CN106279962A - 一种抗低温冲击透明pe复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种抗低温冲击透明pe复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种抗低温冲击透明PE复合材料，由以下重量份的组分制成：PE为60份‑80份；氢化苯乙烯‑丁二烯嵌段共聚物为6份‑12份；抗氧剂为0.1份‑0.5份；润滑剂为0.1份‑0.3份。SBES作为分散相均匀分布在PE形成的连续相中，当受到外力冲击时，分散在PE树脂中的SEBS弹性体颗粒通过引发银纹和诱发剪切带，能够吸收大量的冲击能量，从而使PE复合材料的低温韧性增大；另外SBES不同嵌段间化学键的存在限制了各嵌段的熵变，嵌段共聚物能产生微观的相分离，而形成很小的微区结构，这种微区结构小于光的波长。当晶体尺寸小于可见光波长时，光不发生折射和反射，这会提高材料的透明性。

Description

一种抗低温冲击透明PE复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，特别是指一种抗低温冲击透明PE复合材料及其制备方法。
背景技术
聚乙烯(PE)具有质轻、无毒、无臭，化学稳定性好，电绝缘性能好，且在常温下不溶于一般溶剂，吸水性小等优点。近年己成为五大通用树脂中增长速度最快的品种，被广泛应用于化工、建材、家电、汽车等领域，成为产量第一的通用树脂，但聚乙烯本身也有很多不足之处，主要是低温条件下耐冲击性能差，透明性差，外观缺少美感，使得PE在包装、医疗器械、家庭用品等领域的应用受到了限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗低温冲击透明PE复合材料及其制备方法，以提高PE复合材料的抗低温冲击性能和透明性。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种抗低温冲击透明PE复合材料，由以下重量份的组分制成：
所述PE为线性低密度聚乙烯。
所述PE为LLDPE 7042。
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)苯中的一种或多种。
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。
一种上述任一项的抗低温冲击透明PE复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取60份-80份的PE、6份-12份的SEBS、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PE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挤出造粒，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140～160℃，二区温度170～200℃，三区温度170～200℃，四区温度170～200℃，五区温度170～200℃，六区温度170～200℃，机头温度170～200℃；螺杆转速200～260r/min。
本发明的有益效果是：
1、SEBS为聚苯乙烯、乙烯-丁烯共聚物、聚苯乙烯的三嵌段共聚物，其中乙烯-丁烯共聚物作为软段，与聚乙烯具有相近的折射率和良好的相容性。另外不同嵌段间化学键的存在限制了各嵌段的熵变，嵌段共聚物能产生微观的相分离，而形成很小的微区结构，这种微区结构小于光的波长。当晶体尺寸小于可见光波长时，光不发生折射和反射，这会提高材料的透明性。
2、SBES作为分散相均匀分布在PE形成的连续相中，当受到外力冲击时，分散在PE树脂中的SEBS弹性体颗粒通过引发银纹和诱发剪切带，能够吸收大量的冲击能量，从而使PE复合材料的低温韧性增大。
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。
本申请提供一种抗低温冲击透明PE复合材料，由以下重量份的组分制成：
所述PE为线性低密度聚乙烯(LLDPE)，优选地，PE为LLDPE 7042，为含有开口爽滑剂的线性低密度聚乙烯。
所述抗氧剂为三(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)和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)中的一种或多种。
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。
本申请还提供一种上述任一项的抗低温冲击透明PE复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取60份-80份的PE、6份-12份的SEBS、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PE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挤出造粒，即得到PE复合材料，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140～160℃，二区温度170～200℃，三区温度170～200℃，四区温度170～200℃，五区温度170～200℃，六区温度170～200℃，机头温度170～200℃；螺杆转速200～260r/min。
本发明的各实施例中所用的原料如下：
LLDPE(型号7042)，中国石化齐鲁分公司；SEBS(型号MD6945)，美国KRATON公司；硬脂酸钙，湖北中料化工；硬质酸钠，湖北兴银河化工；硬脂酸钾，郑州邦诺化工；抗氧剂(型号Irganox168、Irganox1010、Irganox1330)，瑞士汽巴精化。
本发明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。
实施例1
