本发明涉及塑料领域，具体涉及一种耐磨聚乙烯塑料及制备方法。
背景技术：
塑料作为合成的高分子化合物，利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的。大多数塑料具有质轻、化学性稳定、不会锈蚀、耐冲击性好、绝缘性好等优点，因此塑料广泛应用于文具制品、餐饮用品、包装用品等领域。其中聚乙烯塑料制品的应用范围较为广泛，采用聚乙烯吹膜压制而成的一次性用品具有防水，防油、防尘，广泛运用于家庭厨房调理，清洁卫生，穿戴方便，经济实用，并且耐酸耐碱，可用于化验检验，工农业防护，染发，护理等方面，可有效保护好衣服，皮肤不受伤害以及食品的卫生。作为聚乙烯塑料制品之一的靴套具有质轻、无毒、无气味、穿戴方便等优点，对足部有安全防护作用，如保护足趾、防刺穿、绝缘、耐酸碱等。靴套的工作环境一般粉尘较多，粉尘容易从鞋筒内进入鞋子内部，鞋子内部难以清理，给使用者带来不便。虽然现有技术中存在具有防尘功能的鞋，但是其防尘结构一般是固定在鞋子之上，不易清理，影响鞋子外形。耐磨聚乙烯塑料作为一种新型的功能材料，经过多年的发展，在材料开发和应用方面都己取得了很大的进展，而且对耐磨聚乙烯塑料的研究仍在不断地进行着，质优价廉的新型聚乙烯材料及其品种正不断地被开发出来。技术实现要素：针对上述现有技术中存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供了一种耐磨聚乙烯塑料及制备方法。本发明提供了一种耐磨聚乙烯塑料，由下述质量百比原料制备而成：滑石粉3-7％、硬脂酸锌1-3％、磷酸三甲苯酯1-3％、2,2’-甲亚基双(6-环己基-4-甲基酚)0.2-0.4％、聚乙烯蜡0.3-0.7％、表面活性剂1-4％、增强剂2-10％、余量为聚乙烯。所述表面活性剂包括十二烷基苯磺酸、辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇600中的一种或多种。所述增强剂包括魔芋葡甘聚糖、氢化丁腈橡胶、氧化铝、改性氧化铝中的一种或多种。优选地，所述增强剂由魔芋葡甘聚糖、氢化丁腈橡胶和氧化铝组成。更优选地，所述增强剂由魔芋葡甘聚糖、氢化丁腈橡胶、改性氧化铝按质量比(1-5)：(1-5)：(1-5)混合而成。所述改性氧化铝由下述质量份的原料制备而成：锌粉2-4份、铟粉1-3份、锰粉0.5-1.5份、铝粉0.5-1.5份，铜粉17-26份、氧化铝90-110份。所述改性氧化铝的制备方法为：ⅰ.按质量份称量各原料组分；ⅱ.将锌粉、铟粉、锰粉、铝粉混合，混匀后置于1050-1200℃下进行熔炼10-80min，再加入铜粉，维持温度不变，继续熔炼1-3h，得到合金熔液，接着对所得合金熔液进行高压水雾化处理，得到合金粉末；ⅲ.将上述合金粉末与氧化铝混合，球磨后置于200-600℃的条件下进行焙烧，冷却至50-80℃，粉碎，即得到所述改性氧化铝。所述聚乙烯为低密度聚乙烯或/和高密度聚乙烯。本发明还提供了一种耐磨聚乙烯塑料的制备方法，包括下述步骤：ⅰ.按质量百分数含量称量各原料组分；ⅱ.将各种原料混合，搅拌均匀后置于双螺杆挤出机中进行造粒，得到所述耐磨聚乙烯塑料。本发明的一种具体应用：先将耐磨聚乙烯塑料投入塑料吹膜机中进行吹膜处理，得到薄膜，接着所得薄膜按常规工艺处理即可得到得耐磨聚乙烯靴套。由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：本发明耐磨聚乙烯靴套的的材质为的耐磨聚乙烯材料耐磨聚乙烯塑料，且在本发明所述抗菌耐磨聚乙烯材料中添加了增强剂和防水剂等添加剂，通过对各组分进行合理配比，提高了具有较高的聚乙烯材料的力学性能、防水性能、耐老化性能及耐磨性能等。本发明的耐磨聚乙烯塑料没有外加防水剂，在保证一定防水性能的同时，力学性能更佳。具体实施方式下面结合具体实施方式对本发明的上述
