[發明專利]一種HDPE納米塑料及其制備方法

在審

• 申請號: 201610215521.8
• 申請日: 2016-04-08
• 公開（公告）號: CN105623054A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 張哲夫
• 申請（專利權）人: 張哲夫
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/28;C08K13/04;C08K7/24;C08K3/36;C08K3/26;C08K5/098;B29C47/92
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技術領域

本申請屬于納米塑料材料領域，尤其涉及一種HDPE納米塑料及其制備方法。

背景技術

納米材料學是近年來剛剛興起的一個完全嶄新的科學領域，它涉及到聚集態物理、化學、材料、生物學等多領域的知識。“納米技術”的核心內容是如何解決納米粒子的團聚問題，由于納米粒子本身極易團聚，要得到單個分散的納米粒子非常困難，如何使納米粒子均勻地分散到基體中去是“納米技術”的關鍵技術。

目前從“納米技術”的應用研究報導中分析，能實行產業化的方法有二種：1、納米插層化技術,即通過插層化處理的n-MMT,制成有一定密實程度，尺寸均勻的母粒，再將這種母粒經過拌和共混和造粒，解決納米材料在基體中分散不均勻的難題,制成納米復合材料。2、利用振動磨分散法可使納米粒子在基體中均勻分散，基本不產生團聚,真正做到了納米級分散。

“納米塑料”是指基體為高分子聚合物，通過納米粒子在塑料樹脂中的充分分散,有效地提高了塑料的耐熱、耐候、耐磨等性能。“納米塑料”能使普通塑料具有象陶瓷材料一樣的剛性和耐熱性，同時又保留了塑料本身所具備的韌性、耐沖擊性和易加工性。目前，能實行產業化的有通過納米粒子改性的NPE、NPET和NPA6(即納米聚乙烯、納米PET聚脂、納米尼龍6）利用納米粒子，將銀（Ag+）設計到粒子表面的微孔中并穩定，就能制成納米栽銀抗菌材料，將這種材料加入到塑料中去就能使塑料具有抗菌防霉，自潔等優良性能，使其成為綠色環保產品。目前，已在ABS、SPVC、HIPS、PP塑料中得到應用。

“納米塑料”是一種高科技的新材料，具有很好的發展前景，由于國內對這種新材料還缺乏認識，沒有完整的質量保證體系和嚴密的生產管理，正處于一種“一哄而上”的形勢，魚目混珠，真假難辯，使“納米塑料”一開始便面臨“夭折”的危險，所以筆者迫切希望國家有關部門能通過相應的標準和法規來保護這一新材料，促進它的健康成長。

HDPE是一種結晶度高、非極性的熱塑性樹脂。高密度聚乙烯是種白色粉末顆粒狀產品，無毒、無味，結晶度為80%～90%，軟化點為125～135℃，使用溫度可達100℃；熔化溫度120~160℃，對于分子較大的材料，建議熔化溫度范圍在200~250℃之間。它具有良好的耐熱性和耐寒性，化學穩定性好，還具有較高的剛性和韌性，機械強度好。介電性能，耐環境應力開裂性亦較好。硬度、拉伸強度和蠕變性優于低密度聚乙烯；耐磨性、電絕緣性、韌性及耐寒性均較好，但與低密度絕緣性比較略差些；化學穩定性好，在室溫條件下，不溶于任何有機溶劑，耐酸、堿和各種鹽類的腐蝕；薄膜對水蒸氣和空氣的滲透性小、吸水性低；耐老化性能差，耐環境開裂性不如低密度聚乙烯，特別是熱氧化作用會使其性能下降，所以，樹脂需加入抗氧劑和紫外線吸收劑等來提高改善這方面的不足。高密度聚乙烯薄膜在受力情況下的熱變形溫度較低，這一點應用時要注意。

高密度乙烯屬環保材質，加熱達到熔點，即可回收再利用。須知塑膠原料可大分為兩大類：“熱塑性塑膠”（Thermoplastic）及“熱固性塑膠”（Thermosetting），“熱固性塑膠”是加熱到一定溫度后變成固化狀態，即使繼續加熱也無法改變其狀態，因此，有環保問題的產品是“熱固性塑膠”的產品（如輪胎），并非是“熱塑性塑膠”的產品（如塑膠棧板注:棧板在港澳被稱為“夾板”)，所以并非所有“塑膠”皆不環保。

“納米”是一個長度的計量單位，它的尺度是10億分之1米（10-9m)。一般來說，納米材料是指兩相顯微結構中至少有一相的一維尺度達到納米級。納米粒子粒徑很小，表面能很大，極易團聚，所以如何制取納米粒子本身就是一個非常復雜的技術問題。目前能制作和利用的納米粒子多為無機納米粒子，能有效地對塑料進行改性的納米粒子是SiO2、TiO2、CaCO3，蒙拓土（MMT）等。而隨著人性化理念的普及，及新型和諧社會的構成，設計一種強度高、斷裂伸長率高的HDPE納米塑料及其制備方法是非常必要的。

發明內容

解決的技術問題：

本申請針對上述技術問題，提供一種HDPE納米塑料及其制備方法，解決現有納米塑料拉伸強度低、摩擦磨損性差和沖擊強度低等技術問題。

技術方案：