[發(fā)明專利]耐磨可交聯(lián)聚乙烯組合物、耐磨交聯(lián)聚乙烯材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010314132.7
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN113527787A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫小杰;夏碧華;梁文斌
• 申請（專利權(quán)）人: 國家能源投資集團有限責(zé)任公司;北京低碳清潔能源研究院
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L59/00;C08L27/18;C08K7/14;C08K5/14;C08K5/134;C08K5/526;C08K13/04;C08K7/00;C08K3/40;C08K3/30;C08J3/22
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;喬雪微

本發(fā)明涉及高分子材料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體公開一種耐磨可交聯(lián)聚乙烯組合物、耐磨交聯(lián)聚乙烯材料及其制備方法，該組合物包括以下組分：高密度聚乙烯Ⅰ、低密度聚乙烯、交聯(lián)母料、抗氧化劑和助劑，所述助劑為無機填料和/或有機改性劑；所述無機填料選自玻璃鱗片、玻璃纖維、氧化銅、石墨烯、碳納米管、二硫化鉬和石英粉中的至少一種，所述有機改性劑選自聚甲醛、熱塑性酚醛樹脂、熱塑性脲醛樹脂、熱塑性三聚氰胺甲醛樹脂、聚氨酯、聚四氟乙烯和尼龍中的至少一種。本發(fā)明通過加入交聯(lián)母料、抗氧化劑、無機填料和/或有機改性劑，形成了具有很好的高熔體強度和耐磨強度的可交聯(lián)聚乙烯體系；使得其制備得到的材料同時具有很好的耐磨性能和力學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐磨可交聯(lián)聚乙烯組合物、耐磨交聯(lián)聚乙烯材料及其制備方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中采用各種耐磨添加劑對聚乙烯塑料進行改性，可以提高聚乙烯的耐磨性能，擴大聚乙烯的應(yīng)用領(lǐng)域。但是，雖然耐磨添加劑的添加對聚乙烯塑料的耐磨性具有一定程度的提高，但是，提高有限，無法滿足市場某些場合的需求，同時，現(xiàn)有的耐磨添加劑的添加量的過高還會一定程度上降低聚乙烯其它力學(xué)性能。

CN101735505A公開一種滾塑級耐磨聚烯烴樹脂及其制備方法，該專利以滾塑工藝常用的原料線性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯或聚丙烯為基體材料，通過添加無機填料、超高分子量聚乙烯和潤滑成分來提高基體樹脂的耐磨性能；其中，基體樹脂占比為70-80％，表面處理過的無機填料10-15％，超高分子量聚乙烯4-13％，潤滑劑約為1.5-2％。基體樹脂的熔體流動速率范圍需在2g/10min-15g/10min之間。該專利要求基體樹脂的熔體流動速率需要在2g/10min-15g/10min之間，因此并不是所有的聚乙烯樹脂都適用，適用范圍有限。

CN107057154A公開一種耐磨聚乙烯復(fù)合管材，其由以下重量份數(shù)的原料制成：高密度聚乙烯100份，經(jīng)偶聯(lián)劑處理的二硫化鉬6-12份，納米陶瓷粉末1-5份，超細炭黑1-5份，聚四氟乙烯2-7份，硬脂酸鈣0.5-1.0份。該專利采用添加無機填料對聚乙烯材料的耐磨性進行增強，但是該種無機填料需要事先經(jīng)過有機修飾處理，處理過程較為復(fù)雜。

CN107987350A公開一種耐磨聚乙烯塑料，由以下成分制成：聚乙烯、微硅粉、硅藻泥、增塑劑、無機填料、纖維素醚、偶聯(lián)劑、碳酸鈣包覆納米氧化鋁、十二烷基硫酸鈉、硬脂酸、硫代二丙酸二月硅脂、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷。該專利采用添加無機填料對聚乙烯材料的耐磨性進行增強，但是該種無機填料需要事先經(jīng)過有機修飾處理，處理過程較為復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的聚乙烯耐磨性差而耐磨性添加劑用量過高會影響力學(xué)性能的缺陷，提供一種耐磨可交聯(lián)聚乙烯組合物、耐磨交聯(lián)聚乙烯材料及其制備方法，該材料具有優(yōu)異的耐磨性能和力學(xué)性能，該方法制備簡單，且本發(fā)明能適用于大多數(shù)聚乙烯種類的耐磨損交聯(lián)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種耐磨可交聯(lián)聚乙烯組合物，該組合物包括以下組分：高密度聚乙烯Ⅰ、低密度聚乙烯、交聯(lián)母料、抗氧化劑和助劑，所述助劑為無機填料和/或有機改性劑；所述無機填料選自玻璃鱗片、玻璃纖維、氧化銅、石墨烯、碳納米管、二硫化鉬和石英粉中的至少一種，所述有機改性劑選自聚甲醛、熱塑性酚醛樹脂、熱塑性脲醛樹脂、熱塑性三聚氰胺甲醛樹脂、聚氨酯、聚四氟乙烯和尼龍中的至少一種。

本發(fā)明第二方面提供一種耐磨交聯(lián)聚乙烯材料的制備方法，包括：將前述第一方面所述的組合物中的各組分混合均勻后，放入對輥擠出機中加熱擠出造粒；再將所得顆粒進行交聯(lián)成型加工，得到耐磨交聯(lián)聚乙烯材料。

本發(fā)明第三方面提供前述第二方面所述的制備方法制得的耐磨交聯(lián)聚乙烯材料。