专利名称：HDPE/POE–g–MAH/介孔分子筛共混材料的组成及其制备方法
技术领域：
本发明涉及共混材料的组成及其制备方法，特别是涉及一种HDPE /POE - g - MAH/ 介孔分子筛共混材料的组成及其制备方法。
背景技术：
HDPE (高密度聚乙烯)树脂材料具有突出的物理机械性能和化学稳定性能以及优异的电气绝缘性，在农业、国防工业等领域有着广泛的用途。而作为管材使用的HDPE以其优异的耐温度变化、耐磨损、耐腐蚀、无毒、质轻、价廉、成品制造使用以及安装维护程序简单费用低廉等优异性能受到人们的日益青睐。目前HDPE在各方面的使用量非常的大，几乎渗透到生活的各个层面，特别是在管材方面的应用已经达到了塑料管材使用量的第二位， 仅仅次于PVC管材。但是，HDPE材料在性能上存在一些较为明显缺陷，尤其是其在物理力学性能方面， 如拉伸强度偏低，强度较低，耐环境应力开裂性能差，冲击强度低，弯曲强度低等限制了它的使用。另外，HDPE管材不能承受较高的工作压力，因此其壁厚往往被做的很厚以增加承受能力。对HDPE材料进行改性是克服其在各项性能上的不足，尤其是韧性小的缺陷，进而扩大其应用范围。关于HDPE的回收再利用有部分文献和专利进行了报道，例如专利CN101302312介绍了一种通过废纸与RHDPE材料混炼来提高强度的制备方法。但由于RHDPE的熔融指数、 抗拉强度、断裂伸长率等力学性能达不到一定的性能。关于这方面的介绍并未见到有关专利报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种HDPE /POE - g - MAH/介孔分子筛共混材料的组成及其制备方法。本方法制备的材料能够改善HDPE的熔融指数、抗拉强度、断裂伸长率等力学性能，使其能够达到再次使用标准，促进环保的同时降低聚乙烯材料的成本。本发明的目的是通过以下技术方案实现的
HDPE /POE - g - MAH/介孔分子筛共混材料的组成，是由下述成份按重量份比例组成
的
50-60重量份； 30-40重量份； 10重量份； 0. 15重量份； 0. 15重量份。 所述的HDPE /POE - g - MAH/介孔分子筛共混材料的组成，其所述的HDPE /POE -g - MAH/介孔分子筛共混材料，所使用POE - g - MAH是由下述配比制得P0E、MAH、DCP三者
HDPE
介孔分子筛 POE - g - MAH 抗氧剂1010 润滑剂OPE按照100:3:0. 15质量比进行称取并混合均勻。所述的HDPE /POE - g - MAH/介孔分子筛共混材料的组成，其所述的HDPE /POE -g “ MAH/介孔分子筛共混材料，使用介孔分子筛对其进行增强改性，分别变化分子筛在各配比中的含量分别为30份，36份，40份。HDPE /POE - g - MAH/介孔分子筛共混材料的制备方法，包括以下步骤
(1)对弹性体乙烯_辛烯共聚物(POE)进行接枝改性称取P0E，MAH，DCP，按照100: 3:0. 15的比例共混，共混物温度达到55°C -60°C，控制温度的同时继续搅拌，直至MAH均勻包裹于POE粒子表面，取出物料密封备用；
(2)将步骤(1)中取出的物料在双螺杆挤出机中进行熔融接枝反应并经过水槽、切粒机造粒；将粒料在60°C条件下使用鼓风干燥机干燥、密封备用；
(3)为确定MAH是否对POE成功进行接枝，将接枝产物放入三口瓶中，加入二甲苯加热至90°C并溶解2h，过滤掉不溶解的物质，将滤液马上放入过量的丙酮中，析出沉淀物，将沉淀物经抽滤后真空烘干，即可得到接枝物；
(4)准确称取接枝纯化产物，加入二甲苯回流使之溶解，测定POE- g - MAH接枝率；
(5)介孔分子筛预处理，将介孔分子筛在110°C下，放入鼓风干燥机中干燥，取出密封备
用；
(6)称取HDPE、P0E-g-MAH、3A分子筛、抗氧剂1010、润滑剂OPE进行质量配比，在双螺杆挤出机中进行挤出，经过水槽冷却，切粒机进行造粒即可。本发明的优点与效果是
本发明能够改善HDPE的熔融指数、抗拉强度、断裂伸长率等力学性能，使其能够达到再次使用标准，促进环保的同时降低聚乙烯材料的成本。如何解决HDPE材料的各种物理性能，使得其具有能够符合作为工程塑料使用的各项力学性能是本发明的主要目的。无机粒子不仅广泛用于填充新树脂，也适用于填充HDPE。在HDPE加入介孔分子筛既可以降低再生聚乙烯制品的成本，又可以提高制品的强度。介孔分子筛的加入之所以可以使HDPE、弹性体复合体系拉伸强度增加，是因为高径厚比、高表面积的介孔分子筛对结晶性的非极性高分子体系有很好的增强效果。可有效阻止应力作用下HDPE裂纹扩展，起到应力集中点的作用，使拉伸强度提高。改善HDPE制品耐冲击性能的有效的途径是增韧改性。通常使用弹性体对HDPE进行增韧改性。本发明选用的用于增韧HDPE的增韧剂为马来酸酐接枝POE。POE与介孔分子筛配合使用，可以达到性能互补协同的效果，使其适用面更加广泛，在未来的应用上将具有一定优势。
