[發明專利]納米瓷粉超高分子量聚乙烯改性材料及其制備方法和用途

無效

• 申請號: 200810049416.7
• 申請日: 2008-03-26
• 公開（公告）號: CN101250298A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 劉志遠
• 申請（專利權）人: 劉志遠
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08K3/22;C08K5/54;C08K5/00;B29C43/58
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技術領域

本發明涉及一種納米瓷粉超高分子量聚乙烯改性材料及其制備方法和用途，屬于聚合物加工領域。

背景技術

超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)類屬聚乙烯家族，但它的線形分子鏈比常規高密度聚乙烯長十倍，超高分子量聚乙烯的分子量要大于或等于150萬(部標準)，而高分子聚乙烯一般是50萬～70萬，這樣的不同就決定了它們的理化指標的不同，且直接影響他們的使用效果和壽命，正是這一獨特的結構，使超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)具有理想的材料綜合性能，除耐熱性外，耐磨損、耐低溫、耐腐蝕、自身潤滑、抗沖擊性能在所有塑料中為最高值，并可長期在-169至+80℃條件下工作，被稱為″令人驚異″的工程塑料，可廣泛應用于冶金、電力、石油、紡織、造紙、食品、化工、機械、電氣環保、建筑、電氣、醫療、體育及制冷技術等行業；

超高分子量聚乙烯作為生產原料是現有聚合物中最好的，正是由于這個原因，這種聚合物加工的部件更經久耐用，質量好；超高分子量聚乙烯采用齊格勒型高效催化劑低壓合成，分子量根據需要控制在150-300萬以上，考慮到加工過程分子的熱降解，因此具有粘均分子量大于170萬的高密度聚乙烯加工成各種制品，具有優越性能；隨著相對分子量的增大，超高分子量聚乙烯的耐磨性將有所增強，相對分子量為500萬的超高分子量聚乙烯比相對分子量為300萬的超高分子量聚乙烯的耐磨性提高約31％。

超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)是一種綜合性能十分優異的熱塑性工程塑料，由于其耐磨性能超群，且摩擦系數很低，可與聚四氟乙烯媲美，因而應用范圍廣泛，倍受人們的的青睞，但是，由于超高分子量聚乙烯表面硬度低，機械強度不高，熱變形溫度較低，耐高溫性能較差，粘度高，流動性極差，所以，加工起來較困難，為彌補這些不足，急需對其進行相應的改性，以便于發揮其自身的眾多優點。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，從而提供一種納米瓷粉超高分子量聚乙烯改性材料及其制備方法和用途，該材料具有較高的耐磨性能、較高的抗沖擊性能和高潤滑性能。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種納米瓷粉超高分子量聚乙烯改性材料，按重量份計該材料由以下組分組成：超高分子量聚乙烯80份-120份，偶聯劑1份-3份，抗氧劑1.5份-4.5份，分散劑1份-3份，納米瓷粉6份-15份。

基于上述，一種納米瓷粉超高分子量聚乙烯改性材料，按重量份計該材料由以下組分組成：超高分子量聚乙烯90份-110份，偶聯劑1.5份-2.5份，抗氧劑2份-4份，分散劑1.5份-2.5份，納米瓷粉8份-12份。

基于上述，一種納米瓷粉超高分子量聚乙烯改性材料，按重量份計該材料由以下組分組成：超高分子量聚乙烯100份，偶聯劑2份，抗氧劑3份，分散劑2份，納米瓷粉10份。

基于上述，所述超高分子量聚乙烯是基體粘均分子量為170～500萬的超高分子量聚乙烯。

基于上述，所述偶聯劑是硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑和/或鋯類偶聯劑中的至少一種。

基于上述，所述納米瓷粉是SS-04耐磨劑。

一種納米瓷粉超高分子量聚乙烯改性材料的制備方法，該方法包括如下步驟：

a、配料：根據下述組分按重量份計進行配料：超高分子量聚乙烯80份-120份，偶聯劑1份-3份，抗氧劑1.5份-4.5份，分散劑1份-3份，納米瓷粉6份-15份；

b、混合：把a步驟的配料放入混料機內，充分混合均勻；

c、裝模：把b步驟的混合料裝模，并進行模內整形；

d、導入熱機：把c步驟的材料導入熱機，加壓，并加熱至240℃～280℃，保持0.8～1.2小時；

e、導入冷機：把d步驟的材料導入冷機，冷卻，并加壓至28～32兆帕，保持35～55分鐘，最后卸壓；

f、導入脫模機：把e步驟的材料導入脫模機進行脫模，再修邊整形，即得到所述納米瓷粉超高分子量聚乙烯改性材料。

一種納米瓷粉超高分子量聚乙烯改性材料在托輥、管材、板材及模塑件制造中的應用。

多年來，塊狀物料倉和礦槽的嚴重磨損、粘結等問題一直困擾著我國礦山、煤炭、焦化等行業的相關技術人員，相關專家和技術人員對十幾種相關的內襯材料進行了試驗，結果發現，防粘結高潤滑的材料由于其表面強度低，因而耐塊狀物料的磨損性能差，一些高耐磨的材料硬度很高，但又經不起塊狀物料的沖擊，易碎，易脫落，并且防粘結性能差，重量偏大，對倉體和房屋結構的承重都有一定影響。