一种高密度聚乙烯面板闸门材料及其制备方法与流程

文档序号:23462465发布日期:2020-12-29 12:43阅读:195来源:国知局

本发明涉及聚乙烯材料技术领域,具体涉及一种高密度聚乙烯面板闸门材料及其制备方法。



背景技术:

闸门用于关闭和开放泄(放)水通道的控制设施。水工建筑物的重要组成部分,可用以拦截水流,控制水位、调节流量、排放泥沙和飘浮物等。当前水利工程中小型中低水头闸门材质多为铸铁或钢结构,这类材质存在如下缺陷:(1)闸门易受水质和周围环境的影响而腐蚀,引发故障,需要频繁进行维护;(2)长期停用后,再重新启动时,初期负载过重,严重时会影响设备正常运作;(3)一般闸门安装在土建闸门门槽里,闸门开启时,一旦水润滑状态不好,就会有可能硬摩闸门,从而缩短闸室之间的使用寿命;(4)由于材质的不同使闸门重量不同,闸门开启时电费使用不同,维护管理费用不同;如纤维增强复合材料fiber-reinforcedcomposites(frp)闸门长期暴露使用,会产生裂纹,在冬季时还会破裂;(5)铸铁或钢质闸门自重大,配套启闭机启门力相应增加,能耗大。

高密度聚乙烯(hdpe)是世界五大通用塑料之一,具有无毒、价廉、质轻、良好的化学稳定性和易成型加工等特点,可用作闸门的材料。然而,hdpe随熔体强度的增强,加工过程更难(更高的压力或温度),且在加工、储存和使用过程中,由于受到光、热、氧等内外因素的影响,使其综合性能变差,影响其在闸门材料中的应用。

针对上述技术问题,本发明的提供了一种高密度聚乙烯面板闸门材料,具有优异的加工性能、力学性能、抗老化性和耐环境应力,长时间使用不易变形,特别适用于制备闸门。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明的第一个方面提供了一种高密度聚乙烯面板闸门材料,所述闸门材料的制备原料,按重量份计,包括以下组分:聚乙烯100份、白油1-10份、抗氧剂0.01-0.6份、光稳定剂0.1-1.5份。

作为本发明一种优选的技术方案,所述聚乙烯为高密度聚乙烯;所述高密度聚乙烯的密度为0.91-0.98g/cm3

作为本发明一种优选的技术方案,所述高密度聚乙烯的熔体流动速率为0.01-15g/10min。

作为本发明一种优选的技术方案,所述高密度聚乙烯包括交联高密度聚乙烯。

作为本发明一种优选的技术方案,所述白油在40℃下的运动粘度为18-28mm2/s。

作为本发明一种优选的技术方案,所述抗氧剂的相对分子量为500-1500。

作为本发明一种优选的技术方案,所述抗氧剂为酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的组合,重量比为1:(1-3)。

作为本发明一种优选的技术方案,所述酚类抗氧剂至少包括2个受阻酚单元。

作为本发明一种优选的技术方案,所述光稳定剂至少包括一种2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物。

本发明的第二个方面给提供了所述高密度聚乙烯面板闸门材料的制备方法,包括以下步骤:将聚乙烯和白油混合,搅拌均匀;然后加入抗氧剂和光稳定剂,继续搅拌均匀,挤出造粒,即得。

有益效果

本发明提供了一种高密度聚乙烯为基材的面板闸门材料,通过复配一定量的交联高密度聚乙烯,解决了传统高密度聚乙烯材料耐温性差、与极性助剂相容性差的问题,提高了聚乙烯材料的综合性能和助剂的分散性和耐迁移性;其次,通过添加一定量的白油,能够减弱聚乙烯分子间的堆积作用,避免其有序排列形成结晶,降低聚乙烯熔融流动所需要的活化能,使其在相对较低的温度下就能发生流动加工,提高高密度聚乙烯材料的加工功能;另外,本发明提供的高密度聚乙烯面板闸门材料具有优异的加工稳定性、耐水性和耐久性。

具体实施方式

参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定,本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。

