一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為：聚乙烯40％～80％、彈性體5％～20％、納米碳酸鈣粒子5％～15％、復(fù)配型阻燃劑6％～20％、抗靜電劑3％～5％、表面處理劑0.1％～0.5％、抗氧劑0.1％～1％、潤滑劑0.2％～1.5％、其他添加劑0～0.5％。本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制得的抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末具有較高的沖擊韌性、剛性和耐熱性，同時還保持較好的拉伸強度，其加工性能良好，阻燃能效高，抗靜電性強，其表面電阻率可達(dá)108～1011Ω·m，而且制備工藝簡單，操作方便，因此具有很好的實用價值和應(yīng)用前景。
【專利說明】一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末。
【背景技術(shù)】
[0002]聚乙烯(PE)價格低廉，成型加工容易，而且具有許多優(yōu)良性能，因而需求量大，應(yīng)用面廣，但其耐有機(jī)溶劑和抗靜電性能不好、沖擊韌性不足等缺點限制它的應(yīng)用范圍?，F(xiàn)有技術(shù)采用彈性體增韌可以大幅度提高聚乙烯的抗沖擊性能，但同時也造成其強度、剛度、耐熱性及加工性能的嚴(yán)重下降，同時成本也高。當(dāng)采用剛性粒子增韌在一定條件下表現(xiàn)出同時增韌增強，但韌性的提高幅度有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種彈性體與納米碳酸鈣粒子并用增韌增強和具有優(yōu)良綜合性能的抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚乙烯40%~80%、彈性體5%~20%、納米碳酸鈣粒子5%~15%、復(fù)配型阻燃劑6%~20%、抗靜電劑3%~5%、表面處理劑0.1%~0.5%,抗氧劑0.1%~I %、潤滑劑0.2%~1.5%、其他添加劑O~0.5%。
[0005]所述的彈性體為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)。
[0006]所述的納米碳酸鈣粒子的平均粒徑在20nm~IOOnm之間。
[0007]所述的復(fù)配型阻燃劑為聚2，6- 二溴亞苯基醚50wt%、次膦酸鋁25wt%和氫氧化鎂25wt%三者混合的復(fù)配物。
[0008]所述的抗靜電劑為市售的HBS-510抗靜電劑或HDC-102抗靜電劑。
[0009]所述的表面處理劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鈉、硬脂酸鎂、硅烷偶聯(lián)劑中的一種。
[0010]所述的抗氧劑為主抗氧劑1076與輔助抗氧劑168的復(fù)配物。
[0011]所述的潤滑劑為聚硅氧烷或乙撐雙硬酯酰胺。
[0012]所述的其他添加劑為光穩(wěn)定劑及色料。
[0013]上述的一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末的制備方法，包括以下步驟:
(1)按重量配比稱取聚2，6_二溴亞苯基醚50被％、次膦酸鋁25wt%和氫氧化鎂25wt%，使混合均勻，制得復(fù)配型阻燃劑，然后在80°C~100°C下干燥30~45分鐘，待用；
(2)將納米碳酸鈣粒子與表面處理劑按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中，于80°C~110°C溫度下攪拌10~60分鐘，使表面處理劑均勻包覆納米碳酸鈣粒子，然后冷卻至低于40°C，出料待用； (3)按重量配比稱取彈性體，并與步驟(2)的物料混合均勻，然后加入雙輥筒開煉機(jī)或密煉機(jī)中，于120°C~140°C混煉5~10分鐘，再經(jīng)拉片、切料后制成彈性體/納米碳酸鈣粒子的核-殼母粒；
(4)按重量配比稱取聚乙烯、復(fù)配型阻燃劑、抗靜電劑、抗氧劑、潤滑劑和其他添加劑，加入高速混合機(jī)，同時加入步驟(4)制得的核-殼母粒，使充分混合5~10分鐘；
(5)再將步驟(4)的混合物加入雙螺桿擠出機(jī)熔融共混，熔融溫度控制在180°C~240°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200~500轉(zhuǎn)/分鐘，通過雙螺桿擠出機(jī)的剪切、混煉10~15分鐘，再擠出、冷卻、切粒、干燥，然后通過塑料粉碎機(jī)碎成細(xì)粉并過篩，取180~200目的組成即得本發(fā)明的一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末。
[0014]本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制得的抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末具有較高的沖擊韌性、剛性和耐熱性，同時還保持較好的拉伸強度，其加工性能良好，阻燃能效高，抗靜電性強，其表面電阻率可達(dá)IO8~IO11 Ω.m，而且制備工藝簡單，操作方便，因此具有很好的實用價值和應(yīng)用前景。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0016]實施例1:
