CN102617920A - 一种玻纤增强双峰聚乙烯材料及其制备方法 - Google Patents

一种玻纤增强双峰聚乙烯材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种玻纤增强双峰聚乙烯材料及其制备方法。所述的玻纤增强双峰聚乙烯材料其特征在于，包括以重量份计的双峰聚乙烯50-87份，玻璃纤维10-40份，相容剂2-10份，热稳定剂0.2-1.0份，加工助剂0.1-1.0份及填充改性剂0-12份。制备方法为：将双峰聚乙烯、相容剂、热稳定剂、加工助剂和填充改性剂按比例加入混炼设备中，在160-250℃进行熔融混合分散，同时，将玻璃纤维从侧喂料口加入，最后挤出、造粒。本发明提供的材料具有良好的刚性和低温韧性的同时，具有良好的加工性能，此外，本发明提供的制备方法简单方便，容易操作，节约能源，符合工业化生产要求。

Description

一种玻纤增强双峰聚乙烯材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种玻纤增强双峰聚乙烯材料及其制备方法，具体涉及一种用于电器功能件的玻纤增强改性双峰聚乙烯材料及其制备方法。
背景技术
聚乙烯作为五大通用塑料之一，因其具有良好的韧性、电绝缘性和易加工性，在日常生活及工农业生产中具有广泛的应用，如食品包装、电器包装、管材、电线电缆等。随着聚烯烃催化剂和生产工艺的不断发展，具有不同特性的聚乙烯的新品种不断的被开发出来，双峰聚乙烯就是其中之一。
双峰聚乙烯产品的典型特征是分子中的聚合链分为低相对分子质量和高相对分子质量两部分，每一种聚合链的分子量分布都比较窄，但总的聚合物的相对分子质量分布呈现宽的双峰形态。这种相对分子质量分布的均衡性使得双峰聚乙烯同时具备了熔体强度高、耐热性好、刚性好、抗蠕变等优良的机械性能和加工性能。
和普通的共混聚乙烯不同，双峰聚乙烯的高分子量部分和低分子量部分在分子级别上实现了均匀混合，而两种不同相对分子量的聚乙烯通过双螺杆仅仅实现了宏观上的混合，很难达到微观上的混合，因此在物理性能和加工性能上比不上同样级别的双峰聚乙烯。
因为双峰聚乙烯的易加工性，在实际的注塑或挤出成型过程中，可以大大提高设备的成型效率，缩短成型周期，减少注塑时间，节省生产成本，特别是随着国家环保节能政策的实行，双峰聚乙烯产品必将更多在进入社会生活的各个方面。
发明内容
本发明的目的是提供一种玻纤增强双峰聚乙烯材料及其制备方法，提高单设备生产效率，降低生产过程的能耗，满足工业和社会对聚乙烯产品不断发展的需求。
为实现上述目的，本发明提供了一种玻纤增强双峰聚乙烯材料，其特征在于，包括以下以重量份计的组分：
双峰聚乙烯        50-87份；
玻璃纤维          10-40份；
相容剂            2-10份；
热稳定剂          0.2-1.0份；
加工助剂          0.1-1.0份；
填充改性剂    0-12份。
优选地，所述的双峰聚乙烯为分子量分布呈现双峰或双峰以上的聚乙烯。
优选地，所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维。
优选地，所述的相容剂为极性单体接枝聚合物，其聚合物基体为聚乙烯、双峰聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α-乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯与丁二烯的共聚物、聚乙烯-聚苯乙烯-聚丙烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的任意一种或几种的混合物，其极性单体为马来酸酐及其类似物和丙烯酸及其酯类衍生物中的任意一种或几种的混合物。
优选地，所述的热稳定剂为酚类、胺类、亚磷酸酯类、半受阻酚类、丙烯酰基官能团与硫代酯的复合物类和杯芳烃类热稳定剂中的任意一种或几种的混合物。
优选地，所述的加工助剂为低分子酯类、金属皂类、硬脂酸复合酯类和酰胺类加工助剂中的任意一种或几种的混合物。
优选地，所述的填充改性剂为硫酸钡、碳酸钙、滑石粉、云母和蒙脱土中的任意一种或几种的混合物。
本发明还提供了上述玻纤增强双峰聚乙烯材料的制备方法，其特征在于，将双峰聚乙烯、相容剂、热稳定剂、加工助剂和填充改性剂按比例加入混炼设备中，在160-250℃进行熔融混合分散，同时，将玻璃纤维从侧喂料口加入，最后挤出、造粒。