如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形,意在覆盖非排它性的包括。例如,包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素,而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中,此短语将使权利要求为封闭式,使其不包含除那些描述的材料以外的材料,但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时,其仅限定在该子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,当公开了范围“1至5”时,所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时,除非另外说明,否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

单数形式包括复数讨论对象,除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生,而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。

说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量,表示本发明并不限定于该具体数量,还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的,用“大约”、“约”等修饰一个数值,意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中,近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中,范围限定可以组合和/或互换,如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。

此外,本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个,并且单数形式的要素或组分也包括复数形式,除非所述数量明显旨指单数形式。

为了解决上述技术问题,本发明的第一个方面提供了一种高密度聚乙烯面板闸门材料,所述闸门材料的制备原料,按重量份计,包括以下组分:聚乙烯100份、白油1-10份、抗氧剂0.01-0.6份、光稳定剂0.1-1.5份。

在一种优选的实施方式中,所述高密度聚乙烯面板闸门材料的制备原料,按重量份计,包括以下组分:聚乙烯100份、白油6份、抗氧剂0.3份、光稳定剂0.7份。

聚乙烯

聚乙烯(polyethylene,简称pe)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上,也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭,无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-100~-70℃),化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)。常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性优良。聚乙烯依聚合方法、分子量高低、链结构之不同,分高密度聚乙烯(hdpe)、低密度聚乙烯(ldpe)及线性低密度聚乙烯(lldpe)。

本发明中,所述聚乙烯为高密度聚乙烯。

高密度聚乙烯(hdpe)为白色粉末或颗粒状产品。无毒,无味,结晶度为80%~90%,软化点为125~l35℃,使用温度可达100℃;硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯;耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性较好;化学稳定性好,在室温条件下,不溶于任何有机溶剂,耐酸、碱和各种盐类的腐蚀;薄膜对水蒸气和空气的渗透性小,吸水性低;耐老化性能差,耐环境应力开裂性不如低密度聚乙烯,特别是热氧化作用会使其性能下降,在受力情况下热变形温度较低。

在一种优选的实施方式中,所述高密度聚乙烯的密度为0.91-0.98g/cm3

本发明中,所述密度的测试方法参考astmd792标准。

在一种优选的实施方式中,所述高密度聚乙烯的熔体流动速率为0.01-15g/10min。

本发明中,熔体流动速率是在190℃,2.16kg的负荷下测得;所述熔体流动速率的测试方法参考astmd1238标准。

本发明中,所述高密度聚乙烯包括交联高密度聚乙烯。

在一种优选的实施方式中,所述高密度聚乙烯为未交联高密度聚乙烯和交联高密度聚乙烯的混合物。

在一种更优选的实施方式中,所述未交联高密度聚乙烯和交联高密度聚乙烯的重量比为1:(0.1-1)。

在一种最优选的实施方式中,所述未交联高密度聚乙烯和交联高密度聚乙烯的重量比为1:0.2。

本发明中,所述未交联高密度聚乙烯的密度为0.94-0.96g/cm3

在一种优选的实施方式中,所述未交联高密度聚乙烯的熔体流动速率为0.05-2.5g/10min。

本发明中,所述未交联高密度聚乙烯的来源,没有特别的限制,可提及lg化学,型号be0400、pe0450uv、bd0390、me2500s、me3500、me2500、sm5500、pd0100、hpd0108等。

本发明中,所述交联高密度聚乙烯的密度为0.95-0.98g/cm3

在一种优选的实施方式中,所述交联高密度聚乙烯的熔体流动速率为1-10g/10min。

本发明中,所述交联高密度聚乙烯的来源,没有特别的限制,可提及利安德巴塞尔,型号5261zq456b、5461bq471、5261zq456、5261zq456;奥地利北欧化工,型号he2556、he2557、he2558、he1878、he1878-c2、he1878e;美国英力士,型号tux100;lg化学,型号xl1800等。

