专利名称：采用辐照技术制备高强高韧高密度聚乙烯材料的方法
技术领域：
本发明属于聚合物加工领域，是聚烯烃工程化的一项新技术。这类高强高韧材料可在一定范围内代替工程塑料，用于管道、建筑材料和汽车零部件等方面。
合成树脂与塑料目前世界年产量已达到1.2亿吨，以聚乙烯和聚丙烯为主的聚烯烃占塑料总产量的35％，聚烯烃具有优良的化学稳定性和介电性能，机械强度适中，长期以来一直作为通用塑料使用。对聚烯烃改性，使之达到或接近某些工程塑料的性能指标，拓宽其应用范围，是一项具有重要意义的研究课题。材料的强度和韧性是两个相互制约的指标，在过去十年中有关聚烯烃增强和增韧方面的报导日益增多，但对聚烯烃的同时增强增韧还缺乏有效措施。中国科学院化学所朱晓光、漆宗能等报道[《高分子材料科学与工程》，1996，(12)6，63]采用偶联剂处理的硅灰石填充HDPE，可使其拉伸强度达到35MPa，但冲击强度仅达到210J/m。迄今为止，国内外文献报道聚烯烃的辐照改性仅限于接枝、交联和与尼龙共混，尚未见用于改善填充体系相容性的研究。
本发明的目的是针对现有技术尚未解决的问题而提供一种采用辐照技术制备高强高韧高密度聚乙烯的方法，其特点是将辐照HDPE与无机填料共混，由于在辐照过程中HDPE分子链被引入了含氧极性基团，增强了共混体系的界面相容性，使共混体系的力学性能有了显著的提高。
本发明的目的采用以下技术措施来实现1.电子束辐照HDPE(e-HDPE)和γ-射线辐照HDPE(γ-HDPE)的制备采用Co60γ-射线源或电子静电加速器，在室温下空气中对HDPE材料进行辐照。辐照剂量为10～60kGy，在其分子链上引入OH、C＝O、OOH极性基团。
2.高强高韧高密度聚乙烯材料的制备将e-HDPE或γ-HDPE90～50份与10～50份Mg(OH)2、碳酸钙、碱式碳酸镁、云母粉或硅灰石采用双辊开炼机进行混炼，混炼温度为140～170℃，混炼时间为8～20分钟。
实验结果表明，经过辐照，可使共混体系的拉伸强度和冲击强度同时得到显著提高。某些样品的力学性能与美国通用电器公司生产的一些牌号的ABS性能相当，且具有较好的阻燃性能。
本发明具有如下优点工艺简单、清洁无污染；所制得的共混材料具有优良的力学性能如表1所示、成本较低，可望在管道、建筑材料和汽车零部件等方面得到应用。
实施例1.采用J-2.5型静电加速器，在室温下空气中，对HDPE进行辐照，辐照剂量为50kGy。再将e-HDPE70份与30份Mg(OH)2采用双辊开炼机进行混炼。混炼温度为160℃，混炼时间为15分钟。
2.采用J-2.5型静电加速器，在室温下空气中，对HDPE进行辐照，辐照剂量为60Gy。再将e-HDPE50份与50份云母粉采用双辊开炼机进行混炼。混炼温度为160℃，混炼时间为15分钟。
3.采用圆柱体式Co60γ-射线源，在室温下空气中，对HDPE进行辐照，辐照剂量为60KG y。将γ-HDPE70份与30份云母粉采用双辊开炼机混炼，混炼温度为160℃，混炼时间为15分钟。
4.采用J-2.5型静电加速器，在室温下空气中，对HDPE进行辐照，辐照剂量为40kGy。再将e-HDPE50份与50份硅灰石采用双辊开炼机进行混炼。混炼温度为160℃，混炼时间为15分钟。
表1辐照改性HDPE的性能及其与ABS的性能比较拉伸强度Izod缺口冲击强度 弯曲强度 氧指数试样(MPa) (J/M) (MPa)(％) 填料HDPE21.0 23317.5 -辐照-HDPE-1 34.0 474 55.9 氢氧化镁，30％辐照-HDPE-2 41.0 272 65.1 28 氢氧化镁，50％辐照-HDPE-3 33.7 649 53.6 云母粉，30％辐照-HDPE-4 40.5 310 65.8 云母粉，50％辐照-HDPE-5 46.7 175 70.3 硅灰石，50％ABS GPX 3800 35.0 450 65.0(美国，通用电器公司)ABS KJL 40.0 160 65.0(美国，通用电器公司)ABS EH-100(SLS) 33.8 347(高桥石化公司)ABS EH-100(SP)41.4 133(高桥石化公司)
权利要求
一种采用辐照技术制备高强高韧聚乙烯材料的方法。其特征在于1.γ-射线辐照HDPE(γ-HDPE)和电子束辐照HDPE(e-HDPE)的制备采用Co60γ-射线源或电子静电加速器，在室温下空气中对HDPE材料进行辐照，辐照剂量为10～60kGy，在其分子链上引入OH、C＝O、OOH等含氧极性基团，
2.高强高韧高密度聚乙烯材料的制备将e-HDPE或γ-HDPE90～50份与10～50份Mg(OH)2、碳酸钙、碱式碳酸镁、云母粉或硅灰石采用双辊开炼机在140～170℃温度下混炼8～20分钟。
全文摘要
一种采用辐照技术制备高强高韧高密度聚乙烯材料的方法。高密度聚乙烯(HDPE)经过γ－射线或电子束辐照以后,可在其分子链上引入含氧极性基团,与氢氧化镁[Mg(OH)
文档编号C08J3/28GK1188116SQ9710732
公开日1998年7月22日 申请日期1997年1月17日 优先权日1997年1月17日
发明者徐僖, 徐闻, 刘鹏波, 肖望东 申请人:四川联合大学