所述的混炼设备为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机。
本发明利用双峰聚乙烯的易加工性，在实际的注塑或挤出成型过程中，可以大大提高设备的成型效率，缩短成型周期，减少注塑时间，节省生产成本，特别是随着国家环保节能政策的实行，双峰聚乙烯产品必将更多在进入社会生活的各个方面。
采用本发明提供的方法制备的材料具有良好的刚性和低温韧性的同时，具有良好的加工性能，在相同的条件下，其所用的注塑压力仅为普通增强聚乙烯三分之一，在生产上大大节约了能耗，满足节约型社会的发展趋势。此外，本发明提供的制备方法简单方便，容易操作，符合工业化生产要求。
具体实施方式
下面通过实施例与对比例进一步阐述本发明。实施例1-4与对比例1-2中的玻璃纤维选用无碱玻璃纤维(508A，巨石玻纤)；相容剂选用马来酸酐接枝低密度聚乙烯(AD-70，佛山柏晨)、马莱酸酐接枝聚乙烯(PC-3C，佛山柏晨)；热稳定剂选用Irganox 168(CIBA公司)、Irganox 1010(CIBA公司)；加工助剂选用芥酸酰胺、硬脂酸锌；填充改性剂选用硫酸钡(AB-3000N1，广州黄埔天泰)、滑石粉(AH-1250N1，合山化工)、碳酸钙(AC-MLT03，东莞梅立泰)。
实施例1
称取双峰聚乙烯(FB2230，北欧化工)70公斤，AD-70 7公斤、Irganox 1010 0.5公斤、Irganox 168 0.5公斤、芥酸酰胺0.5公斤和硫酸钡11.5公斤，加入到长径比为40∶1的双螺杆挤出机中进行熔融混合分散，挤出温度为180℃，同时，将玻璃纤维10公斤从侧喂料口加入，最后挤出、造粒。
将上述制得的材料测试其性能。测试结果列表如下：
  性能指标   测试标准   条件参数   单位   溅试结果
  拉伸强度   ISO 527   10mm/min   MPa   38
  弯曲强度   ISO 178   2mm/min   MPa   44
  弯曲模量   ISO 178   2mm/min   MPa   1050
  冲击强度   ISO 180   23℃   KJ/m2   9.5
  密度   ISO 1183   23℃   g/cm3   1.06
实施例2
称取双峰聚乙烯(FB2310，北欧化工)66公斤，AD-70 5公斤、Irganox 1010 0.5公斤、Irganox 168 0.5公斤、芥酸酰胺0.5公斤和滑石粉7.5公斤，加入到长径比为40∶1的双螺杆挤出机中进行熔融混合分散，挤出温度为180℃，同时，将玻璃纤维20公斤从侧喂料口加入，最后挤出、造粒。
将上述制得的材料测试其性能。测试结果列表如下：
  性能指标   测试标准   条件参数   单位   测试结果
  拉伸强度   ISO 527   10mm/min   MPa   47
  弯曲强度   ISO 178   2mm/min   MPa   59
  弯曲模量   ISO 178   2mm/min   MPa   1500
  冲击强度   ISO 180   23℃   KJ/m2   12.5
  密度   ISO 1183   23℃   g/cm3   1.15
实施例3
称取双峰聚乙烯(FB2310，北欧化工)63公斤，AD-105 5公斤、Irganox 1010 0.5公斤、Irganox 168 0.5公斤、硬脂酸锌0.5公斤和滑石粉0.5公斤，加入到长径比为40∶1的双螺杆挤出机中进行熔融混合分散，挤出温度为180℃，同时，将玻璃纤维30公斤从侧喂料口加入，最后挤出、造粒。
将上述制得的材料测试其性能。测试结果列表如下：
  性能指标   测试标准   条件参数   单位   测试结果
  拉伸强度   ISO 527   10mm/min   MPa   66
  弯曲强度   ISO 178   2mm/min   MPa   81
  弯曲模量   ISO 178   2mm/min   MPa   2600
  冲击强度   ISO 180   23℃   KJ/m2   21.5
  密度   ISO 1183   23℃   g/cm3   1.16
实施例4
