[發(fā)明專利]高熔體流動性擠出級超高分子量聚乙烯管材專用料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210475991.X
• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN102911425A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張煒;馮玲英;夏晉程;許振華;趙春保;李建龍
• 申請（專利權(quán)）人: 上?；ぱ芯吭?/a>;上海聯(lián)樂化工科技有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L77/00;C08L51/06;C08K5/00;F16L9/12
• 代理公司: 上?？剖⒅R產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聚合物技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高熔體流動性擠出級超高分子量聚乙烯管材專用料的制備方法。

背景技術(shù)

UHMWPE是粘均分子量大于150萬的線型結(jié)構(gòu)聚乙烯，具有優(yōu)異綜合性能的熱塑性工程塑料。因分子量高而具有其它塑料無可比擬的優(yōu)異的耐沖擊、耐磨損、自潤滑性、耐化學(xué)腐蝕等性能。而且，UHMWPE耐低溫性能優(yōu)異，在-40℃時仍具有較高的沖擊強(qiáng)度，甚至可在-269℃下使用。UHMWPE優(yōu)異的性能使它廣泛應(yīng)用于機(jī)械、紡織、造紙、礦業(yè)、化工及體育運(yùn)動器械等領(lǐng)域，其中以大型包裝容器和管道的應(yīng)用最為廣泛。

UHMWPE具備極其優(yōu)異的性能，但是UHMWPE高熔體流動性狀態(tài)的黏度高達(dá)108Pas，流動性極差，UHMWPE成型加工極其困難，所以很難用一般的機(jī)械加工方法進(jìn)行加工。就算流動改性后的UHMWPE，也極易產(chǎn)生熔體破裂。近年來，UHMWPE的加工技術(shù)得到了迅速發(fā)展，通過對普通加工設(shè)備的改造，已使UHMWPE由最初的壓制-燒結(jié)成型發(fā)展為擠出成型以及其它特殊方法的成型。目前國內(nèi)UHMWPE管材制品的加工成型，主要通過UHMWPE專用單螺桿擠出機(jī)，將流動化改性的UHMWPE，采用在模具內(nèi)冷卻的“硬頂法”擠出工藝實現(xiàn)成型的。由于該工藝，是將管材在模具內(nèi)，冷卻到材料的結(jié)晶溫度以下，定型后擠出，該工藝比模壓成型和國外的柱塞式擠出要先進(jìn)許多。

目前通過流動化改性實現(xiàn)的UHMWPE“硬頂法”擠出成型，產(chǎn)量為10kg/h左右，仍然比普通塑料如PE、PVC、尼龍等加工成型效率低10-20倍；高粘度UHMWPE的擠出效率較差，制約了UHMWPE的生產(chǎn)效率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足目前的工業(yè)用管需求。

由于UHMWPE分子量極大，在加工相同制品時，其機(jī)頭內(nèi)的壓力比一般塑料高出20～30倍，機(jī)頭的壓力大小影響熔體成型加工時的剪切速率。UHMWPE的臨界熔融剪切速率很低(＜10-2/s)，，很容易發(fā)生熔體破裂。此外，UHMWPE的自潤滑系數(shù)很低，物料極易在機(jī)筒和螺桿間打滑，無法正常經(jīng)螺桿輸送成型。所以UHMWPE的高熔體流動性擠出成型，技術(shù)難度很大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種效率高、圓整度高、耐磨性和抗沖擊性能高的高熔體流動性擠出級超高分子量聚乙烯管材專用料的制備方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種高熔體流動性擠出級超高分子量聚乙烯管材專用料，其特征在于，該專用料的原料包括以下重量份的組分：100份超高分子量聚乙烯、2-10份聚酰胺、1-5份相容劑、0.5-5份增塑劑、0.5-3份穩(wěn)定劑、0.2-2份抗氧劑、0.5-15份潤滑劑。

所述的超高分子量聚乙烯為粘均分子量200萬-700萬的聚乙烯。

所述的聚酰胺選自尼龍12、尼龍11、尼龍1010、尼龍9中的一種或幾種。

所述的相容劑選自聚乙烯和丙烯酸接枝共聚物、聚乙烯和馬來酸酐接枝共聚物、聚乙烯和丙烯酰胺接枝共聚物中的一種或幾種。

所述的增塑劑選自癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯、鄰苯二甲酸二異辛酯、鄰苯二甲酸二辛酯中的一種或幾種。

所述的穩(wěn)定劑選自硬脂酸鋇、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、二月桂酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫、馬來酸二丁基錫中的一種或幾種。

所述的抗氧劑選自四[亞甲基3-(3’，5’-二叔丁基-4’-羥苯基)正丙酯]甲烷、三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯中的一種或幾種。

所述的潤滑劑選自聚二甲基硅氧烷、線性硅氧烷-乙炔共聚物、聚乙烯蠟、高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯中的一種或幾種。

一種高熔體流動性擠出級超高分子量聚乙烯管材專用料的制備方法，其特征在于，該方法按重量份將100份超高分子量聚乙烯、2-10份聚酰胺、1-5份相容劑、0.5-5份增塑劑、0.5-3份穩(wěn)定劑、0.2-2份抗氧劑、0.5-15份潤滑劑高速混合，然后將混合物用單螺桿擠出機(jī)擠出，擠出熔體溫度控制在200-270℃。

所述的擠出熔體溫度控制在220-250℃。