CN110016165B - 一种聚乙烯/顺丁橡胶合金材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种聚乙烯/顺丁橡胶合金材料及其制备方法，属于高分子合金材料技术领域。其中，该聚乙烯/顺丁橡胶合金材料的原料按重量份包括：顺丁橡胶：50～90份、聚乙烯：10～50份、氯化聚乙烯：10～20份、吸酸剂：5～10份、活化剂：2～5份、硫化促进剂：0.5～1份、硫化剂：0.1～0.5份、抗氧化剂：1～5份、填料：10～30份、增塑剂：5～20份。本发明还提供了上述聚乙烯/顺丁橡胶合金材料的制备方法。本发明提供的聚乙烯/顺丁橡胶合金材料，具有良好的物理机械性能、耐腐蚀性能和抗老化性能，从而能够用于加工制备型材或管材。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚乙烯/顺丁橡胶合金材料及其制备方法，尤其涉及一种抗老化、耐化学腐蚀的聚乙烯/顺丁橡胶合金材料的配方及制备工艺，属于高分子合金材料技术领域。
背景技术
高分子合金材料是由两种或两种以上的高分子材料，比如树脂与树脂、树脂与橡胶、树脂与热塑性弹性体，在熔融状态下，经共混和机械剪切力作用，使部分高聚物断链、接枝或嵌段，亦或是基团与链段交换，从而形成的一类宏观上均相、微观上分相的复合体系。
顺丁橡胶和聚乙烯都是大规模合成的高分子化学产品，在工程建筑领域、交通运输领域以及农业生产领域等均有着广泛的应用。但是，由于分子结构的限制，顺丁橡胶和聚乙烯与填料的结合能力差异很大，导致二者并用时极易出现界面分离的问题，进而造成了聚乙烯/顺丁橡胶高分子合金材料普遍存在物理机械性能较差，同时耐腐蚀性和抗老化性都不佳的问题。因此，目前市场上的高分子合金制品，多是采用聚丙烯/顺丁橡胶合金材料、聚苯乙烯/顺丁橡胶合金材料等加工而成，而聚乙烯/顺丁橡胶合金材料的产品则非常少见。聚乙烯/顺丁橡胶合金产品的缺失限制了我国高分子合金制品的应用，也给高性能、高附加值的高分子合金衍生产品的推广和应用带来了巨大的技术桎梏。
因此，如何提供一种聚乙烯/顺丁橡胶合金材料的配方及制备工艺，使其具有良好物理机械性能，以及具有良好耐腐蚀性和抗老化性，是目前需要解决的问题。
发明内容
针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种聚乙烯/顺丁橡胶合金材料，通过合理设置其原料及配比，使得到的聚乙烯/顺丁橡胶合金材料具有良好的物理机械性能，以及良好的耐腐蚀性和抗老化性。
本发明还提供了上述聚乙烯/顺丁橡胶合金材料的制备方法，该制备方法能够进一步保证聚乙烯/顺丁橡胶合金材料具有良好的物理机械性能、耐腐蚀性和耐老化性。
本发明所提供的一种聚乙烯/顺丁橡胶合金材料，其原料按重量份包括：
顺丁橡胶：50～90份、聚乙烯：10～50份、氯化聚乙烯：10～20份、吸酸剂：5～10份、活化剂：2～5份、硫化促进剂：0.5～1份、硫化剂：0.1～0.5份、抗氧化剂：1～5份、填料：10～30份、增塑剂：5～20份。
作为聚乙烯/顺丁橡胶合金材料的基础原料组分，顺丁橡胶，又称为顺式-1,4-聚丁二烯橡胶，是由丁二烯聚合而成的结构规整的合成橡胶，其顺式结构含量在95％以上。本发明中所用的顺丁橡胶，具体可以为高顺-1,4-聚丁二烯橡胶，即顺丁橡胶中顺-1,4-丁二烯的结构含量超过95％，比如可达到96％～98％，并且，顺丁橡胶的数均分子量(
)为80,000～120,000、分子量分布指数(即重均分子量与数均分子量的比值，下同)为2～5。
聚乙烯也是聚乙烯/顺丁橡胶合金材料的基础原料组分。在本发明具体实施过程中，所用的聚乙烯的数均分子量具体可以为50,000～60,000、分子量分布指数为1～2。
氯化聚乙烯(CPE)是由高密度或低密度聚乙烯经氯化制备的弹性体。在本发明具体实施过程中，所用的氯化聚乙烯的数均分子量为30,000～40,000、分子量分布指数为5～6、氯含量为20％～40％。