一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚乙烯60%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA) 12%、納米碳酸鈣粒子10%、復(fù)配型阻燃劑12%、HBS-510抗靜電劑4%、硬脂酸鈣0.3%、主抗氧劑1076與輔助抗氧劑168的復(fù)配物0.6%、聚硅氧烷0.8%、其他添加劑0.3%，其中，納米碳酸鈣粒子的平均粒徑在20nm~IOOnm之間，復(fù)配型阻燃劑為聚2,6-二溴亞苯基醚50wt%、次膦酸招25wt%和氫氧化鎂25wt%三者混合的復(fù)配物，其他添加劑為光穩(wěn)定劑及色料。
[0017]制備方法:(I)按重量配比稱取聚2，6-二溴亞苯基醚50被％、次膦酸鋁25被(％和氫氧化鎂25wt%，使混合均勻，制得`復(fù)配型阻燃劑，然后在80°C~100°C下干燥30~45分鐘，待用；(2)將納米碳酸鈣粒子與硬脂酸鈣按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中，于80°C~110°C溫度下攪拌10~60分鐘，使硬脂酸鈣均勻包覆納米碳酸鈣粒子，然后冷卻至低于40°C，出料待用；(3)按重量配比稱取乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)，并與步驟(2)的物料混合均勻，然后加入雙輥筒開煉機(jī)或密煉機(jī)中，于120°C~140°C混煉5~10分鐘，再經(jīng)拉片、切料后制成E-MA-GMA/納米碳酸鈣粒子的核-殼母粒；(4)按重量配比稱取聚乙烯、復(fù)配型阻燃劑、HBS-510抗靜電劑、主抗氧劑1076與輔助抗氧劑168的復(fù)配物、聚硅氧烷和其他添加劑，加入高速混合機(jī)，同時加入步驟(4)制得的核-殼母粒，使充分混合5~10分鐘；(5)再將步驟(4)的混合物加入雙螺桿擠出機(jī)熔融共混，熔融溫度控制在180°C~240°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200~500轉(zhuǎn)/分鐘，通過雙螺桿擠出機(jī)的剪切、混煉10~15分鐘，再擠出、冷卻、切粒、干燥，然后通過塑料粉碎機(jī)碎成細(xì)粉并過篩，取180~200目的組成即得本發(fā)明的一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末。
[0018]實施例2:
一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚乙烯40%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA) 20%、納米碳酸鈣粒子15%、復(fù)配型阻燃劑18%、HBS-510抗靜電劑5%、硬脂酸鎂0.5%、主抗氧劑1076與輔助抗氧劑168的復(fù)配物0.5%、聚硅氧烷0.8%、其他添加劑0.2%，其中，納米碳酸鈣粒子的平均粒徑在20nm~IOOnm之間，復(fù)配型阻燃劑為聚2,6-二溴亞苯基醚50wt%、次膦酸招25wt%和氫氧化鎂25wt%三者混合的復(fù)配物，其他添加劑為光穩(wěn)定劑及色料。
[0019]制備方法:(I)按重量配比稱取聚2，6_二溴亞苯基醚5(^丨％、次膦酸鋁25￥丨％和氫氧化鎂25wt%，使混合均勻，制得復(fù)配型阻燃劑，然后在80°C~100°C下干燥30~45分鐘，待用；(2)將納米碳酸鈣粒子與硬脂酸鎂按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中，于80°C~11 (TC溫度下攪拌10~60分鐘，使硬脂酸鎂均勻包覆納米碳酸鈣粒子，然后冷卻至低于40°C，出料待用；(3)按重量配比稱取乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)，并與步驟(2)的物料混合均勻，然后加入雙輥筒開煉機(jī)或密煉機(jī)中，于120°C~140°C混煉5~10分鐘，再經(jīng)拉片、切料后制成E-MA-GMA/納米碳酸鈣粒子的核-殼母粒；(4)按重量配比稱取聚乙烯、復(fù)配型阻燃劑、HBS-510抗靜電劑、主抗氧劑1076與輔助抗氧劑168的復(fù)配物、聚硅氧烷和其他添加劑，加入高速混合機(jī)，同時加入步驟(4)制得的核-殼母粒，使充分混合5~10分鐘；
(5)再將步驟(4)的混合物加入雙螺桿擠出機(jī)熔融共混，熔融溫度控制在180°C~2400C，螺桿轉(zhuǎn)速為200~500轉(zhuǎn)/分鐘，通過雙螺桿擠出機(jī)的剪切、混煉10~15分鐘，再擠出、冷卻、切粒、干燥，然后通過塑料粉碎機(jī)碎成細(xì)粉并過篩，取180~200目的組成即得本發(fā)明的一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末。
[0020]實施例3:
一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚乙烯76%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA) 5%、納米碳酸鈣粒子5%、復(fù)配型阻燃劑10%、HDC-102抗靜電劑3%、硅烷偶聯(lián)劑0.1 %、主抗氧劑1076與輔助抗氧劑168的復(fù)配物0.3%、乙撐雙硬酯酰胺0.6 %，其中，納米碳酸鈣粒子的平均粒徑在20nm~IOOnm之間，復(fù)配型阻燃劑為聚2，6- 二溴亞苯基醚50wt %、次膦酸鋁25wt %和氫氧化鎂25wt%三者混 合的復(fù)配物。