(1)称取60份PE、6份SEBS、0.1份Irganox168、0.1份硬脂酸钙混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PE复合材料P1。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为140℃，第二温度区的温度为170℃，第三温度区的温度为170℃，第四温度区的温度为170℃，第五温度区的温度为170℃，第六温度区的温度为170℃，双螺杆挤出机的机头温度为170℃，螺杆转速为200r/min。
实施例2
(1)称取80份PE、12份SEBS、0.1份Irganox1010、0.2份Irganox1330、0.2份Irganox168、0.3份硬脂酸钠混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PE复合材料P2。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为160℃，第二温度区的温度为200℃，第三温度区的温度为200℃，第四温度区的温度为200℃，第五温度区的温度为200℃，第六温度区的温度为200℃，双螺杆挤出机的机头温度为200℃，螺杆转速为260r/min。
实施例3
(1)称取70份PE、9份SEBS、0.3份Irganox1330、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PE复合材料P3。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为150℃，第二温度区的温度为185℃，第三温度区的温度为185℃，第四温度区的温度为185℃，第五温度区的温度为185℃，第六温度区的温度为185℃，双螺杆挤出机的机头温度为185℃，螺杆转速为230r/min。
实施例4
(1)称取75份PE、10份SEBS、0.2份Irganox1010、0.2份Irganox168、0.1份硬脂酸钾、0.1份硬脂酸钙混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PE复合材料P4。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为160℃，第二温度区的温度为190℃，第三温度区的温度为190℃，第四温度区的温度为190℃，第五温度区的温度为190℃，第六温度区的温度为190℃，双螺杆挤出机的机头温度为190℃，螺杆转速为250r/min。
实施例5
(1)称取65份的PE、11份的SEBS、0.2份Irganox1330、0.1份Irganox168、0.1份硬脂酸纳混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PE复合材料P5。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为155℃，第二温度区的温度为195℃，第三温度区的温度为195℃，第四温度区的温度为200℃，第五温度区的温度为200℃，第六温度区的温度为200℃，双螺杆挤出机的机头温度为200℃，螺杆转速为255r/min。
对比例1
(1)称取80份的PE、0.1份Irganox1010、0.1份Irganox168、0.1份硬脂酸纳混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PE复合材料D1。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为150℃，第二温度区的温度为190℃，第三温度区的温度为190℃，第四温度区的温度为190℃，第五温度区的温度为190℃，第六温度区的温度为190℃，双螺杆挤出机的机头温度为190℃，螺杆转速为220r/min。
性能测试：
将上述实施例1-5及对比例1制备的PE复合材料用注塑机制成样条测试，测试数据如下表：
表1各实施例及对比例产品性能测试
从上表可以看出，实施例1-5与对比例1相比，透光率有了不少程度的提高，雾度有了不少程度的降低，这说明本发明的PE复合材料的透明性得到了很大程度的提高，另外从表中还可以看出低温冲击也得到了改善，这大大扩展了PE复合材料的应用领域，具有非常重要的意义。
以上仅是本发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种抗低温冲击透明PE复合材料，其特征在于，由以下重量份的组分制成：
2.根据权利要求1所述的抗低温冲击透明PE复合材料，其特征在于，所述PE为线性低密度聚乙烯。
3.根据权利要求2所述的抗低温冲击透明PE复合材料，其特征在于，所述PE为LLDPE7042。
4.根据权利要求1所述的抗低温冲击透明PE复合材料，其特征在于，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)苯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的抗低温冲击透明PE复合材料，其特征在于，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。
6.一种权利要求1至5中任一项的抗低温冲击透明PE复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取60份-80份的PE、6份-12份的SEBS、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PE复合材料。
7.根据权利要求6所述的抗低温冲击透明PE复合材料的制备方法，其特征在于，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挤出造粒，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140～160℃，二区温度170～200℃，三区温度170～200℃，四区温度170～200℃，五区温度170～200℃，六区温度170～200℃，机头温度170～200℃；螺杆转速200～260r/min。
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