本发明涉及hdpe材料领域，具体而言，涉及一种hdpe材料及其制备方法。
背景技术：
hdpe材料即高密度聚乙烯材料，由于其具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好等，而得到较为广泛的应用。
现有的hdpe材料的生产方式有多种，一般生产价格较高，超出人们的使用价格承受力。因此，为了降低hdpe材料的成本，一般采用废旧物回收物作为原料进行生产。如申请号为201510408077.7公开了改性废旧聚乙烯管道专用料及其制备方法，专用料的重量组成为：废旧回收聚乙烯100份、复合增韧改性剂3～30份、无机填料3～5份、交联剂0.02～0.2份、抗氧剂0.05～0.1份、黑色母粒1～7份、消泡剂0.1～0.5份，所述复合增韧改性剂是以废旧轮胎橡胶粉、poe与lldpe树脂，以科学合理的比例制得。该申请利用优化了的复合增韧改性剂，提高复合材料体系中各相关组分的交联度，弥补复合材料体系拉伸强度值，控制改性材料体系的凝胶含量和流动性，达到优化复合材料体系力学性能的目的。
但是该申请涉及复合增韧改性剂，并且其他辅料较多，增加生产成本。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的第一目的在于提供一种hdpe材料，所述的hdpe材料所用原料可为回收的废弃品，变废为宝，降低制备成本，并且通过各组分配合，制得的hdpe材料综合性能优良。
本发明的第二目的在于提供一种所述的hdpe材料的制备方法，该方法简单易行，易于产业化生产。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种hdpe材料，主要由以下原料制成，按重量份计，pe料80-90份，陶瓷粉5-20份，相溶剂1-5份，增塑剂0.1-0.5份。
本发明提供的hdpe材料，以pe料为主料，辅以陶瓷粉，再加以相溶剂和增塑剂，各原料之间协同配合增强，得到的hdpe材料具有抗拉强度大，断裂伸长率高，熔融指数低，灰分低等性能；还具有抗环境应力好、韧性好等特点。
其中，抗拉强度≥22mpa，断裂伸长率高≥300％，熔融指数0.5-2.0g/10min，灰分≤2.0-6.5％。
如在不同的实施例中，pe料可以为80份、82份、85份、87份、88份、90份等等；陶瓷粉可以为5份、8份、10份、12份、15份、18份、20份等等；相溶剂可以为1份、2份、3份、4份、5份等等；增塑剂可以为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份等等。
为了进一步增强各原料之间的协同增强效果，优选地，按重量份计，pe料80-85份，陶瓷粉5-10份，相溶剂2-5份，增塑剂0.3-0.5份。
如在一些实施例中，由以下原料制成，按重量份计，pe料80份，陶瓷粉10份，相溶剂2份，增塑剂0.2份；在一些实施例中，由以下原料制成，按重量份计，pe料85份，陶瓷粉15份，相溶剂4份，增塑剂0.5份；在一些实施例中，由以下原料制成，按重量份计，pe料90份，陶瓷粉20份，相溶剂5份,增塑剂0.5份；在一些实施例中，由以下原料制成，按重量份计，pe料83份，陶瓷粉7份，相溶剂2份，增塑剂0.3份；在一些实施例中，由以下原料制成，按重量份计，pe料85份，陶瓷粉10份，相溶剂4.5份,增塑剂0.5份；等等。
进一步地，所述原料还包括色母。色母的全称叫色母粒，是一种颜料浓缩物，增加该原料是为了达到目的颜色。
优选地，按重量份计，所述色母的添加量为2-7份。如在不同的实施例中，色母的添加量可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份等等。
色母根据颜色的需求可选择不同颜色的色母，色母可选用不同厂家生产地，如拜耳生产的3905系列色母。
优选地，所述pe料为废旧pe片料。废旧pe片料为娃娃哈、洗洁精、洗发水、机油壶、瓶盖、燃气管、蓝桶、五色管等无规则破碎片料。本发明对固体废弃物pe的循环再利用，变废为宝，更环保。
同样地，进一步地，所述陶瓷粉为废旧陶瓷粉。
废旧陶瓷粉为陶瓷造粒微粉及废品陶瓷球磨粉。
即本发明的原料选用回收的废旧材料，变废为宝，更环保。
进一步地，所述相溶剂为马来酸酐接枝。马来酸酐接枝作为相溶剂，可实现各原料的聚合反应，
进一步地，所述增塑剂为脂肪族二元酸酯类、苯二甲酸酯类、苯多酸酯类、苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类中的任一种或多种。
进一步地，所述苯二甲酸酯类包括邻苯二甲酸酯类、对苯二甲酸酯类。
进一步地，所述邻苯二甲酸酯类包括邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯。
本发明还提供了所述的hdpe材料的制备方法各原料混合造粒即得。