发明内容作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。实施例中各原料及设备介绍：滑石粉，400目，材料级，购自济宁华凯树脂有限公司。硬脂酸锌，cas号：557-05-1，工业级，购自山东佰鸿新材料有限公司。磷酸三甲苯酯，cas号：1330-78-5，产品编号：t819410，购自上海麦克林生化科技有限公司。2,2’-甲亚基双(6-环己基-4-甲基酚)，cas号：4066-02-8，产品编号：m1896，购自百灵威科技有限公司。聚乙烯蜡，cas号：9002-88-4，相对密度0.91，型号为sn118，购自青岛赛诺新材料有限公司。十二烷基苯磺酸，cas号：27176-87-0，产品编号：d807058，购自上海麦克林生化科技有限公司。魔芋葡甘聚糖，cas号：37220-17-0，黏度为15000mpa.s，产品编号：s30903，购自上海源叶生物科技有限公司。氢化丁腈橡胶，型号为2157，购自德国朗盛公司。锌粉，粒径1-3mm，产品编号：z820761，购自上海麦克林生化科技有限公司。铟粉，粒径50nm，产品编号：hwg49841，购自北京华威锐科化工有限公司。锰粉，粒径100目，购自北京泰欣隆金属材料加工厂。铜粉，粒径200目，购自上海芬迪超硬材料科技有限公司。氧化铝，粒径400目，型号yq-yhlf，购自上海椰清环保科技有限公司。γ-氨丙基三乙氧基硅烷，cas号：919-30-2，产品编号：a10668，购自阿法埃莎(中国)化学有限公司。高密度聚乙烯，cas号：9002-88-4，密度为0.949-0.953g/cm3，型号为5000s，一等品，购自中国石化扬子石油化工有限公司。聚四氢呋喃二醇，cas号：25190-06-1，平均分子量为2000，产品编号为p816810，购自上海麦克林生化科技有限公司。异佛尔酮二异氰酸酯，cas号：4098-71-9，购自梯希爱(上海)化成工业发展有限公司。二月桂酸二丁基锡，cas号：77-58-7，购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。n-甲基二乙醇胺，cas号：105-59-9，购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。1，4-丁二醇，cas号：110-63-4，购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。三羟甲基丙烷，cas号：77-99-6，购自上海麦克林生化科技有限公司。n，n-二甲酰胺，cas号：4637-24-5，购自阿法埃莎(中国)化学有限公司。超声设备为fs-600n型超声波处理器，购自上海生析超声波仪器有限公司。熔炼设备为mf-15型中频感应小型熔炉，购自永康市跃龙电子设备有限公司。球磨设备800*1000型球磨机，磨球采用直径为20mm的钢球，购自河南省巩义市白河机电设备厂。ld-wa/250型超高压水雾化设备，购自邯郸兰德雾化制粉设备有限公司。金属粉碎设备为3r1510型雷蒙磨粉机，购自河南力博矿山机械有限公司。实施例1耐磨聚乙烯塑料，原料配方(质量百分数)：滑石粉6％、硬脂酸锌2％、磷酸三甲苯酯1％、2,2’-甲亚基双(6-环己基-4-甲基酚)0.3％、聚乙烯蜡0.5％、十二烷基苯磺酸2％、增强剂6％、余量为高密度聚乙烯。所述增强剂由魔芋葡甘聚糖、氢化丁腈橡胶、改性氧化铝按1:1:1的质量比混合而成。