一种HDPE复合材料及其制备方法与流程

文档序号:12029321阅读:491来源:国知局

本发明属于高分子材料技术领域,特别是指一种hdpe复合材料及其制备方法。



背景技术:

高密度聚乙烯(hdpe)具有质轻、无毒、无臭,化学稳定性好,且在常温下不溶于一般溶剂,吸水性小等优点,但是hdpe的韧性和刚性不高,在一些特殊的应用领域,对韧性和刚性有很高的要求,普通hdpe不能满足这种要求,这就限制了hdpe复合材料的应用范围。

为了扩展hdpe复合材料的应用,使用pet及pc共熔及使用增容剂来改性hdpe的技术,并没有被提及。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种hdpe复合材料及其制备方法,以提高hdpe复合材料的韧性及刚性,扩展了hdpe复合材料的使用范围。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种hdpe复合材料,按重量份由以下组分组成:

所述增容剂为pe-g-mah。

所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。

所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸钾中的一种或多种。

上述任一种hdpe复合材料的制备方法,包括以下步骤:

(2)称取80份-100份的hdpe、10份-16份pc、4份-8份pet、0.1份-0.5份增容剂、0.1份-0.5份抗氧剂、0.1份-0.3份润滑剂混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到hdpe复合材料。

优选地,所述步骤(2)具体为:

将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中,其中,所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度160~180℃,二区温度200~220℃,三区温度200~220℃,四区温度200~220℃,五区温度200~220℃,六区温度200~220℃,机头温度200~220℃,螺杆转速200~280r/min。

本发明的有益效果是:

1、pe-g-mah的加入,能够使hdpe/pc/pet相界面间的界面张力降低,增强了相界面间的粘合力,从而有效地改善了它们之间的相容性,有利于hdpe复合材料获得更为优异的力学性能。

2、pc能够较好地提高hdpe的刚性,pet则能够很好地提高hdpe的韧性。两者并用可同时较好地改善hdpe复合材料的力学性能。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案,以下的实施例仅是示例性的,仅能用来解释和说明本发明的技术方案,而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本申请的各实施例中所用的原料如下:

hdpe(型号1062),美国nexusresin;pc(型号l-1250y),日本帝人化成株式会社;pet(型号pj003),伊斯曼化学;pe-g-mah,蓝星成都新材料;抗氧剂(型号irganox168、irganox1010、irganox1330),瑞士汽巴精化;硬脂酸锌,汉维新材料;硬脂酸钙,武汉万荣科技;硬脂酸钾,邦诺化工。

本申请各实施例所用的测试仪器如下:

zsk30型双螺杆挤出机,德国w&p公司;jl-1000型拉力试验机,广州市广才实验仪器公司生产;htl900-t-5b型注射成型机,海太塑料机械有限公司生产;xcj-500型冲击测试机,承德试验机厂生产;qt-1196型拉伸测试仪,东莞市高泰检测仪器有限公司;qd-gjs-b12k型高速搅拌机,北京恒奥德仪器仪表有限公司。

本申请提供一种hdpe复合材料,按重量份由以下组分组成:

增容剂为pe-g-mah。

抗氧剂为巴斯夫公司的三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(简称irganox168)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称irganox1010)或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(简称irganox1330)中的一种或几种的混合。

润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸钾中的一种或多种。

上述任一种hdpe复合材料的制备方法,包括以下步骤:

(3)称取80份-100份的hdpe、10份-16份pc、4份-8份pet、0.1份-0.5份增容剂、0.1份-0.5份抗氧剂、0.1份-0.3份润滑剂混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到hdpe复合材料。

优选地,步骤(2)具体为:

将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中,其中,双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度160~180℃,二区温度200~220℃,三区温度200~220℃,四区温度200~220℃,五区温度200~220℃,六区温度200~220℃,机头温度200~220℃,螺杆转速200~280r/min。

实施例1

(1)称取80份hdpe、10份pc、4份pet、0.1份pe-g-mah、0.1份irganox168、0.1份硬脂酸锌混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到hdpe复合材料p1。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度160℃,二区温度200℃,三区温度200℃,四区温度200℃,五区温度200℃,六区温度200℃,机头温度200℃,螺杆转速200r/min。

实施例2

(1)称取100份hdpe、16份pc、8份pet、0.5份pe-g-mah、0.1份irganox168、0.2份irganox1010、0.2份irganox1330、0.15份硬脂酸钙、0.15份硬脂酸锌混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到hdpe复合材料p2。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度180℃,二区温度220℃,三区温度220℃,四区温度220℃,五区温度220℃,六区温度220℃,机头温度220℃,螺杆转速280r/min。

实施例3

(1)称取90份hdpe、13份pc、6份pet、0.3份pe-g-mah、0.1份irganox168、0.2份irganox1010、0.1份硬脂酸锌、0.1份硬脂酸钾混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到hdpe复合材料p3。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度170℃,二区温度210℃,三区温度210℃,四区温度210℃,五区温度210℃,六区温度210℃,机头温度210℃,螺杆转速240r/min。

实施例4

(1)称取90份hdpe、13份pc、6份pet、0.3份pe-g-mah、0.1份irganox1010、0.2份irganox1330、0.1份硬脂酸钙、0.1份硬脂酸锌混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到hdpe复合材料p4。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度165℃,二区温度205℃,三区温度205℃,四区温度205℃,五区温度205℃,六区温度205℃,机头温度205℃,螺杆转速220r/min。

实施例5

(1)称取85份hdpe、15份pc、7份pet、0.4份pe-g-mah、0.2份irganox1010、0.2份irganox1330、0.1份硬脂酸钙、0.2份硬脂酸钾混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到hdpe复合材料p5。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度165℃,二区温度215℃,三区温度215℃,四区温度215℃,五区温度215℃,六区温度215℃,机头温度215℃,螺杆转速260r/min。

对比例1

(1)称取80份hdpe、0.1份irganox1010、0.2份irganox168、0.1份硬脂酸钙、0.2份硬脂酸锌混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到hdpe复合材料d1。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度165℃,二区温度205℃,三区温度205℃,四区温度205℃,五区温度205℃,六区温度205℃,机头温度205℃;螺杆转速215r/min。

性能测试:

将上述实施例1-5及对比例1制备的hdpe复合材料用注塑机制成样条测试,测试数据如下表:

从上表可以看出,从表中还可以看出实施例1-5的力学性能都要好于对比例1,扩展了hdpe复合材料的应用领域,具有非常重要的意义。

以上公开的仅为本申请的几个具体实施例,但本申请并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化,都应落在本申请的保护范围内。

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