速混合机在温度175℃混合反应5min，用挤出机在温度177℃挤出造粒，即得到防滑聚乙烯材料。实施例3一种防滑聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取60份聚氯乙烯糊树脂和18份乙二胺加入到水热反应釜中，维持体系水热反应温度为152℃条件下反应2h，将23份环氧树脂和物料添加至反应釜中，于155℃、-0.07mpa减压蒸馏1h，得到环氧改性聚氯乙烯糊树脂；(2)、称取30份氢氧化铝、17份氢氧化镁、25份尿素、21份丙烯酸丁酯、9份苯乙烯和1份过硫酸铵添加至反应釜中，搅拌速度为160r/min，维持体系温度34℃条件下反应35min，将物料转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为88℃水热反应1h，研磨，得到改性无机粉体；(3)、称取90份钛酸四丁酯、61份乙酸镁和95份90%乙醇水溶液加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为168℃水热反应3h，产物经300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，700℃焙烧2h，800℃焙烧3h，研磨，将产物和26份尿素和19份聚乙烯蜡添加至球磨机中，筒体转速为15r/min，球磨温度为66℃球磨反应23min，冷却，即得到改性mgtio4；(4)、称取79份聚乙烯、16份甲基丙烯酸甲酯、13份苯乙烯、1份过硫酸铵、0.09份二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯和1份偶氮二异丁腈加入到水热反应釜中，维持体系温度63℃条件下反应30min，将水热反应温度升温至85℃反应1h，将水热反应温度升温至100℃反应2h，粉碎，即得到改性聚乙烯；(5)、称取76份改性聚乙烯、47份改性mgtio4、31份改性无机粉体和14份环氧改性聚氯乙烯糊树脂加入到高速混合机中，用高速混合机在温度180℃混合反应2min，用挤出机在温度185℃挤出造粒，即得到防滑聚乙烯材料。实施例4一种防滑聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取60份聚氯乙烯糊树脂和12.1份乙二胺加入到水热反应釜中，维持体系水热反应温度为137℃条件下反应2.3h，将15.6份环氧树脂和物料添加至反应釜中，于148℃、-0.07mpa减压蒸馏1.1h，得到环氧改性聚氯乙烯糊树脂；(2)、称取30份氢氧化铝、9.3份氢氧化镁、18.6份尿素、15.9份丙烯酸丁酯、4.6份苯乙烯和0.4份过硫酸铵添加至反应釜中，搅拌速度为160r/min，维持体系温度34℃条件下反应35min，将物料转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为78℃水热反应1.2h，研磨，得到改性无机粉体；(3)、称取90份钛酸四丁酯、53份乙酸镁和78份90%乙醇水溶液加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为157℃水热反应3.2h，产物经300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，700℃焙烧2h，800℃焙烧3h，研磨，将产物和19.6份尿素和12.7份聚乙烯蜡添加至球磨机中，筒体转速为15r/min，球磨温度为56℃球磨反应23min，冷却，即得到改性mgtio4；(4)、称取79份聚乙烯、8.7份甲基丙烯酸甲酯、6.9份苯乙烯、0.3份过硫酸铵、0.03份二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯和0.3份偶氮二异丁腈加入到水热反应釜中，维持体系温度57℃条件下反应30min，将水热反应温度升温至85℃反应1h，将水热反应温度升温至100℃反应2h，粉碎，即得到改性聚乙烯；(5)、称取76份改性聚乙烯、38.7份改性mgtio4、19.3份改性无机粉体和8.9份环氧改性聚氯乙烯糊树脂加入到高速混合机中，用高速混合机在温度176℃混合反应2.5min，用挤出机在温度178℃挤出造粒，即得到防滑聚乙烯材料。