所述改性氧化铝的制备方法为：ⅰ.按质量份称取锌粉3份、铟粉1份、锰粉1份、铝粉1份，铜粉18份、氧化铝100份；ⅱ.将锌粉、铟粉、锰粉、铝粉混合，在780℃下以68r/min的转速搅拌30min后，再加入铜粉，在1100℃下继续熔炼1h，接着将所得合金熔液温度升至1280℃，对所得合金熔液进行高压水雾化处理，利用从内径为6mm的圆柱形喷嘴喷射出高压水冲击合金熔液，所述水雾化压力为18mpa，高压水的流量为200l/min，由高压水冲击得到金属液滴冷却至60℃后，得到合金粉末；ⅲ.将上述合金粉末与氧化铝混合，置于55℃、筒体转速为40r/min的球磨机中球磨1h，球磨所得产物在氮气保护下，先置于200℃下焙烧2h，接着置于300℃下焙烧2h，再置于400℃下焙烧1h，最后置于500℃下焙烧1h，冷却至60℃后放入金属粉碎设备进行粉碎处理，所述金属粉碎设备的主轴转速280r/min，粉碎至400目即得到改性氧化铝。所述耐磨聚乙烯塑料的制备方法，包括下述步骤：ⅰ.按质量百分数称量各原料组分；ⅱ.将各种原料混合，在40℃下以200r/min搅拌20min，所得混合料置于双螺杆挤出机中进行造粒，其中供料段160℃，压缩段170℃，机头温度190℃，口模温度185℃，转速为150r/min，待冷却至35℃后，得到所述耐磨聚乙烯塑料。实施例2与实施例1基本相同，区别仅在于：所述增强剂由魔芋葡甘聚糖、氢化丁腈橡胶、氧化铝按1:1:1的质量比混合而成。实施例3与实施例1基本相同，区别仅在于：所述增强剂由魔芋葡甘聚糖、氢化丁腈橡胶按1:1的质量比混合而成。实施例4与实施例1基本相同，区别仅在于：所述增强剂由氢化丁腈橡胶、氧化铝按1:1的质量比混合而成。实施例5与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述增强剂由魔芋葡甘聚糖、氧化铝按1:1的质量比混合而成。实施例6与实施例1基本相同，区别仅在于：所述改性氧化铝配方及制备方法不同。本实施例所述改性氧化铝的制备方法为：ⅰ.按质量份称取锌粉3份、铟粉2份、铝粉1份，铜粉18份、氧化铝100份；ⅱ.将锌粉、铟粉和铝粉混合，在780℃下以68r/min的转速搅拌30min后，再加入铜粉，在1100℃下继续熔炼1h，接着将所得合金熔液温度升至1280℃，对所得合金熔液进行高压水雾化处理，利用从内径为6mm的圆柱形喷嘴喷射出高压水冲击合金熔液，所述水雾化压力为18mpa，高压水的流量为200l/min，由高压水冲击得到金属液滴冷却至60℃后，得到合金粉末；ⅲ.将上述合金粉末与氧化铝混合，置于55℃、筒体转速为40r/min的球磨机中球磨1h，球磨所得产物在氮气保护下，先置于200℃下焙烧2h，接着置于300℃下焙烧2h，再置于400℃下焙烧1h，最后置于500℃下焙烧1h，冷却至60℃后放入金属粉碎设备进行粉碎处理，所述金属粉碎设备的主轴转速280r/min，粉碎至400目即得到改性氧化铝。实施例7与实施例1基本相同，区别仅在于：所述改性氧化铝配方及制备方法不同。本实施例所述改性氧化铝的制备方法为：ⅰ.按质量份称取锌粉3份、锰粉2份、铝粉1份，铜粉18份、氧化铝100份；ⅱ.将锌粉、锰粉和铝粉混合，在780℃下以68r/min的转速搅拌30min后，再加入铜粉，在1100℃下继续熔炼1h，接着将所得合金熔液温度升至1280℃，对所得合金熔液进行高压水雾化处理，利用从内径为6mm的圆柱形喷嘴喷射出高压水冲击合金熔液，所述水雾化压力为18mpa，高压水的流量为200l/min，由高压水冲击得到金属液滴冷却至60℃后，得到合金粉末；ⅲ.