称取双峰聚乙烯(FB2230，北欧化工)54公斤，AD-70 5公斤、Irganox 1010 0.5公斤、Irganox 168 0.5公斤、硬脂酸钙0.5公斤和碳酸钙2.5公斤，加入到长径比为40∶1的双螺杆挤出机中进行熔融混合分散，挤出温度为180℃，同时，将玻璃纤维37公斤从侧喂料口加入，最后挤出、造粒。
将上述制得的材料测试其性能。测试结果列表如下：
  性能指标   测试标准   条件参数   单位   测试结果
  拉伸强度   ISO 527   10mm/min   MPa   75
  弯曲强度   ISO 178   2mm/min   MPa   95
  弯曲模量   ISO 178   2mm/min   MPa   3200
  冲击强度   ISO 180   23℃   KJ/m2   27
  密度   ISO 1183   23℃   g/cm3   1.22
对比例1
称取聚乙烯(HDPE 5000S，兰州石化)66公斤，AD-70 5公斤、Irganox 1010 0.5公斤、Irganox 168 0.5公斤、硬脂酸钙0.5公斤、滑石粉7.5公斤，加入到长径比为40∶1的双螺杆挤出机中进行熔融混合分散，挤出温度为180℃，同时，将玻璃纤维20公斤从侧喂料口加入，最后挤出、造粒。
将上述制得的材料测试其性能。测试结果列表如下：
  性能指标   测试标准   条件参数   单位   测试结果
  拉伸强度   ISO 527   10mm/min   MPa   42
  弯曲强度   ISO 178   2mm/min   MPa   50
  弯曲模量   ISO 178   2mm/min   MPa   1200
  冲击强度   ISO 180   23℃   KJ/m2   10.5
  密度   ISO 1183   23℃   g/cm3   1.15
对比例2
称取聚乙烯(HDPE HMA025，埃克森美孚)63公斤，AD-105 5公斤、Irganox 1010 0.5公斤、Irganox 168 0.5公斤、硬脂酸钙0.5公斤、滑石粉0.5公斤，加入到长径比为40∶1的双螺杆挤出机中进行熔融混合分散，挤出温度为180℃，同时，将玻璃纤维30公斤从侧喂料口加入，最后挤出、造粒。
将上述制得的材料测试其性能。测试结果列表如下：
  性能指标   测试标准   条件参数   单位   测试结果
  拉伸强度   ISO 527   10mm/min   MPa   60
  弯曲强度   ISO 178   2mm/min   MPa   72
  弯曲模量   ISO 178   2mm/min   MPa   2100
  冲击强度   ISO 180   23℃   KJ/m2   15.5
  密度   ISO 1183   23℃   g/cm3   1.16
将实施例1-4及对比例1-2，在1000mm螺旋线模具上对比其加工性能。注塑参数如下：
设备型号：震德CJ150M3V
熔胶温度：
第一段：120℃
第二段：150℃
第三段：170℃
模具温度：50℃
注射速度：20％
注射压力：10％
背压：5％
保压压力：0
在上述同一参数条件下，所得螺旋线长度如下：
  螺旋线长度/mm
  实施例1   590
  实施例2   440
  实施例3   320
  实施例4   270
  对比例1   190
  对比例2   120

Claims (9)

1.一种玻纤增强双峰聚乙烯材料，其特征在于，包括以下以重量份计的组分：
双峰聚乙烯      50-87份；
玻璃纤维        10-40份；
相容剂          2-10份；
热稳定剂        0.2-1.0份；
加工助剂        0.1-1.0份；
填充改性剂      0-12份。
2.如权利要求1所述的玻纤增强双峰聚乙烯材料，其特征在于，所述的双峰聚乙烯为分子量分布呈现双峰或双峰以上的聚乙烯。
3.如权利要求1所述的玻纤增强双峰聚乙烯材料，其特征在于，所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维。