图1为本发明的制备工艺流程方框图。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明进行详细说明。本发明HDPE /POE - g - MAH/介孔分子筛共混材料的制备包括以下部分
(1)对弹性体乙烯_辛烯共聚物(POE)进行接枝改性。称取POE (牌号分为8180型、8150型两种)，MAH，DCP，按照100 3:0. 15的比例使用高速混合机进行共混，低速启动高速混合机，使共混物温度达到55°C -60°C左右，控制温度的同时继续搅拌，直至MAH均勻包裹于POE粒子表面，即表明物料已经充分混合均勻。取出物料密封备用。(2)将步骤(1)中取出的物料在双螺杆挤出机中进行熔融接枝反应并经过水槽、 切粒机造粒。双螺杆挤出机各段温度设定为I :170°C、II 180°C JII :180°C、IV :180°C、 V :180°C、VI :180°c、vn : 180°C、机头180°C、物料170°C。挤出物料后经过水槽冷却，使用切粒机进行造粒。将收集到的粒料在60°C条件下使用鼓风干燥机干燥3h。密封备用。(3)为确定MAH是否对POE成功进行接枝，将接枝产物放入三口瓶中，加入足量二甲苯加热至90°C并溶解2h，过滤掉不溶解的物质，将滤液马上放入过量的丙酮中，析出沉淀物，将沉淀物经抽滤后真空烘干，即可得到接枝物。提纯后的接枝物经90°C热压成膜，用傅立叶红外光谱仪测定分析；在红外光谱图上找出酸酐特征吸收峰(1785cm-1)，以此便可确定。(4)准确称取约Ig的接枝纯化产物，加入150ml的二甲苯回流使之溶解，以酚酞为指示剂，用配好的NaOH—乙醇溶液趁热进行化学滴定，接枝率可按下式进行计算
权利要求
1.HDPE /POE - g - MAH/介孔分子筛共混材料的组成，其特征在于，是由下述成份按重量份比例组成的HDPE50-60 重量份；介孔分子筛30-40重量份；POE - g - MAH10 重量份；抗氧剂10100. 15重量份；润滑剂OPE0. 15重量份。
2.根据权利要求1所述的HDPE/POE-g-MAH/介孔分子筛共混材料的组成，其特征在于，所述的HDPE /POE - g - MAH/介孔分子筛共混材料，所使用POE - g - MAH是由下述配比制得P0E、MAH、DCP三者按照100:3:0. 15质量比进行称取并混合均勻。
3.根据权利要求1所述的HDPE/POE-g-MAH/介孔分子筛共混材料的组成，其特征在于，所述的HDPE /POE-g-MAH/介孔分子筛共混材料，使用介孔分子筛对其进行增强改性，分别变化分子筛在各配比中的含量分别为30份，36份，40份。
4.HDPE /POE-g-MAH/介孔分子筛共混材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤(1)对弹性体乙烯_辛烯共聚物(POE)进行接枝改性称取P0E，MAH，DCP，按照100: 3:0. 15的比例共混，共混物温度达到55°C -60°C，控制温度的同时继续搅拌，直至MAH均勻包裹于POE粒子表面，取出物料密封备用；(2)将步骤(1)中取出的物料在双螺杆挤出机中进行熔融接枝反应并经过水槽、切粒机造粒；将粒料在60°C条件下使用鼓风干燥机干燥、密封备用；(3)为确定MAH是否对POE成功进行接枝，将接枝产物放入三口瓶中，加入二甲苯加热至90°C并溶解2h，过滤掉不溶解的物质，将滤液马上放入过量的丙酮中，析出沉淀物，将沉淀物经抽滤后真空烘干，即可得到接枝物；(4)准确称取接枝纯化产物，加入二甲苯回流使之溶解，测定POE- g -MAH接枝率；(5)介孔分子筛预处理，将介孔分子筛在110°C下，放入鼓风干燥机中干燥，取出密封备用；(6)称取HDPE、P0E-g-MAH、3A分子筛、抗氧剂1010、润滑剂OPE进行质量配比，在双螺杆挤出机中进行挤出，经过水槽冷却，切粒机进行造粒即可。
全文摘要
HDPE/POE–g–MAH/介孔分子筛共混材料的组成及其制备方法，由下述成分按照质量比例配制成HDPE50%-60%、介孔分子筛30%-40%、POE–g–MAH10%、抗氧剂(1010)0.15%、润滑剂(OPE)0.15%。本发明可有效的解决在使用中出现的例如容易变形、易破裂、使用年限短等缺点。自制POE–g–MAH的加入一定程度的改善了在使用过程中由于韧性不够产生的撕裂现象，润滑剂OPE的加入提高了HDPE/POE–g–MAH/介孔分子筛共混材料的加工性能。可用于管材等工程塑料的HDPE(高密度聚乙烯)/RHDPE(再生高密度聚乙烯)/POE–g–MAH/介孔分子筛共混材料。
文档编号C08L23/06GK102382352SQ201110324539
公开日2012年3月21日 申请日期2011年10月24日 优先权日2011年10月24日
发明者刘晓博, 张佳樑, 张秀斌, 方庆红, 明长城, 杨凤, 毕文军, 王娜, 王重, 蒋洪敏, 韩文驰 申请人:沈阳化工大学