将上述合金粉末与氧化铝混合，置于55℃、筒体转速为40r/min的球磨机中球磨1h，球磨所得产物在氮气保护下，先置于200℃下焙烧2h，接着置于300℃下焙烧2h，再置于400℃下焙烧1h，最后置于500℃下焙烧1h，冷却至60℃后放入金属粉碎设备进行粉碎处理，所述金属粉碎设备的主轴转速280r/min，粉碎至400目即得到改性氧化铝。对比例1与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述耐磨聚乙烯塑料由下述质量百分数的原料制备而成：滑石粉6％、硬脂酸锌2％、磷酸三甲苯酯1％、2,2’-甲亚基双(6-环己基-4-甲基酚)0.3％、聚乙烯蜡0.5％、十二烷基苯磺酸2％、余量为高密度聚乙烯。所述耐磨聚乙烯塑料的制备方法，包括下述步骤：ⅰ.按质量百分数称量各原料组分；ⅱ.将各种原料混合，在40℃下以200r/min搅拌20min，所得混合料置于双螺杆挤出机中进行造粒，其中供料段160℃，压缩段170℃，机头温度190℃，口模温度185℃，转速为150r/min，待冷却至35℃后，得到所述耐磨聚乙烯塑料。测试例1力学性能测试：按照gb/t1043-93和gbt1040.2-2006的标准进行冲击和拉伸性能测试。将实施例1-8以及对比例1中吹膜后所得耐磨聚乙烯薄膜裁成长200mm、宽150mm、厚0.05mm的样品，置于温度25℃、相对湿度为50％的环境中平衡48h。在电子万能实验机(型号为cmt2203，购自深圳新三思材料检测有限公司)上以500mm/min的速度和50mm夹具间距进行力学性能性能的测试。测试横向取样(取样方向垂直于吹膜方向)所得薄膜的力学性能，每个实施例以及对比例的薄膜平行测10组。各组结果如下表1所示，比较各组测试结果，通过统计学分析方法得p＜0.05，表明样本均数差别具有统计学意义。表1：力学性能测试结果表组别拉伸强度/mpa冲击强度/(kj·m2)实施例130.4243.15实施例227.1837.39实施例323.6532.48实施例422.8631.03实施例522.2430.67实施例627.6337.52实施例726.5536.34对比例120.2427.58由测试结果可知，实施例2所得耐磨聚乙烯塑料中添加由魔芋葡甘聚糖、氢化丁腈橡胶、氧化铝组合的增强剂，其力学性能测试均高于实施例3-5(魔芋葡甘聚糖、氢化丁腈橡胶、氧化铝任意两种组合的增强剂)以及对比例1(未使用增强剂)；进一步地，实施例1中用改性氧化铝替代三氧化二铝粉，进一步提高了耐磨聚乙烯薄膜的力学性能。进一步比较实施例1，实施例6和实施例7，在总加入量相同的情况下，铟粉和锰粉同时加入，力学性能显著优于加入单一的铟粉或锰粉。测试例2聚乙烯塑料耐磨性能测试将实施例1～7与对比例1制备得到的耐磨聚乙烯塑料分别在平板硫化机热压成型，温度185℃，压力15mpa，制备得到长50mm、宽50mm、厚4mm的塑料板。在m-2000型摩擦磨损试验机上进行耐磨性测试，试验条件：负荷250n，速度为0.5m/s，干摩擦，大气环境。实验结果见表2。表2耐磨性测试结果实施例磨损率(10-6mm3/nm)实施例11.82实施例22.34实施例32.56实施例42.64实施例52.69实施例62.22实施例72.46对比例13.10采用以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，故凡依本发明专利构思所述的原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内；本发明所属
技术领域：
的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。当前第1页12