本发明提供的hdpe材料的制备方法，简单易行，易于产业化生产。
进一步地，所述造粒在双螺杆造粒机上进行。机械化生产，节约成本和人力。
进一步地，所述造粒的温度为200-320℃。
进一步地，所述双螺杆造粒机分为十个区，其中，一区到三区的温度均为280-320℃，四区到八区的温度均为220-240℃，九区到十区的温度均为200℃-205℃。
不同区采用不同的温度进行加工，既保证各组分的作用，即pe料与陶瓷粉在相溶剂的存在下进行适度聚合，同时，各组分分布均一，制得的产品性能稳定可靠。
如在不同的实施例中，一区到三区的温度可以均为280℃、290℃、300℃、310℃、320℃等等，也可以为逐步升高如依次为280℃、290℃、300℃，或者280℃、300℃、320℃等等，也可以为逐步降低如依次为300℃、290℃、280℃，或者320℃、300℃、280℃等等。
在不同的实施例中，四区到八区的温度可以均为220℃、230℃、240℃等等，也可以为逐步升高如依次为220℃、225℃、230℃、235℃、240℃，等等，也可以为逐步降低如依次为240℃、235℃、230℃、225℃、220℃，等等。
在不同的实施例中，九区到十区的温度可以均为200℃、205℃等等，也可以为逐步升高如依次为200℃、205℃等等，也可以为逐步降低如依次为205℃、200℃等等。
进一步地，螺杆转速为20-50rpm，喂料转速为10-30rpm。如在不同的实施例中，螺杆转速可以为20rpm、25rpm、30rpm、35rpm、40rpm、45rpm、50rpm等等。在不同的实施例中，喂料转速可以为10rpm、12rpm、15rpm、18rpm、20rpm、25rpm、30rpm等等。
选择适当的螺杆转速，使得各原料分散均匀，制得的hdpe材料性能稳定可靠。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明提供的hdpe材料以pe料为主料，辅以陶瓷粉，再加以相溶剂和增塑剂，各原料之间协同配合增强，得到的hdpe材料熔指0.5-2.0g/10min，拉伸强度≥22pma，断裂伸长率≥300％，灰分≤2.0-6.5％，综合性能优良，成本低廉。
(2)本发明提供的hdpe材料对固体废弃物pe、废旧陶瓷粉进行了循环再利用，变废为宝，更环保，节约成本。
(3)本发明提供的hdpe材料的制备方法，限定的各参数，使得各组分充分融合，聚合反应适当，制得的产品性能稳定可靠。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
一种hdpe材料，通过以下方法制备：
按重量份取以下各原料：按重量份计，废旧pe片料80份，废旧陶瓷粉10份，相溶剂4.5份，增塑剂0.5份，色母5份；
其中，相溶剂为马来酸酐接枝；
增塑剂为邻苯二甲酸二正辛酯。
各原料在双螺杆造粒机上进行造粒，双螺杆造粒机分为十个区，其中，一区到三区的温度均为300℃，四区到八区的温度均为230℃，九区到十区的温度均为200℃，螺杆转速为30rpm，喂料转速为20rpm，得到hdpe材料。
测定所得hdpe材料的性能，熔融指数按照gb/t3682-2000测定，拉伸强度和断裂伸长率均按照gb/t1040.5-2008测定，按照gb/t1040.5-2008测定，灰分按照gb5009.4-2010相关规定测定，得到的结果如下：
熔指：1.0g/10min，拉伸强度：25mpa，断裂伸长率≥300％，灰分≤5.5％。
实施例2
一种hdpe材料，通过以下方法制备：
按重量份取以下各原料：按重量份计，废旧pe片料85份，废旧陶瓷粉5份，相溶剂4.5份，增塑剂0.5份，色母5份；
其中，相溶剂为马来酸酐接枝；
增塑剂为邻苯二甲酸二正辛酯。
各原料在双螺杆造粒机上进行造粒，双螺杆造粒机分为十个区，其中，一区到三区的温度均为300℃，四区到八区的温度均为240℃，九区到十区的温度均为205℃，螺杆转速为40rpm，喂料转速为20rpm，得到hdpe材料。
测定所得hdpe材料的性能，熔融指数按照gb/t3682-2000测定，拉伸强度和断裂伸长率均按照gb/t1040.5-2008测定，按照gb/t1040.5-2008测定，灰分按照gb5009.4-2010相关规定测定，得到的结果如下：
熔指：0.5g/10min，拉伸强度：26mpa，断裂伸长率≥300％，灰分≤2.5％。
实施例3
一种hdpe材料，通过以下方法制备：
按重量份取以下各原料：按重量份计，废旧pe片料80份，废旧陶瓷粉5份，相溶剂1份，增塑剂0.1份，色母2份；
其中，相溶剂为马来酸酐接枝；
增塑剂为邻苯二甲酸二正辛酯。
各原料在双螺杆造粒机上进行造粒，双螺杆造粒机分为十个区，其中，一区到三区的温度均为280℃，四区到八区的温度均为220℃，九区到十区的温度均为200℃，螺杆转速为20rpm，喂料转速为10rpm，得到hdpe材料。