适当提高聚乙烯和/或氯化聚乙烯的用量对于提高聚乙烯/顺丁橡胶合金材料的性能是有利的，尤其对于进一步改善耐酸、耐碱、耐有机溶剂腐蚀性能，在本发明具体实施过程中，通常控制原料中聚乙烯与氯化聚乙烯质量之和与顺丁橡胶的质量比为(0.75～1.25)：1。
吸酸剂用于消除烯烃聚合过程中产生的酸性物质，本发明所用的吸酸剂，可以是目前高分子合金材料制备过程中常用的吸酸剂，比如可以是氧化镁、氧化钙、氧化铅、氢氧化镁和氢氧化铝中的一种或多种。在本发明具体实施过程中，一般氧化镁或氢氧化镁作为吸酸剂。
本发明所采用的活化剂，可以是目前高分子合金材料制备过程中常用的活化剂，比如可以是氧化锌、硬脂酸锌、硬脂酸镁和硬脂酸钙中的一种或多种。在本发明具体实施过程中，所用的活化剂为氧化锌或硬脂酸锌。
硫化促进剂简称为促进剂，作用在于缩短硫化时间、降低硫化温度，并能够提高橡胶的物理机械性能等。具体的，本发明所用的硫化促进剂可商购，也可自行制备，一般为目前常用的有机促进剂商品，比如三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)，N,N'-间苯撑双马来酰亚胺(HVA-2)和三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)中的一种或多种。在本发明具体实施过程中，所用的硫化促进剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或三烯丙基异氰脲酸酯。
硫化剂用于促进橡胶分子链之间发生交联反应，使线形分子形成立体网状结构。具体的，本发明中所用的硫化机可以是橡胶加工过程中常用的硫化机，比如过氧化二异丙苯(即俗称的硫化剂DCP)、过氧化苯甲酰(即俗称的引发剂BPO)、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷(即俗称的双-25)、硫化剂TCY、过氧化月桂酰(LPO)、4,4-双(过氧化叔丁基)戊酸正丁酯(即俗称的引发剂LQ-VA)和过氧化二碳酸双(4-叔丁基环己酯)(TBCP)中的一种或多种。在本发明具体实施过程中，所用的硫化剂可选自过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰和2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷中的一种或多种，比如过氧化二异丙苯或2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷。
抗化氧剂可用于延缓或抑制聚合物氧化过程的进行。本发明所采用的抗氧化剂，可以是目前高分子合金材料制备过程中常用的抗氧化剂产品，比如四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(即俗称的抗氧剂1010)、2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(即俗称的抗氧剂2246)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(即俗称的抗氧剂1076)、N-苯基-α-萘胺(即俗称的抗氧剂A)、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(即俗称的抗氧剂RD)和2,4-二(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚(即俗称的抗氧剂1520)中的一种或几种。在本发明具体实施过程中，所用的抗氧化剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076。