4.如权利要求1所述的玻纤增强双峰聚乙烯材料，其特征在于，所述的相容剂为极性单体接枝聚合物，其聚合物基体为聚乙烯、双峰聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α-乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯与丁二烯的共聚物、聚乙烯-聚苯乙烯-聚丙烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的任意一种或几种的混合物，其极性单体为马来酸酐及其类似物和丙烯酸及其酯类衍生物中的任意一种或几种的混合物。
5.如权利要求1所述的玻纤增强双峰聚乙烯材料，其特征在于，所述的热稳定剂为酚类、胺类、亚磷酸酯类、半受阻酚类、丙烯酰基官能团与硫代酯的复合物类和杯芳烃类热稳定剂中的任意一种或几种的混合物。
6.如权利要求1所述的玻纤增强双峰聚乙烯材料，其特征在于，所述的加工助剂为低分子酯类、金属皂类、硬脂酸复合酯类和酰胺类加工助剂中的任意一种或几种的混合物。
7.如权利要求1所述的玻纤增强双峰聚乙烯材料，其特征在于，所述的填充改性剂为硫酸钡、碳酸钙、滑石粉、云母和蒙脱土中的任意一种或几种的混合物。
8.权利要求1所述的玻纤增强双峰聚乙烯材料的制备方法，其特征在于，将双峰聚乙烯、相容剂、热稳定剂、加工助剂和填充改性剂按比例加入混炼设备中，在160-250℃进行熔融混合分散，同时，将玻璃纤维从侧喂料口加入，最后挤出、造粒。
9.如权利要求8所述的玻纤增强双峰聚乙烯材料的制备方法，其特征在于，所述的混炼设备为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108148284A (zh) * 2016-12-05 2018-06-12 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种抗红外探测的武器包装箱材料及其制备方法
CN108148237A (zh) * 2016-12-05 2018-06-12 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种抗红外线探测的炮弹包装箱材料及其制备方法
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101412830A (zh) * 2008-12-02 2009-04-22 上海金发科技发展有限公司 无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
CN102352063A (zh) * 2011-09-09 2012-02-15 甄青松 一种阻氧复合材料及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101412830A (zh) * 2008-12-02 2009-04-22 上海金发科技发展有限公司 无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
CN102352063A (zh) * 2011-09-09 2012-02-15 甄青松 一种阻氧复合材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
黄金贵等: "玻璃纤维增强聚乙烯复合材料力学及摩擦性能的研究", 《复合材料学报》, vol. 14, no. 4, 30 October 1997 (1997-10-30), pages 19 - 25 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108148284A (zh) * 2016-12-05 2018-06-12 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种抗红外探测的武器包装箱材料及其制备方法
CN108148237A (zh) * 2016-12-05 2018-06-12 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种抗红外线探测的炮弹包装箱材料及其制备方法
CN112358668A (zh) * 2020-09-28 2021-02-12 贵州源塑实业有限公司 一种农业灌溉用聚乙烯通用管材及其制造方法

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