发明人发现,聚乙烯的分子由线性的分子链组成,当温度提高时,线性分子链之间的结合力(范德华力)就减弱,使整个分子材料发生形变,耐温性能差;当温度降低时,线性分子链之间的结合力(范德华力)增强,使整个分子的结晶较强,脆性大。发明人经过反复实验过程研究发现,非极性的高密度聚乙烯和极性助剂间相容性差,导致助剂在体系中易聚集,分散性差,而添加一定量交联高密度聚乙烯后,高密度聚乙烯和助剂间得相容性得到明显改善,使制得的闸门材料综合性能和使用寿命显著提高。发明人认为可能的原因是,交联高密度聚乙烯具有交联结构,能够在线性分子间架起化学链桥,极性助剂分子能部分插入到网络结构中,形成阻隔,抑制聚乙烯分子链发生位移,提高高密度聚乙烯材料得耐温性能,克服了单一高密度聚乙烯耐温性差和脆性大的问题;同时极性助剂分子借助聚乙烯分子链之间的相互阻碍作用还能够提高耐迁移性、降低挥发性,提高体系间的相容性、分散性和耐久性。然而极性助剂与聚乙烯的相容性应适当,不能太好,否则助剂不能迁移出表层,发挥作用。发明人为了使助剂在树脂中能自由迁移,采用的助剂相对分子质量为300-3000;若助剂的相对分子量太大,则迁移困难,无法发挥作用;而如果分子量太小,则易析出的光稳定剂易使制品表面起“白霜”,从而流失出去。

白油

本品是由石油所得精炼液态烃的混合物,主要为饱和的环烷烃与链烷烃混合物,原油经常压和减压分馏、溶剂抽提和脱蜡,加氢精制而得,包括轻质、重质燃料油,润滑油,冷却油等矿物性碳氢化合物。

本发明中,所述白油在40℃下的运动粘度为18-28mm2/s。

动力粘度(dynamicviscosity),也被称为动态粘度、绝对粘度或简单粘度,定义为应力与应变速率之比,其数值上等于面积为1m2相距1m的两平板,以1m/s的速度作相对运动时,因之间存在的流体互相作用所产生的内摩擦力。本发明中,所述动力粘度的测试方法参考gb/t265-1988标准。

在一种优选的实施方式中,所述白油在40℃下的运动粘度为24-28mm2/s。

在一种优选的实施方式中,所述白油在20℃下的密度为830-850kg/m3

本发明中,所述白油的密度测试方法参考gb/t0640-2000标准。

在一种更优选的实施方式中,所述白油在20℃下的密度为830-840kg/m3

在一种更优选的实施方式中,所述白油为26#白油。

本发明中,所述26#白油的来源,没有特别的限制,可提及广州市共赢化工有限公司。

本发明中,所述聚乙烯和白油的重量比为100:(1-10)。

在一种优选的实施方式中,所述聚乙烯和白油的重量比为100:6。

发明人发现,高密度聚乙烯综合性能优良,特别是耐环境应力开裂及耐磨损性能极好,然而加工温度较高,温度范围较窄,加工性能差。为了改进其加工性能,使其加工温度降低,加工温度变宽,满足闸门材料的加工要求,发明人意外发现,复配一定量的白油,能够较好的解决上述问题。发明人认为,白油的粘度对加工性能具有较大的影响,如果白油粘度太大,少量柏油很难与大量白油混合均匀,还容易导致高密度聚乙烯材料在融熔挤出时,挤出困难,挤出物表面不光滑的问题;如果白油粘度太小,螺杆在加料口压料困难或沿着机筒长度不能形成足够的粘着力以输送物料,螺杆就发生打滑现象。发明人发现,当采用40℃下的运动粘度为18-28mm2/s的白油时,能够有效地改善高密度聚乙烯的挤出加工性能,既消除了挤出程中的熔体破碎以及挤出口模积粒现象,又降低了加工温度和机头挤出压力,提高了挤出速率和挤出物表面光洁度。发明人认为可能的原因是,高密度聚乙烯具有超长的分子链,在聚乙烯-白油界面上溶解的非常缓慢,使得白油在聚乙烯分子上位迁移到白油中前,就有充分时间渗透到聚乙烯颗粒内部,聚乙烯颗粒由于吸收大量白油分子而溶胀,表观体积增大,加工性能提高。发明人认为,聚乙烯的溶解过程实质上是白油分子进入聚乙烯颗粒中,拆散聚乙烯分子间作用力并将聚乙烯分子拉入白油中的过程,能够减弱聚乙烯分子间的堆积作用,避免其有序排列形成结晶,降低聚乙烯熔融流动所需要的活化能,使其在相对较低的温度下就能发生流动加工。随着白油粘度的增大,白油的渗透和溶解力增大;反之,白油的溶剂化效果和溶解力减弱。但随着白油黏度增大,使得白油进入聚乙烯溶质分子内部的难度增加,影响白油和高密度聚乙烯分子之间的扩散渗透,从而严重影响材料的加工性能。