填料主要起补强和填充作用。本发明中所用的填料，可以是目前高分子合金材料制备过程中常用的填料，比如炭黑，以及碳酸钙、陶土、硫酸钡和滑石粉等。在本发明具体实施过程中，可选用目前较为常见的商业化填料产品，比如碳黑N330，碳黑N660、碳黑N550、碳黑N774、白碳黑Si-175和轻质碳酸钙中的一种或几种。
本发明中所采用的增塑剂，可以是石蜡、氯化石蜡、聚乙烯蜡，石蜡油，环烷油，芳烃油中的一种或几种。其中，环烷油是以环烷烃为主要组份的混合物，其主要特征是分子中有一个或多个饱和环状碳链，外观呈油状液体，所以称为环烷油，也可称为环烷基油；芳烃油也称芳香烃或芳烃，是指分子中含有苯环结构的碳氢化合物，它是石油化工的基本产品和基础原料之一，主要包括苯、甲苯和二甲苯、乙苯等；氯化石蜡可以选自目前商业化的氯化石蜡产品，比如氯化石蜡-50、氯化石蜡-70等。在本发明具体实施过程中，可选择石蜡或聚乙烯蜡作为增塑剂。
上述聚乙烯/顺丁橡胶合金材料，可以采用目前高分子合金材料常用的制备方法制得，比如采用挤出注塑成型工艺。在本发明具体实施过程中，是采用了混炼工艺。
本发明还提供一种上述聚乙烯/顺丁橡胶合金材料的制备方法，包括如下步骤：
将所有组分按比例混合，然后经混炼、排胶和成型，得到聚乙烯/顺丁橡胶合金材料。
具体的，上述所有组分的混合，可以采用机械共混的方法完成，比如可在50～60℃的温度下进行，并控制搅拌速度为20～60转/分钟，搅拌时间≥10分钟。
上述机械共混，可采用常用的机械共混设备中，比如炼胶机、高速搅拌机、挤出机、开炼机等。在本发明具体实施过程中，是将顺丁橡胶、聚乙烯、氯化聚乙烯、吸酸剂、活化剂、硫化促进剂、硫化剂、抗氧化剂、填料和增塑剂加入到密闭式炼胶机(简称密炼机)中，并控制炼胶机的温度为50℃～60℃、转速为20转/分钟～60转/分钟，搅拌时间不少于10分钟，即可实现所有组分的充分混合。
在上述温度下，顺丁橡胶相对较为柔软，而聚乙烯则相对较硬，此时顺丁橡胶为连续相，聚乙烯为分散相，配合实施上述转速下的机械剪切作用，能够使聚乙烯等组分均匀地分散在较为柔软的顺丁橡胶中，并能够使聚乙烯能够与聚乙烯充分地接触，有利于后续实施混炼。
上述混合的具体时间可根据实际组分的加入量以及搅拌速度等条件合理设定，以能够实现所有组分的充分混合，且顺丁橡胶与聚乙烯颗粒充分接触为宜，通常控制混合时间不低于10分钟，从实际生产节约能耗的角度考虑，一般控制混合时间不超过60分钟，比如10分钟～30分钟。在本发明具体实施过程中，通常控制混合时间为10分钟～20分钟。
混炼的目的是将除顺丁橡胶之外的组分能够均匀的分散在顺丁橡胶中，以最终获得物理机械性能指标均匀一致且优良的胶料，利于后续工艺操作和保证成品质量要求。具体的，上述混炼，可以在130℃～150℃的温度下进行，并控制搅拌速度为80转/分钟～120转/分钟，搅拌时间不少于10分钟。
在上述混炼温度下，聚乙烯达到其熔点后变为液态，而顺丁橡胶则相对较硬，此时聚乙烯变为连续相，而顺丁橡胶则为分散相，因此能够进一步实现所有组分之间的混合。同时，配合实施上述搅拌速度，增强对物料的剪切作用，进一步提高分散效果和硫化效果，利于最终得到动态硫化的高分子合金材料产物。
上述混炼过程所用的设备，可以是开炼机、密炼机和连续混炼机等混炼设备。在本发明具体实施过程中，混炼过程同样也可以在密闭式炼胶机中完成，将密闭式炼胶机的温度调至130℃～150℃，并将转速调至为80转/分钟～120转/分钟。研究发现，在上述工艺条件下完成混炼，能够使最终得到的聚乙烯/顺丁橡胶合金材料具有更好的物理机械性能、耐腐蚀性能和抗老化性能。
上述混炼的具体时间可根据实际组分的加入量以及混炼设备的转速等条件合理设定，通常控制混炼时间不低于10分钟，从实际生产节约能耗的角度考虑，一般控制混合时间不超过60分钟，比如10分钟～30分钟。在本发明具体实施过程中，通常混炼混合时间为10分钟～20分钟。