[0021]制備方法:(I)按重量配比稱取聚2，6-二溴亞苯基醚50被％、次膦酸鋁25被(％和氫氧化鎂25wt%，使混合均勻，制得復(fù)配型阻燃劑，然后在80°C~100°C下干燥30~45分鐘，待用；(2)將納米碳酸鈣粒子與硅烷偶聯(lián)劑按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中，于80°C~110°C溫度下攪拌10~60分鐘，使硅烷偶聯(lián)劑均勻包覆納米碳酸鈣粒子，然后冷卻至低于40°C，出料待用；(3)按重量配比稱取乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)，并與步驟(2)的物料混合均勻，然后加入雙輥筒開煉機(jī)或密煉機(jī)中，于120°C~140°C混煉5~10分鐘，再經(jīng)拉片、切料后制成E-MA-GMA/納米碳酸鈣粒子的核-殼母粒；(4)按重量配比稱取聚乙烯、復(fù)配型阻燃劑、HDC-102抗靜電劑、主抗氧劑1076與輔助抗氧劑168的復(fù)配物和乙撐雙硬酯酰胺，加入高速混合機(jī)，同時加入步驟(4)制得的核-殼母粒，使充分混合5~10分鐘；(5)再將步驟(4)的混合物加入雙螺桿擠出機(jī)熔融共混，熔融溫度控制在180°C~240°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200~500轉(zhuǎn)/分鐘，通過雙螺桿擠出機(jī)的剪切、混煉10~15分鐘，再擠出、冷卻、切粒、干燥，然后通過塑料粉碎機(jī)碎成細(xì)粉并過篩，取180~200目的組成即得本發(fā)明的一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末。
【權(quán)利要求】
1.一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚乙烯40 %~80 %、彈性體5 %~20 %、納米碳酸鈣粒子5 %~15 %、復(fù)配型阻燃劑6 %~20%、抗靜電劑3%~5%、表面處理劑0.1%~0.5%、抗氧劑0.1 %~I %、潤滑劑0.2%~1.5%、其他添加劑O~0.5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末，其特征在于，所述的彈性體為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末，其特征在于，所述的納米碳酸?丐粒子的平均粒徑在20nm~IOOnm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末，其特征在于，所述的復(fù)配型阻燃劑為聚2，6- 二溴亞苯基醚50Wt%、次膦酸鋁25wt%和氫氧化鎂25wt%三者混合的復(fù)配物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末，其特征在于，所述的抗靜電劑為市售的HBS-510抗靜電劑或HDC-102抗靜電劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末，其特征在于，所述的表面處理劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鈉、硬脂酸鎂、硅烷偶聯(lián)劑中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末，其特征在于，所述的抗氧劑為主抗氧劑1076與輔助抗氧劑168的復(fù)配物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末，其特征在于，所述的潤滑劑為聚硅氧烷或乙撐雙硬酯酰胺。
9.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末，其特征在于，所述的其他添加劑為光穩(wěn)定劑及色料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)按重量配比稱取聚2，6_二溴亞苯基醚50被％、次膦酸鋁25wt%和氫氧化鎂25wt%，使混合均勻，制得復(fù)配型阻燃劑，然后在80°C~100°C下干燥30~45分鐘，待用； (2)將納米碳酸鈣粒子與表面處理劑按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中，于80°C~110°C溫度下攪拌10~60分鐘，使表面處理劑均勻包覆納米碳酸鈣粒子，然后冷卻至低于40°C，出料待用； (3)按重量配比稱取彈性體，并與步驟(2)的物料混合均勻，然后加入雙輥筒開煉機(jī)或密煉機(jī)中，于120°C~140°C混煉5~10分鐘，再經(jīng)拉片、切料后制成彈性體/納米碳酸鈣粒子的核-殼母粒； (4)按重量配比稱取聚乙烯、復(fù)配型阻燃劑、抗靜電劑、抗氧劑、潤滑劑和其他添加劑，加入高速混合機(jī)，同時加入步驟(4)制得的核-殼母粒，使充分混合5~10分鐘； (5)再將步驟(4)的混合物加入雙螺桿擠出機(jī)熔融共混，熔融溫度控制在180°C~240°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200~500轉(zhuǎn)/分鐘，通過雙螺桿擠出機(jī)的剪切、混煉10~15分鐘，再擠出、冷卻、切粒、干燥，然后通過塑料粉碎機(jī)碎成細(xì)粉并過篩，取180~200目的組成即得本發(fā)明的一種抗靜電高性能增韌改性聚乙烯粉末。
【文檔編號】C08K13/06GK103849043SQ201210594186
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月4日
【發(fā)明者】夏偉光, 楊濤, 高偉臣 申請人:青島三利中德美水設(shè)備有限公司