实施例5一种防滑聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取60份聚氯乙烯糊树脂和13份乙二胺加入到水热反应釜中，维持体系水热反应温度为138℃条件下反应3h，将17份环氧树脂和物料添加至反应釜中，于149℃、-0.07mpa减压蒸馏1.7h，得到环氧改性聚氯乙烯糊树脂；(2)、称取30份氢氧化铝、11.2份氢氧化镁、19.8份尿素、18.7份丙烯酸丁酯、5.3份苯乙烯和0.5份过硫酸铵添加至反应釜中，搅拌速度为160r/min，维持体系温度34℃条件下反应35min，将物料转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为78℃水热反应1.9h，研磨，得到改性无机粉体；(3)、称取90份钛酸四丁酯、54份乙酸镁和81份90%乙醇水溶液加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为159℃水热反应4.5h，产物经300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，700℃焙烧2h，800℃焙烧3h，研磨，将产物和20.3份尿素和13.7份聚乙烯蜡添加至球磨机中，筒体转速为15r/min，球磨温度为57℃球磨反应23min，冷却，即得到改性mgtio4；(4)、称取79份聚乙烯、9.7份甲基丙烯酸甲酯、7.4份苯乙烯、0.4份过硫酸铵、0.04份二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯和0.3份偶氮二异丁腈加入到水热反应釜中，维持体系温度58℃条件下反应30min，将水热反应温度升温至85℃反应1h，将水热反应温度升温至100℃反应2h，粉碎，即得到改性聚乙烯；(5)、称取76份改性聚乙烯、41份改性mgtio4、23份改性无机粉体和10.3份环氧改性聚氯乙烯糊树脂加入到高速混合机中，用高速混合机在温度177℃混合反应3.2min，用挤出机在温度179℃挤出造粒，即得到防滑聚乙烯材料。实施例6一种防滑聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取60份聚氯乙烯糊树脂和15份乙二胺加入到水热反应釜中，维持体系水热反应温度为143℃条件下反应4h，将19份环氧树脂和物料添加至反应釜中，于150℃、-0.07mpa减压蒸馏2h，得到环氧改性聚氯乙烯糊树脂；(2)、称取30份氢氧化铝、15份氢氧化镁、21份尿素、19份丙烯酸丁酯、6份苯乙烯和0.5份过硫酸铵添加至反应釜中，搅拌速度为160r/min，维持体系温度34℃条件下反应35min，将物料转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为82℃水热反应2h，研磨，得到改性无机粉体；(3)、称取90份钛酸四丁酯、58份乙酸镁和85份90%乙醇水溶液加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为165℃水热反应4h，产物经300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，700℃焙烧2h，800℃焙烧3h，研磨，将产物和21份尿素和14份聚乙烯蜡添加至球磨机中，筒体转速为15r/min，球磨温度为56℃球磨反应23min，冷却，即得到改性mgtio4；(4)、称取79份聚乙烯、12份甲基丙烯酸甲酯、11份苯乙烯、0.6份过硫酸铵、0.04份二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯和0.5份偶氮二异丁腈加入到水热反应釜中，维持体系温度60℃条件下反应30min，将水热反应温度升温至85℃反应1h，将水热反应温度升温至100℃反应2h，粉碎，即得到改性聚乙烯；(5)、称取76份改性聚乙烯、41份改性mgtio4、26份改性无机粉体和11份环氧改性聚氯乙烯糊树脂加入到高速混合机中，用高速混合机在温度178℃混合反应3min，用挤出机在温度182℃挤出造粒，即得到防滑聚乙烯材料。实施例7一种防滑聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取60份聚氯乙烯糊树脂和17.7份乙二胺加入到水热反应釜中，维持体系水热反应温度为151℃条件下反应5.8h，将22份环氧树脂和物料添加至反应釜中，于153℃、-0.07mpa减压蒸馏2.6h，得到环氧改性聚氯乙烯糊树脂；(2)、称取30份氢氧化铝、15份氢氧化镁、23份尿素、20份丙烯酸丁酯、8.6份苯乙烯和0.8份过硫酸铵添加至反应釜中，搅拌速度为160r/min，维持体系温度34℃条件下反应35min，将物料转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为86℃水热反应2.7h，研磨，得到改性无机粉体；(3)、称取90份钛酸四丁酯、60份乙