混炼完成后，将得到的胶料(或称为混炼胶)从混炼设备中排出，即生产中所谓的排胶工艺。比如可打开密闭式炼胶机的上顶栓，排出胶料。该胶料经过进一步成型处理，即可得到聚乙烯/顺丁橡胶合金材料。
具体的，胶料成型可以在温度为150～180℃，压力为5MPa～15MPa的工艺条件下完成。在本发明具体实施过程中，胶料的成型过程可以在炼胶机中进行，比如开放式炼胶机，控制开放式炼胶机的两辊温度为150～180℃，压力为5MPa～15MPa左右，胶料经薄通出片，即得到片状的聚乙烯/顺丁橡胶合金材料。
本发明中所提供的聚乙烯/顺丁橡胶合金材料，能够实现聚乙烯和顺丁橡胶与填料之间的相容，并能够使聚乙烯/顺丁橡胶合金材料同时具有聚乙烯和顺丁橡胶二者的优点，比如具有良好的物理机械性能，同时耐老化性能和耐化学腐蚀性能都较为突出，因此能够用于加工型材或者管材，特别适用于在强酸、强碱、潮湿等苛刻环境下使用的橡胶制品，比如用于上述苛刻环境下的电缆、柔性管等，是目前聚乙烯弹性体制品的良好替代品，应用前景广泛，市场潜力巨大。
本发明还提供一种型材或管材，是由上述聚乙烯/顺丁橡胶合金材料经加工成型得到。
具体的，可控制加工成型的温度为150～180℃、加工成型的压力为5～15MPa、加工成型的时间≥10min。上述加工成型时间也不宜过长，从生产节能和加工效率的角度考虑，通常应不超过30分钟，比如10分钟～20分钟。
上述型材或管材的加工成型具体可以采用硫化机完成，比如在开放式硫化机上加工成型。在实际生产中，可根据所需型材或管材的结构，选择设置配套的模具，使聚乙烯/顺丁橡胶合金材料在上述成型条件下被加热熔融，并最终得到模具形状的高分子型材产品或高分子管材产品。
在本发明具体实施过程中，若需对聚乙烯/顺丁橡胶合金材料的物理机械性能、耐腐蚀性能和抗老化性能进行测试，也首先需对聚乙烯/顺丁橡胶合金材料实施上述加工成型处理，得到满足测试要求的试样，然后进行相应的测试。
本发明提供了一种聚乙烯/顺丁橡胶合金材料，通过合理设置原料组分以及组分配比，改善了聚乙烯和顺丁橡胶与填料之间的相容性，使得到的聚乙烯/顺丁橡胶合金材料具有良好的物理机械性能，其拉伸强度能够达到17Mpa以上，扯断伸长率能够达到550％以上。同时，该聚乙烯/顺丁橡胶合金材料还具有优良的耐腐蚀性，其耐酸腐蚀性能能够优于-3％、耐碱腐蚀性能能够优于-3％、耐有机溶剂腐蚀性能能够优于-5.5％。并且，该聚乙烯/顺丁橡胶合金材料还具有良好的抗老化性，其老化系数能够达到0.90以上，因此能够用于制备对机械性能、耐腐蚀性能和抗老化性能要求较高的管材或型材。
本发明还提供了上述聚乙烯/顺丁橡胶合金材料的制备方法，该制备方法能够进一步确保制得的聚乙烯/顺丁橡胶合金材料具有良好的物理机械性能，其物理机械性能提高比例能够达到2.0以上；并且其耐腐蚀性和抗老化性都较其它制备方法有了明显提高。
并且，该聚乙烯/顺丁橡胶合金材料的原料组分简单，且均为市场上可商购的产品，其加工工艺简单，所用加工设备也均为常规生产设备，因此便于生产和大规模推广应用。
本发明还提供了一种管材或型材，是采用上述聚乙烯/顺丁橡胶合金材料经加工成型得到。由于作为原料的聚乙烯/顺丁橡胶合金材料具有良好的物理机械性能、耐腐蚀性能和抗老化性能，因此能够满足管材或型材的性能要求，具有广泛的应用前景。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本发明实施例1所提供的聚乙烯/顺丁橡胶合金材料的扫描电镜照片；
图2为本发明实施例1所制备的产物的扫描电镜照片。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如无特殊说明，以下实施例和对比例中：
物理机械性能较对比例提高比例＝(实施例的拉伸强度×实施例的扯断伸长率)/(对比例的拉伸强度×对比例的扯断伸长率)
耐酸腐蚀性能：指在5％浓度的硫酸溶液中，在25℃×72h条件下，干燥后材料的重量变化，具体计算公式为：
