[發明專利]硅烷交聯聚乙烯滾塑專用料及其制備方法與應用

無效

• 申請號: 201010506076.3
• 申請日: 2010-10-14
• 公開（公告）號: CN101967262A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 姚兵
• 申請（專利權）人: 蘇州康斯坦普工程塑料有限公司
• 主分類號: C08L51/06
• 分類號: C08L51/06;C08K5/54;C08F255/02
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 趙楓

技術領域

本發明涉及一種塑料制品的原材料，尤其涉及一種利用聚乙烯化學改性制成的硅烷交聯聚乙烯滾塑專用料，以及制備方法與應用。

背景技術

近幾年來，我國的滾塑工業發展迅速，全國各地的各種滾塑廠家已達數十家，這些廠家所生產的滾塑制品種類越來越多，應用領域越來越廣泛。但是同國外發達國家先進水平相比，差距十分明顯，90年代初在美國滾塑協會注冊的滾塑制品超過3000種，而中國目前只有40種，國外的滾塑制品已涉及30多種行業，而我國的滾塑制品只涉及到十余種行業。造成這種局面的原因有很多，各廠家所用的滾塑原料的品種單一是其中的一個主要因素。目前國內99％以上的滾塑制品原料為聚乙烯，其中的95％是滾塑級的線性低密度聚乙烯是非常適合于滾塑成型的材料，但在耐熱蠕變性、抗低溫沖擊性、耐環境應力開裂性能以及耐溶脹性能等方面卻不及交聯聚乙烯。目前國外的各類滾塑聚乙烯材料的比例大致為：線性低密度聚乙烯為65％，交聯聚乙烯為2％，高密度聚乙烯為10％，低密度聚乙烯為5％。在國內滾塑用交聯聚乙烯材料以及成型工藝都是空白。加快開發交聯聚乙烯滾塑技術是我國滾塑界的當務之急。

發明內容

本發明針對現有滾塑用聚乙烯存在的耐熱蠕變性、抗低溫沖擊性、耐環境應力開裂性能以及耐溶脹性能等方面的不足，提供一種利用聚乙烯化學改性而制成的具有高性能的硅烷交聯聚乙烯滾塑專用料及其制備方法和應用。

本發明解決其技術問題所采取的技術方案是：一種硅烷交聯聚乙烯滾塑專用料，所述硅烷交聯聚乙烯滾塑專用料按重量比由以下成分構成：特殊聚乙烯91～95％，引發劑0.5～1％，交聯接枝劑2～3％，交聯催化劑0.5～1％，潤滑加工助劑1～2％，功能添加劑1～2％。

為了使改性后的聚乙烯化學發揮其最大功效，所述硅烷交聯聚乙烯專用料的組成部分中：特殊聚乙烯采用高等級HDPE；引發劑為有機過氧化物；交聯接枝劑為有機硅烷；交聯催化劑為有機錫催化劑；潤滑加工助劑為有機氟與有機硅的混合物，其中，有機氟的含量占總含量的0.5～1％，有機硅的含量占總含量的0.5～1％；功能添加劑為各類抗氧劑。

為了使用來制作產品的原料硅烷交聯聚乙烯滾塑專用料便于干燥儲藏，所述硅烷交聯聚乙烯滾塑專用料采用以下制備方法，包括以下步驟：反應擠出工序、交聯催化劑母料制備工序以及磨粉工序；其中：反應擠出工序是將特殊聚乙烯、引發劑、交聯接枝劑、潤滑加工助劑、功能添加劑原材料按照相應的添加比例通過自動計量裝置在雙螺桿擠出機中進行混合、塑化、高溫反應，物料呈現均一態，通過真空負壓脫揮，抽去水分和揮發性物質，冷卻造粒，通過沸騰干燥進一步烘干物料，震動過篩后得到硅烷交聯聚乙烯滾塑專用料(A)；交聯催化劑母料制備工序是將特殊聚乙烯、交聯催化劑、潤滑加工助劑、功能添加劑原材料按照相應的添加比例先在高速混合機中進行預混，再在雙螺桿擠出機中進行混合、塑化、熔融擠出，通過真空負壓脫揮，抽去水分和揮發性物質，冷卻造粒，通過沸騰干燥進一步烘干物料，震動過篩后得到交聯催化劑母料成品(B)；磨粉工序是將制得的A料和B料在磨粉機中分開進行磨粉，磨粉細度要求大于40目，磨好的粉狀原料真空包裝后分開放置。

為了能用于制備具有高效性能的滾塑燃油箱、化學品容器、耐溫儲罐和小型游艇等塑料制品，所述塑料制品按照重量百分比由以下成分構成：硅烷交聯聚乙烯滾塑專用料95％，交聯催化劑母料5％。

采用本發明的有益效果是：交聯聚乙烯具有網狀結構而呈熱固性，它具有突出的耐磨性、耐應力開裂以及耐候性，低溫韌性好，耐熱性優良，軟化點可達200℃以上，可在110℃下長期使用。用于滾塑的交聯聚乙烯，可在成型之后產生交聯，形成網狀結構，制品具有超群的抗沖擊強度、耐熱蠕變性能及低溫韌性，良好的防滲透性能、耐化學腐蝕性能等，交聯聚乙烯滾塑成型的油箱則是唯一能夠盛裝汽油的滾塑聚乙烯制品，滾塑用交聯聚乙烯的應用在我國還是空白，市場潛力巨大，隨著我國聚乙烯原料牌號的增加，研制開發高性能化的產品是今后材料應用的發展方向，滾塑作為產品開發基礎投資相對較低的成型技術、在我國起步較晚，發展潛力有待于進一步開發，原材料、成型工藝的技術開發任重道遠，更為廣大塑料科技開發人員提供了廣闊的發展空間。

具體實施方式

本發明的一種硅烷交聯聚乙烯滾塑專用料，所述硅烷交聯聚乙烯滾塑專用料按重量比由以下成分構成：特殊聚乙烯91-95％，引發劑0.5-1％，交聯接枝劑2-3％，交聯催化劑0.5-1％，潤滑加工助劑1-2％，功能添加劑1-2％。