抗氧剂

抗氧剂是一类化学物质,当其在聚合物体系中仅少量存在时,就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行,从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命,又被称为“防老剂”。

本发明中,所述抗氧剂的相对分子量为500-1500。

所述相对分子质量是指化学式中各个原子的相对原子质量(ar)的总和,用符号mr表示,单位是1。

在一种优选的实施方式中,所述抗氧剂为酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的组合,重量比为1:(1-3)。

在一种更优选的实施方式中,所述抗氧剂为酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的组合,重量比为1:2。

本发明中,所述酚类抗氧剂至少包括2个受阻酚单元。

在一种优选的实施方式中,所述酚类抗氧化剂,没有特别的限制,可提及二[3-(1,1-二甲基乙基)-4-羟基-5-甲基苯丙酸]三聚乙二醇、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、n,n'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、n,n-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼、己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]等。

本发明中,所述酚型抗氧剂的结构为星型,相对分子量大于1000时,其在体系的相容性、分散性和迁移性均达到最佳。

本发明中,所述亚磷酸酯类抗氧剂,没有特别的限制,可提及亚磷酸三异癸酯、亚磷酸三月桂酯、亚磷酸三(十三烷基)酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、二亚磷酸季戊四醇二异癸酯、四苯基二丙二醇二亚磷酸酯、聚(二丙二醇)苯基亚磷酸酯、亚磷酸三(十八烷基)酯、4,4'-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁苯基)-四(十三烷基)二亚磷酸酯、聚季戊四醇亚磷酸氢化双酚a酯、季戊四醇二(十八烷基)亚磷酸酯、4,4'-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁苯基)-四(十三烷基)二亚磷酸酯等。

发明人发现,在抗氧过程中,酚类抗氧剂捕捉聚乙烯过氧化自由基roo·)后变成氢过氧化物(rcooh),氢过氧化物对热氧化降解具有自动催化作用,而酚类抗氧剂自身不能分解氢过氧化物;复配一定量的亚磷酸酯类抗氧剂,能够分解氢过氧化物,从而抑制自动催化反应导致聚乙烯降解。同时,高密度聚乙烯受热加工时,酚类抗氧剂产生的醌类着色产物积累,造成制品着色,而添加亚磷酸酯类抗氧剂后,一方面可以分解聚合物中的氢过氧化物,另一方面它可以还原被氧化得酚类抗氧剂,而本身被氧化后生成无色或白色的磷酸酯类化合物,使能最大限度地抑制聚烯烃树脂加工时的色泽变化,改善制品的色泽稳定性,加工稳定性和耐热稳定性。然而,作为闸门材料的助剂之一,小分子亚磷酸酯类抗氧剂易迁移和易水解性,严重限制了其应用。发明人在实验过程中发现,交联高密度聚乙烯的交联结构协同多元受阻酚结构的高度空间位阻效应,能够有效抑制亚磷酸酯在材料内部的移动性,提高亚磷酸酯的水解稳定性能,从而提高闸门材料的耐久性。