重量变化率(Δm)％＝(m1-m0)/m0×100％
其中m0：材料初始质量；m1：在5％浓度的硫酸溶液中，在25℃×72h条件下，干燥后材料的重量。
耐碱腐蚀性能：指在5％浓度的氢氧化钠溶液中，在25℃×72h条件下，干燥后材料的重量变化，具体计算公式为：
重量变化率(Δm)％＝(m1-m0)/m0×100％
其中m0：材料初始质量；m1：在5％浓度的氢氧化钠溶液中，在25℃×72h条件下，干燥后材料的重量。
耐有机溶剂腐蚀性能：指在己烷溶剂中，在25℃×72h条件下，干燥后材料的重量变化，具体计算公式为：
重量变化率(Δm)％＝(m1-m0)/m0×100％
其中m0：材料初始质量；m1：在己烷溶剂中，在25℃×72h条件下，干燥后材料的重量。
老化系数：指在老化箱100℃×72h后，样品的老化情况，具体计算公式为：老化系数＝(老化后的拉伸强度×老化后的扯断伸长率)/(老化后的拉伸强度×老化后的扯断伸长率)。
其中，上述拉伸强度和扯断伸长率均参照标准《GB/T 528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》测试得到。
实施例1
本实施例提供一种聚乙烯/顺丁橡胶合金材料，其具体原料组分及配比如表1所示。
表1
其中，上述顺丁橡胶为高顺-1,4-聚丁二烯橡胶，其顺-1,4-丁二烯的结构含量约为96％，且顺丁橡胶、聚乙烯和氯化聚乙烯的具体参数如表2所示。
表2
该聚乙烯/顺丁橡胶合金材料的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤1、按照表1中的配比，将顺丁橡胶、聚乙烯、氯化聚乙烯、吸酸剂、活化剂、硫化促进剂、硫化剂、抗氧化剂、填料和增塑剂加入到密闭式炼胶机中，控制密闭式炼胶机的温度约为50℃，转速约为20转/分钟，时间约为10分钟。
步骤2、继续将密闭式炼胶机的温度调至150℃左右，转速调节至80转/分钟左右，约10分钟后，打开上顶栓，排出胶料。
步骤3、将开放式炼胶机两辊温度调至150℃左右，胶料经薄通出片，得到聚乙烯/顺丁橡胶合金材料。
图1是本实施例制得的聚乙烯/顺丁橡胶合金材料的扫描电镜照片。由图1可知，本实施例制得了一种聚乙烯为连续相，交联橡胶为分散相的高分子合金材料。
将聚乙烯/顺丁橡胶合金材料在平板硫化机上加工成型，控制硫化机的温度约为150℃，压力约为5MPa，成型时间约为20min，达到成型时间后，将试片模具放入另一台常温平板硫化机中，压力为5MPa左右，待温度降至25℃左右时，出片，得到试样。
测试上述试样的物理机械性能、耐老化性能和耐化学腐蚀性能，其中物理机械性能包括拉伸强度和伸长率，耐化学腐蚀性能包括耐酸腐蚀性、耐碱腐蚀性、耐有机溶剂腐蚀性，得到的性能测试结果参见表3和表4。
表3
表4
对比例1
采用与实施例1中完全相同的原料及配比(具体可参见表1和表2)，按照与实施例1中基本一致的方法进行加工，区别在于：
完成步骤1之后，直接打开上顶栓，排出胶料，然后实施步骤3，得到产物。
图2是上述产物的扫描电镜照片。由图2可知，白色的聚乙烯和基体顺丁橡胶相分离。
采用与实施例1中完全一致的加工成型工艺制备试样，并对试样的性能进行测试，得到的性能测试结果参见表3和表4。根据表3和表4的对比结果，本对比例所得到的试样，其化学稳定性、抗老化性能和物理机械性都较实施例1差。
实施例2
本实施例提供一种聚乙烯/顺丁橡胶合金材料，其具体原料组分及配比如表5所示。
表5
其中，上述顺丁橡胶为高顺-1,4-聚丁二烯橡胶，其顺-1,4-丁二烯的结构含量约为97％，且顺丁橡胶、聚乙烯和氯化聚乙烯的具体参数如表6所示。
表6
该聚乙烯/顺丁橡胶合金材料的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤1、按照表5中的配比，将顺丁橡胶、聚乙烯、氯化聚乙烯、吸酸剂、活化剂、硫化促进剂、硫化剂、抗氧化剂、填料和增塑剂依次加入到密闭式炼胶机中，控制密闭式炼胶机的温度约为60℃，转速约为40转/分钟，时间约为10分钟。