测定所得hdpe材料的性能，熔融指数按照gb/t3682-2000测定，拉伸强度和断裂伸长率均按照gb/t1040.5-2008测定，按照gb/t1040.5-2008测定，灰分按照gb5009.4-2010相关规定测定，得到的结果如下：
熔指：0.9g/10min，拉伸强度：24mpa，断裂伸长率≥300％，灰分≤2.0％。
实施例4
一种hdpe材料，通过以下方法制备：
按重量份取以下各原料：按重量份计，废旧pe片料90份，废旧陶瓷粉20份，相溶剂5份，增塑剂0.5份，色母7份；
其中，相溶剂为马来酸酐接枝；
增塑剂为邻苯二甲酸二正辛酯。
各原料在双螺杆造粒机上进行造粒，双螺杆造粒机分为十个区，其中，一区到三区的温度依次为280℃、300℃、320℃，四区到八区的温度依次为220℃、225℃、230℃、235℃、240℃，九区到十区的温度依次为200℃、205℃，螺杆转速为50rpm，喂料转速为30rpm，得到hdpe材料。
测定所得hdpe材料的性能，熔融指数按照gb/t3682-2000测定，拉伸强度和断裂伸长率均按照gb/t1040.5-2008测定，按照gb/t1040.5-2008测定，灰分按照gb5009.4-2010相关规定测定，得到的结果如下：
熔指：2.0g/10min，拉伸强度：23mpa，断裂伸长率≥300％，灰分≤6.5％。
实施例5
一种hdpe材料，通过以下方法制备：
按重量份取以下各原料：按重量份计，废旧pe片料80份，废旧陶瓷粉10份，相溶剂4.5份，增塑剂0.5份，色母5份；
其中，相溶剂为马来酸酐接枝；
增塑剂为邻苯二甲酸二正辛酯。
各原料在双螺杆造粒机上进行造粒，双螺杆造粒机分为十个区，其中，一区到三区的温度依次为320℃、300℃、280℃，四区到八区的温度依次为240℃、235℃、230℃、225℃、220℃，九区到十区的温度依次为205℃、200℃，螺杆转速为30rpm，喂料转速为20rpm，得到hdpe材料。
测定所得hdpe材料的性能，熔融指数按照gb/t3682-2000测定，拉伸强度和断裂伸长率均按照gb/t1040.5-2008测定，按照gb/t1040.5-2008测定，灰分按照gb5009.4-2010相关规定测定，得到的结果如下：
熔指：0.7g/10min，拉伸强度：27mpa，断裂伸长率≥300％，灰分≤3％。
实施例6
一种hdpe材料，通过以下方法制备：
按重量份取以下各原料：按重量份计，废旧pe片料80份，废旧陶瓷粉10份，相溶剂4.5份，增塑剂0.5份，色母5份；
其中，相溶剂为马来酸酐接枝；
增塑剂为邻苯二甲酸丁苄酯。
各原料在双螺杆造粒机上进行造粒，双螺杆造粒机分为十个区，其中，一区到三区的温度依次为320℃、300℃、280℃，四区到八区的温度依次为240℃、235℃、230℃、225℃、220℃，九区到十区的温度依次为205℃、200℃，螺杆转速为30rpm，喂料转速为20rpm，得到hdpe材料。
测定所得hdpe材料的性能，熔融指数按照gb/t3682-2000测定，拉伸强度和断裂伸长率均按照gb/t1040.5-2008测定，按照gb/t1040.5-2008测定，灰分按照gb5009.4-2010相关规定测定，得到的结果如下：
熔指：0.7g/10min，拉伸强度：27mpa，断裂伸长率≥300％，灰分≤3％。
另外，本发明实施例中，改变增塑剂的种类如邻苯二甲酸酯类：邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯，或对苯二甲酸酯类以及其他增塑剂，综合性能没有明显改变。
对比例1
与实施例5不同的是，马来酸酐接枝替换为过氧化二异丙苯，其余相同。
测定所得材料的性能，测定方法同上，得到的结果如下：
熔指：7.5g/10min，拉伸强度：12mpa，断裂伸长率100％，灰分8.0％。
对比例2
与实施例5不同的是，去除废旧陶瓷粉，其余相同。
测定所得材料的性能，测定方法同上，得到的结果如下：
熔指：6.7g/10min，拉伸强度：10mpa，断裂伸长率180％，灰分6％。
对比例3
按照申请号为201510408077.7实施例6公开的内容制备，得到待测材料。
测定所得材料的性能，测定方法同上，得到的结果如下：
熔指：4.1g/10min，拉伸强度：26.5mpa，断裂伸长率187％，灰分≤5％。
综上可知，本发明提供的hdpe材料，原料简单，回收利用了废弃物，环保，节约成本；生产制得的hdpe材料具有抗拉强度大，断裂伸长率高，熔融指数低等性能，具体为熔指0.5-2.0g/10min，拉伸强度≥22pma，断裂伸长率≥300％，灰分≤5.5％；还具有抗环境应力好、韧性好等特点；综合性能优良。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。