光稳定剂

光稳定剂(英文名称lightstabilizer;photostabilizer)是高分子制品(例如塑料、橡胶、涂料、合成纤维)的一种添加剂,它能屏蔽或吸收紫外线的能量,猝灭单线态氧及将氢过氧化物分解成非活性物质等功能,使高分子聚合物在光的辐射下,能排除或减缓光化学反应可能性,阻止或延迟光老化的过程,从而达到延长高分子聚合物制品使用寿命的目的。

本发明中,所述光稳定剂至少包括一种2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物。

在一种优选的实施方式中,所述2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物中至少含有2个2,2,6,6-四甲基哌啶结构。

在一种更优选的实施方式中,所述2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物,可提及聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}、聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)胺]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亚胺]-1,6-二己二基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亚胺]]]、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯等。

本发明中,所述光稳定剂还包括一种紫外线吸收剂。

在一种优选的实施方式中,所述紫外线吸收剂,没有特别的限制,可提及水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类等。

在一种更优选的实施方式中,所述紫外线吸收剂为二苯甲酮类和/或苯并三氮唑类。

本发明中,所述光稳定剂为二苯甲酮类紫外线吸收剂、小分子2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物和聚合2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物的组合,重量比为1:(0.5-1.5):(1-2)。

在一种优选的实施方式中,所述光稳定剂为二苯甲酮类紫外线吸收剂、小分子2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物和聚合2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物的组合,重量比为1:1:1.5。

所述小分子2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物是指相对分子质量不超过600的2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物;所述聚合2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物是指2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物的聚合物。

发明人发现,本发明高密度聚乙烯体系中,酚类抗氧剂和光稳定剂2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物都是反应性化合物,主要转变包括形成自由基中间产物,反应性受到极性和位阻效应的影响,其中酚和环胺是体系的关键。然而,体系中的相互反应导致氢过氧化物分解产生自由基,但不能起到抗氧剂的作用,还表现出对抗效应,加速聚乙烯材料的降解。而发明人在试验过程中意外发现,通过多元受阻酚类抗氧剂和2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物复配,能够避免光稳定剂2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物之间对抗效应,并产生协同增效的作用,提高闸门材料的寿命。发明人认为可能的原因是,由于交联高密度聚乙烯提高抗氧剂在高密度聚乙烯体系中的相容性和分散性,酚类抗氧剂氧化后生成的醌与光稳定剂2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物生成的n-oh经光化学反应而再生成酚,尤其是采用多元受阻酚结构抗氧剂和多官能团2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物的复配,提高醌与n-oh的接触机率,协同效应更加明显;由于酚类抗氧剂的再生,光稳定剂2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物中哌啶环的氧化被抑制,产生协同效应,从而延长了其使用寿命,提高闸门材料的耐久性。

然而发明人在实验过程中还发现,光稳定剂聚合2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物与亚磷酸酯类抗氧剂共存时,由于聚合2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物的耐迁移性较强,亚磷酸酯抗氧剂破坏了氢过氧化物,抑制聚合2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物生成羟胺,产生对抗作用。而复配一定量小分子2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物和二苯甲酮类紫外线吸收剂,则能够得到很好的解决。发明人认为可能的原因是,二苯甲酮类紫外线吸收剂和低分子量的受组胺光稳定剂因为向材料表面附近的迁移性好,在材料表面的附近与亚磷酸酯并存,能够抑制亚磷酸酯的水解,从而产生协同效应,提高材料的耐候性。

本发明的第二个方面提供了所述高密度聚乙烯面板闸门材料的制备方法,包括以下步骤:将聚乙烯和白油混合,搅拌均匀;然后加入抗氧剂和光稳定剂,继续搅拌均匀,挤出造粒,即得。

在一种优选的实施方式中,所述高密度聚乙烯面板闸门材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)将聚乙烯加入高速混合机,然后加入白油,搅拌0.5-5分钟;然后加入抗氧剂和光稳定剂,高速搅拌1-10分钟,出料,得混合料;

(2)将混合料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒,即得。

本发明得第三个方面提供了一种高密度聚乙烯面板闸门,所述高密度聚乙烯面板闸门的制备方法为:将上述高密度聚乙烯面板闸门材料注塑成型,即得。

下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是,以下实施例只用于对本发明作进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。