步骤2、继续将密闭式炼胶机的温度调至150℃左右，转速调节至100转/分钟左右，约10分钟后，打开上顶栓，排出胶料。
步骤3、将开放式炼胶机两辊温度调至180℃左右，胶料经薄通出片，得到聚乙烯/顺丁橡胶合金材料。
本实施例制得的聚乙烯/顺丁橡胶合金材料的扫描电镜照片与图1类似，证实制得了一种聚乙烯为连续相，交联橡胶为分散相的高分子合金材料。
将聚乙烯/顺丁橡胶合金材料在平板硫化机上加工成型，控制硫化机的温度约为180℃，压力约为10MPa，成型时间约为10min，达到成型时间后，将试片模具放入另一台常温平板硫化机中，压力为5MPa左右，待温度降至35℃左右时，出片，得到试样。
测试上述试样的物理机械性能、耐老化性能和耐化学腐蚀性能，得到的性能测试结果参见表3和表4。
对比例2
采用与实施例2中完全相同的原料及配比(具体可参见表5和表6)，按照与实施例2中基本一致的方法进行加工，区别在于：
完成步骤1之后，直接打开上顶栓，排出胶料，然后实施步骤3，得到产物。
本对比例所得产物的扫描电镜照片与图2类似，白色的聚乙烯和基体顺丁橡胶相分离。
采用与实施例2中完全一致的加工成型工艺制备试样，并对试样的性能进行测试，得到的性能测试结果参见表3和表4。根据表3和表4的对比结果，本对比例所得到的试样，其化学稳定性、抗老化性能和物理机械性都较实施例2差。
实施例3
本实施例提供一种聚乙烯/顺丁橡胶合金材料，其具体原料组分及配比如表7所示。
表7
其中，上述顺丁橡胶为高顺-1,4-聚丁二烯橡胶，其中顺-1,4-丁二烯的结构含量约为98％，且顺丁橡胶、聚乙烯和氯化聚乙烯的具体参数如表8所示。
表8
该聚乙烯/顺丁橡胶合金材料的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤1、按照表7和表8中的原料及配比，将顺丁橡胶、聚乙烯、氯化聚乙烯、吸酸剂、活化剂、硫化促进剂、硫化剂、抗氧化剂、填料和增塑剂依次加入到密闭式炼胶机中，控制密闭式炼胶机的温度约为55℃，转速约为50转/分钟，时间约为10分钟。
步骤2、继续将密闭式炼胶机的温度调至150℃左右，转速调节至100转/分钟左右，约10分钟后，打开上顶栓，排出胶料。
步骤3、将开放式炼胶机两辊温度调至170℃左右，胶料经薄通出片，得到聚乙烯/顺丁橡胶合金材料。
本实施例制得的聚乙烯/顺丁橡胶合金材料的扫描电镜照片与图1类似，证实制得了一种聚乙烯为连续相，交联橡胶为分散相的高分子合金材料。
将聚乙烯/顺丁橡胶合金材料在平板硫化机上加工成型，控制硫化机的温度约为170℃，压力约为10MPa，成型时间约为15min，达到成型时间后，将试片模具放入另一台常温平板硫化机中，压力为10MPa左右，待温度降至30℃左右时，出片，得到试样。
测试上述试样的物理机械性能、耐老化性能和耐化学腐蚀性能，得到的性能测试结果参见表3和表4。
对比例3
采用与实施例3中完全相同的原料及配比(具体可参见表7和表8)，按照与实施例3中基本一致的方法进行加工，区别在于：
完成步骤1之后，直接打开上顶栓，排出胶料，然后实施步骤3，得到产物。
本对比例所得产物的扫描电镜照片与图2类似，白色的聚乙烯和基体顺丁橡胶相分离。
采用与实施例3中完全一致的加工成型工艺制备试样，并对试样的性能进行测试，得到的性能测试结果参见表3和表4。根据表3和表4的对比结果，本对比例所得到的试样，其化学稳定性、抗老化性能和物理机械性都较实施例3差。
实施例4
本实施例提供一种聚乙烯/顺丁橡胶合金材料，其具体原料组分及配比如表9所示。其中，顺丁橡胶、聚乙烯和氯化聚乙烯与实施例3完全一致。
表9
| 化合物/商品名称 | 重量份数 | |
| 顺丁橡胶 | —— | 60 |
| 聚乙烯 | —— | 40 |
