[發明專利]高耐磨可交聯聚乙烯組合物、高耐磨交聯聚乙烯材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010314136.5
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN113527797A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 孫小杰;夏碧華;梁文斌
• 申請（專利權）人: 國家能源投資集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究院
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L23/06;C08L51/06;C08J3/22;C08J3/24
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;喬雪微

本發明涉及高分子材料加工技術領域，具體涉及一種高耐磨可交聯聚乙烯組合物、高耐磨交聯聚乙烯材料及其制備方法，該組合物包括以下重量份的組分：100?120重量份的高密度聚乙烯Ⅰ，25?50重量份的低密度聚乙烯Ⅰ，25?35重量份的交聯母料，2?6重量份的抗氧母料和25?40重量份的高粘母料。本發明的高耐磨可交聯聚乙烯組合物中，通過加入交聯母料、抗氧母料、高粘母料，制備的高耐磨交聯聚乙烯材料耐磨性好、力學性能優良，綜合性能好；并且交聯母料、抗氧母料、高粘母料的制備方法簡單，容易實現工業化連續生產。本發明的組合物中，所需添加的物料種類較少、操作簡單。

技術領域

本發明涉及高分子材料加工技術領域，具體涉及一種高耐磨可交聯聚乙烯組合物、高耐磨交聯聚乙烯材料及其制備方法。

背景技術

現有技術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，擴大聚乙烯的應用領域。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性能。

CN107857923A公開了一種耐磨聚乙烯改性電纜材料及其制備方法，該材料包括以下重量份原材料制備而成：8-15份的陶瓷顆粒、0.001-0.003份的石墨烯、3-6份改性劑、10-25份的低聚合度聚乙烯、35-55份的高聚合度聚乙烯、0.3-0.8份的偶聯劑、0.1-0.3份的交聯劑；其中，將經過改性處理的陶瓷顆粒添加到聚乙烯中混合改性。該材料不僅包含交聯劑和改性劑，而且還有無機填料(陶瓷粉和石墨烯)，且陶瓷粉還需要預先進行表面修飾，添加種類較多且生產工藝相對較為復雜。

CN107674320A公開了一種高交聯耐磨聚丙烯材料，包括以下原料組分：改性回收隔熱聚丙烯材料、導熱型腰果酚環氧樹脂、己二酸酐改性端羥基聚硅氧烷、己二酸酐改性聚氧化丙烯三醇、二亞磷酸季戊四醇酯二異葵酯、硬脂酸鎂；其中改性回收隔熱聚丙烯材料由回收級隔熱聚丙烯材料、二氧化鈦光催化劑、乙醇和OP10分散劑反應制得，導熱型腰果酚環氧樹脂由腰果酚環氧樹脂、碳纖維、石墨烯改性鋁摻雜碳酸鈣、石英粉和TD-1103分散劑反應制得；己二酸酐改性端羥基聚硅氧烷由端羥基聚硅氧烷、己二酸酐、氫氧化鎂和甲苯反應制得，己二酸酐改性聚氧化丙烯三醇由聚氧化丙烯三醇、己二酸酐、氫氧化鈣和苯反應制得。其中，粘結劑、改性劑均需要提前進行合成制備，且制備程序復雜，改性劑種類較多，制備過程尤為復雜。

CN107353510A公開了一種耐磨聚丙烯復合材料及其制備方法，包含以下重量份的組成：聚丙烯樹脂100份、填料20-45份、抗氧劑0.1-0.5份、偶聯劑0.2-0.5份、加工助劑0.5-2份。其中，填料為長徑比為10:1-20:1的礦物粉體。該材料包含有機改性劑(抗氧劑、偶聯劑)和無機填料，無機填料的尺寸必須具有10:1-20:1的長徑比，礦物粉體的尺寸要求嚴格，限制較窄。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術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性能的問題，提供一種高耐磨可交聯聚乙烯組合物、高耐磨交聯聚乙烯材料及其制備方法，該材料具有優異的耐磨性能和力學性能，該方法制備簡單，只需添加較少種類的組分，容易實現工業化和規模化生產。

為了實現上述目的，本發明第一方面提供一種高耐磨可交聯聚乙烯組合物，該組合物包括以下重量份的組分：100-120重量份的高密度聚乙烯Ⅰ，25-50重量份的低密度聚乙烯Ⅰ，25-35重量份的交聯母料，2-6重量份的抗氧母料和25-40重量份的高粘母料。

本發明第二方面提供一種高耐磨交聯聚乙烯材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將交聯母料、抗氧母料、高粘母料、低密度聚乙烯Ⅰ和高密度聚乙烯Ⅰ混合后，放入雙螺桿擠出機或者密煉機中熔融共混，擠出造粒；

(2)再將所得顆粒進行交聯成型加工，得到高耐磨交聯聚乙烯材料；