[發明專利]具有優異耐開裂性能的聚乙烯組合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201710930768.2
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN109627539B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 王日輝;郭銳;王群濤;高凌雁;許萍;裴小靜;王秀麗
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L71/02;C08L23/08;C08K5/14;C08K5/3415;C08J3/24
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 襲娜;耿霞

本發明屬于高分子材料改性領域，具體涉及一種具有優異耐開裂性能的聚乙烯組合物及其制備方法。包括以下重量份數的組分：HDPE樹脂100份、交聯劑0.03～0.15份、活化劑0.05～0.5份、聚乙二醇0.5～1.5份、彈性體8～15份、助劑0～1.0份。交聯劑為1min半衰期溫度為140～165℃、活化能≥130kJ/mol的有機過氧化物。本發明具有較原HDPE樹脂高的耐環境應力開裂性能，同時保持原HDPE樹脂的剛性和加工性能，可用于對耐環境應力開裂性能要求較高的塑料中空容器的生產原料。本發明還提供其制備方法，工藝簡單合理，易于工業化生產。

技術領域

本發明屬于高分子材料改性領域，具體涉及一種具有優異耐開裂性能的聚乙烯組合物及其制備方法。

背景技術

用于制備包裝工業化學品及藥品、食品等中空容器的高密度聚乙烯(HDPE)結晶度高、剛性大，使用過程中易發生環境應力開裂，因此提高耐環境應力開裂性能是研制中空容器制品的一個重要研究方向。

目前對HDPE材料的耐環境應力開裂的改進方法主要有2種：一是物理共混改性，二是化學改性。物理共混改性是通過與橡膠類彈性體或柔性聚乙烯共混改性，但此方法降低了材料的剛性，現有技術一般還要與其它剛性大的材料共混。CN 105924751A公開了一種用于中空容器的耐環境應力開裂HDPE復合材料，利用聚酰亞胺纖維、甲基丙烯酸甲酯、多壁碳納米管提高材料的力學性能，乙烯-辛烯嵌段共聚物為增韌劑，馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物為相容劑，提高材料的韌性及耐環境應力開裂的性能，缺點是由于材料中有含有無機填料，制品制不成本色；CN 101283037A公開了一種用于吹塑的具有改善的抗應力開裂性/剛度關系的聚乙烯組合物，該組合物是通過常規的乙烯均聚法或共聚法制備出具有超高分子量聚乙烯組分(A)，再通過機械混合法或原位混合法與兩種分子量不同的聚乙烯基礎樹脂(B)、(C)混合而制備，但此方法后加工企業很難得到應用。化學改性一般通過接枝或交聯(包括化學交聯和輻照交聯)進行改性；CN 106232638A公開了一種具有優異耐環境應力開裂性的聚烯烴，通過聚合反應制備的一種高分子量、寬分子量分布和高的長支鏈含量聚烯烴，具有優異的耐環境開裂性和可加工性。但此方法后加工企業也很難得到應用；CN105924584A則公開了一種耐環境應力開裂的長鏈支化高密度聚乙烯材料，通過熔融反應加工法對高密度聚乙烯加入二官能度接枝單體進行長鏈支化改性以提高其耐環境應力開裂性能，但加工流動性降低，且反應不易控制；CN 102924774 B是以HDPE樹脂為基料，通過超低密度聚乙烯(ULDPE)耐候母粒和有機過氧化物微交聯改性來實現。但采用三次螺桿擠出加工，加工成本高。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種具有優異耐開裂性能的聚乙烯組合物，具有較原HDPE樹脂高的耐環境應力開裂性能，同時保持原HDPE樹脂的剛性和加工性能，可用于對耐環境應力開裂性能要求較高的塑料中空容器的生產原料；本發明還提供其制備方法，工藝簡單合理，易于工業化生產。

本發明所述的具有優異耐開裂性能的聚乙烯組合物，包括以下重量份數的組分：

其中：

HDPE樹脂的密度為0.945～0.955g/cm³，熔體流動速率MFR為1.5～40g/10min，所述的MFR是在190℃，21.6Kg負荷下的測定值。

交聯劑為有機過氧化物，優選為1min半衰期溫度為140～165℃、活化能≥130kJ/mol的有機過氧化物。采用半衰期溫度相對低的和活化能相對高的過氧化物做為交聯劑，可在生產加工溫度和加工時間條件下充分完成分解，并引發聚合物的鏈增長；此類有機過氧化物通過滲吸法均勻分散于樹脂中，可在生產加工溫度和加工時間條件下分解完成，并均勻引發聚合物的鏈增長或交聯。

有機過氧化物為特丁基過氧化乙酸酯、特丁基過氧化異丙基碳酸酯、2，2-雙(特丁基過氧化)辛烷或2，2-雙(特丁基過氧化)丁烷中的一種或幾種。