酸镁和94.3份90%乙醇水溶液加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为166℃水热反应6.7h，产物经300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，700℃焙烧2h，800℃焙烧3h，研磨，将产物和25.5份尿素和18.8份聚乙烯蜡添加至球磨机中，筒体转速为15r/min，球磨温度为64℃球磨反应23min，冷却，即得到改性mgtio4；(4)、称取79份聚乙烯、15.3份甲基丙烯酸甲酯、12.3份苯乙烯、0.7份过硫酸铵、0.07份二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯和0.4份偶氮二异丁腈加入到水热反应釜中，维持体系温度61℃条件下反应30min，将水热反应温度升温至85℃反应1h，将水热反应温度升温至100℃反应2h，粉碎，即得到改性聚乙烯；(5)、称取76份改性聚乙烯、45份改性mgtio4、30份改性无机粉体和13.2份环氧改性聚氯乙烯糊树脂加入到高速混合机中，用高速混合机在温度179℃混合反应4.9min，用挤出机在温度183℃挤出造粒，即得到防滑聚乙烯材料。实施例8一种防滑聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取60份聚氯乙烯糊树脂和16.5份乙二胺加入到水热反应釜中，维持体系水热反应温度为147℃条件下反应4.6h，将21份环氧树脂和物料添加至反应釜中，于152℃、-0.07mpa减压蒸馏1.8h，得到环氧改性聚氯乙烯糊树脂；(2)、称取30份氢氧化铝、14份氢氧化镁、22份尿素、18.8份丙烯酸丁酯、7.6份苯乙烯和0.6份过硫酸铵添加至反应釜中，搅拌速度为160r/min，维持体系温度34℃条件下反应35min，将物料转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为83℃水热反应2.2h，研磨，得到改性无机粉体；(3)、称取90份钛酸四丁酯、57份乙酸镁和91份90%乙醇水溶液加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为166℃水热反应6.5h，产物经300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，700℃焙烧2h，800℃焙烧3h，研磨，将产物和25份尿素和17.8份聚乙烯蜡添加至球磨机中，筒体转速为15r/min，球磨温度为64℃球磨反应23min，冷却，即得到改性mgtio4；(4)、称取79份聚乙烯、14份甲基丙烯酸甲酯、12份苯乙烯、0.7份过硫酸铵、0.06份二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯和0.7份偶氮二异丁腈加入到水热反应釜中，维持体系温度61℃条件下反应30min，将水热反应温度升温至85℃反应1h，将水热反应温度升温至100℃反应2h，粉碎，即得到改性聚乙烯；(5)、称取76份改性聚乙烯、46份改性mgtio4、30份改性无机粉体和12份环氧改性聚氯乙烯糊树脂加入到高速混合机中，用高速混合机在温度177℃混合反应4.3min，用挤出机在温度183℃挤出造粒，即得到防滑聚乙烯材料。对照例1本对照例中，不添加环氧改性聚氯乙烯糊树脂，其它组分与制备方法与实施例1相同。对照例2本对照例中，不添加改性无机粉体，其它组分与制备方法与实施例1相同。对照例3本对照例中，不添加改性mgtio4，其它组分与制备方法与实施例1相同。对照例4本对照例中，配方中选用普通聚氯乙烯替代实施例1中的环氧改性聚氯乙烯糊树脂，其它组分与制备方法与实施例1相同。对照例5本对照例中，配方中选用普通氢氧化铝替代实施例1中的改性无机粉体，其它组分与制备方法与实施例1相同。对照例6本对照例中，配方中选用普通mgtio4替代实施例1中的改性mgtio4，其它组分与制备方法与实施例1相同。对照例7本对照例中，配方中选用普通聚乙烯替代实施例1中的改性聚乙烯，其它组分与制备方法与实施例1相同。表1实施例1和对照例1～7制得的防滑聚乙烯材料的性能参数实施例1对照例1对照例2对照例3对照例4对照例5对照例6对照例7防滑等级srcsrbsrbsrasrbsrbsrasra以上所述是该发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离该发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为该发明的保护范围。当前第1页12