另外,如果没有其它说明,所用原料都是市售的。

实施例

实施例1

实施例1提供了一种高密度聚乙烯面板闸门材料,所述高密度聚乙烯面板闸门材料得制备原料,按重量份计,包括以下组分:聚乙烯100份、白油6份、抗氧剂0.3份、光稳定剂0.7份。

所述高密度聚乙烯为未交联高密度聚乙烯和交联高密度聚乙烯的混合物,重量比为1:0.2;所述未交联高密度聚乙烯,密度为0.955g/cm3,熔体流动速率为0.25g/10min,购买于lg化学,型号be0400;所述交联高密度聚乙烯,密度为0.959g/cm3,熔体流动速率为6g/10min,购买于奥地利北欧化工,型号he2558;所述白油为26#白油,购买于广州市共赢化工有限公司;所述抗氧剂为酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的组合,重量比为1:2;所述酚类抗氧化剂星型结构的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯;所述亚磷酸酯类抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯;所述光稳定剂为二苯甲酮类紫外线吸收剂、小分子2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物和聚合2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物的组合,重量比为1:1:1.5;所述二苯甲酮类紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮;所述小分子2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物为双(2,2,6,6-四甲基哌啶基)癸二酸酯;所述聚合2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物为聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-双[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}。

所述高密度聚乙烯面板闸门材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)将聚乙烯加入高速混合机,然后加入白油,搅拌2分钟;然后加入抗氧剂和光稳定剂,高速搅拌3分钟,出料,得混合料;

(2)将混合料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒,即得。

实施例2

实施例2提供了一种高密度聚乙烯面板闸门材料,所述高密度聚乙烯面板闸门材料得制备原料,按重量份计,包括以下组分:聚乙烯100份、白油1份、抗氧剂0.01份、光稳定剂0.1份。

所述高密度聚乙烯为未交联高密度聚乙烯和交联高密度聚乙烯的混合物,重量比为1:0.1;所述未交联高密度聚乙烯,密度为0.952g/cm3,熔体流动速率为2g/10min,购买于lg化学,型号me2500s;所述交联高密度聚乙烯,密度为0.951g/cm3,熔体流动速率为10g/10min,购买于奥地利北欧化工,型号he1878e;所述白油为26#白油,购买于广州市共赢化工有限公司;所述抗氧剂为酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的组合,重量比为1:1;所述酚类抗氧化剂星型结构的1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯;所述亚磷酸酯类抗氧剂为亚磷酸三异癸酯;所述光稳定剂为二苯甲酮类紫外线吸收剂、小分子2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物和聚合2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物的组合,重量比为1:0.5:1;所述二苯甲酮类紫外线吸收剂为2,4-二羟基二苯甲酮;所述小分子2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物为双(2,2,6,6-四甲基哌啶基)癸二酸酯;所述聚合2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物为聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯。

所述高密度聚乙烯面板闸门材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)将聚乙烯加入高速混合机,然后加入白油,搅拌2分钟;然后加入抗氧剂和光稳定剂,高速搅拌3分钟,出料,得混合料;

(2)将混合料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒,即得。

实施例3

实施例3提供了一种高密度聚乙烯面板闸门材料,所述高密度聚乙烯面板闸门材料得制备原料,按重量份计,包括以下组分:聚乙烯100份、白油10份、抗氧剂0.6份、光稳定剂1.5份。

所述高密度聚乙烯为未交联高密度聚乙烯和交联高密度聚乙烯的混合物,重量比为1:1;所述未交联高密度聚乙烯,密度为0.944g/cm3,熔体流动速率为0.15g/10min,购买于lg化学,型号hpd0108;所述交联高密度聚乙烯,密度为0.950g/cm3,熔体流动速率为2g/10min,购买于lg化学,型号xl1800;所述白油为26#白油,购买于广州市共赢化工有限公司;所述抗氧剂为酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的组合,重量比为1:3;所述酚类抗氧化剂为四苯基二丙二醇二亚磷酸酯;所述亚磷酸酯类抗氧剂为亚磷酸三异癸酯;所述光稳定剂为二苯甲酮类紫外线吸收剂、小分子2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物和聚合2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物的组合,重量比为1:1.5:2;所述二苯甲酮类紫外线吸收剂为2,4-二羟基二苯甲酮;所述小分子2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物为癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯;所述聚合2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物为聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)胺]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亚胺]-1,6-二己二基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亚胺]]]。