| 氯化聚乙烯 | —— | 15 |
| 吸酸剂 | 氢氧化铝 | 10 |
| 活化剂 | 氧化锌 | 8 |
| 硫化促进剂 | 三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸 | 3 |
| 硫化剂 | 2,5-二甲基-2,5-双(叔丁过氧基)己烷 | 0.8 |
| 抗氧化剂 | 抗氧剂2246 | 0.2 |
| 填料 | 轻质碳酸钙 | 20 |
| 增塑剂 | 氯化石蜡-70 | 15 |
采用与实施例3中完全一致的制备方法制得聚乙烯/顺丁橡胶合金材料，其扫描电镜照片与实施例1相似，证实制得了一种一种聚乙烯为连续相，交联橡胶为分散相的高分子合金材料。
采用与实施例3中完全一致的加工成型工艺，制得试样，并测试试样的物理机械性能、耐老化性能和耐化学腐蚀性能，得到的性能测试结果参见表3和表4。
实施例5
本实施例提供一种聚乙烯/顺丁橡胶合金材料，其具体原料组分及配比如表10所示。其中，顺丁橡胶、聚乙烯和氯化聚乙烯与实施例3完全一致。
表10
采用与实施例3中完全一致的制备方法制得聚乙烯/顺丁橡胶合金材料，其扫描电镜照片与实施例1相似，证实制得了一种一种聚乙烯为连续相，交联橡胶为分散相的高分子合金材料。
采用与实施例3中完全一致的加工成型工艺，制得试样，并测试试样的物理机械性能、耐老化性能和耐化学腐蚀性能，得到的性能测试结果参见表3和表4。
实施例6
本实施例提供一种聚乙烯/顺丁橡胶合金材料，其具体原料组分及配比如表11所示。其中，顺丁橡胶、聚乙烯和氯化聚乙烯与实施例3完全一致。
表11
采用与实施例3中完全一致的制备方法制得聚乙烯/顺丁橡胶合金材料，其扫描电镜照片与实施例1相似，证实制得了一种聚乙烯为连续相，交联橡胶为分散相的高分子合金材料。
采用与实施例3中完全一致的加工成型工艺，制得试样，并测试试样的物理机械性能、耐老化性能和耐化学腐蚀性能，得到的性能测试结果参见表3和表4。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (4)
1.一种聚乙烯/顺丁橡胶合金材料，其特征在于，其原料按重量份包括：
顺丁橡胶：50～90份、聚乙烯：10～50份、氯化聚乙烯：10～20份、吸酸剂：5～10份、活化剂：2～5份、硫化促进剂：0.5～1份、硫化剂：0.1～0.5份、抗氧化剂：1～5份、填料：10～30份、增塑剂：5～20份；
所述顺丁橡胶为高顺-1,4-聚丁二烯橡胶，所述顺丁橡胶的数均分子量为80,000～120,000、分子量分布指数为2～5；所述聚乙烯的数均分子量为50,000～60,000、分子量分布指数为1～2；所述氯化聚乙烯的数均分子量为30,000～40,000、分子量分布指数为5～6、氯含量为20～40％；
所述聚乙烯/顺丁橡胶合金材料通过下述制备方法得到：
将所有组分按比例混合，然后经混炼、排胶和成型，得到所述聚乙烯/顺丁橡胶合金材料；
所述混合在50～60℃的温度下进行，并控制搅拌速度为20～60转/分钟，搅拌时间≥10分钟；
所述混炼在130～150℃的温度下进行，并控制搅拌速度为80～120转/分钟，搅拌时间≥10分钟；
所述成型温度为150～180℃，压力为5～15MPa。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯/顺丁橡胶合金材料，其特征在于，所述聚乙烯与氯化聚乙烯的质量之和与顺丁橡胶的质量比为(0.75～1.25)：1。
3.一种型材或管材，其特征在于，是由权利要求1或2所述聚乙烯/顺丁橡胶合金材料经加工成型得到。
4.根据权利要求3所述的型材或管材，其特征在于，控制所述加工成型的温度为150～180℃、压力为5～15MPa、时间≥10min。
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