所述高密度聚乙烯面板闸门材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)将聚乙烯加入高速混合机,然后加入白油,搅拌2分钟;然后加入抗氧剂和光稳定剂,高速搅拌3分钟,出料,得混合料;

(2)将混合料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒,即得。

实施例4

实施例4与实施例1的区别在于,不包括交联高密度聚乙烯。

实施例5

实施例5与实施例1的区别在于,所述交联高密度聚乙烯的密度为0.935g/cm3,熔体流动速率为1g/10min,购买于奥地利北欧化工,型号me2510。

实施例6

实施例6与实施例1的区别在于,不包括白油。

实施例7

实施例7与实施例1的区别在于,所述白油为工业级10#白油,所述白油在40℃下的运动粘度为10±1mm2/s,密度为825kg/m3,购买于广州市共赢化工有限公司。

实施例8

实施例8与实施例1的区别在于,所述白油为工业级32#白油,所述白油在40℃下的运动粘度为32.5±2mm2/s,密度为840kg/m3,购买于广州市共赢化工有限公司。

实施例9

实施例9与实施例1的区别在于,所述抗氧剂为苯并三氮唑。

实施例10

实施例10与实施例1的区别在于,所述亚磷酸酯类抗氧剂为亚磷酸三苯酯。

实施例11

实施例11与实施例1的区别在于,所述酚型抗氧剂为2-叔丁基-4-甲基苯酚。

实施例12

实施例12与实施例1的区别在于,不包括亚磷酸酯类抗氧剂。

实施例13

实施例13与实施例1的区别在于,不包括聚合2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物。

实施例14

实施例14与实施例1的区别在于,不包括小分子2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物。

实施例15

实施例15与实施例1的区别在于,不包括二苯甲酮类紫外线吸收剂。

实施例16

实施例16与实施例1的区别在于,所述光稳定剂为炭黑。

性能测试

将实施例1-16得到的聚乙烯材料分别注塑成型制成标准样条,注塑成型,料筒温度依次设为50℃、200℃、210℃、230℃、240℃、240℃,喷嘴240℃,模具温度20-60℃;然后在23℃恒温冷却干燥后进行老化试验。

测试样条老化后的力学性能,包括抗张强度、断裂伸长率和冲击强度:

1.抗张强度:测试方法astmd638;

2.断裂伸长率:测试方法astmd638;

3.悬臂梁冲击强度:测试方法iso180。

老化条件如下:

热老化条件:70℃,300h;

湿热老化条件:85℃,85%rh,300h;

紫外老化条件:uv-a,168h。

4.耐老化性能判断标准:老化后,样条的力学性能下降率为1-5%,记为优异;老化后,样条的力学性能下降率为5-15%,记为良好;老化后,样条的力学性能下降率为15-50%,记为一般;老化后,样条的力学性能下降率为超过50%,记为差;

样条老化前力学性能测试结果见表1;样条耐老化性结果见表2;“/”表示未测试。

表1.实施例1-16制得样条老化前性能测试结果

表2.实施例1-16制得样条的耐老化性测试结果

4.加工性能

判断标准:造粒过程中下料稳定,颜色均一,粒径均匀无破碎,记为1级;造粒过程中下料基本稳定,颜色均一,粒径均匀,少量破碎,记为2级;造粒过程中下料不稳定,颜色有差异,粒径不均匀,有破碎,记为3级。

加工性能测试结果见表3。

表3.实施例1-3、6-8的加工稳定性测试结果

前述的实例仅是说明性的,用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围,且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此,申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围,这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

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