[發(fā)明專利]一種高耐磨高潤(rùn)滑聚乙烯制品及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010614792.7
• 申請(qǐng)日: 2020-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111745927B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉純麟;劉斌;肖明威;寧曉燕;吳文清;李陽(yáng)陽(yáng);夏晉程;趙世成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工科技開(kāi)發(fā)有限公司;上海化工研究院有限公司;上海聯(lián)濮化工科技有限公司
• 主分類號(hào): B29C45/76
• 分類號(hào): B29C45/76;B29C45/78;B29C45/77;B29C48/92;C08F110/02
• 代理公司: 上?？剖⒅R(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 許耀

本發(fā)明涉及一種高耐磨高潤(rùn)滑聚乙烯制品的制備方法，采用直接通過(guò)乙烯聚合獲得的寬分子量分布的耐磨聚乙烯原料，通過(guò)熔體擠出加工或注塑加工，制備得到高耐磨高潤(rùn)滑聚乙烯制品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明得到的聚乙烯制品較常規(guī)聚乙烯加工工藝得到的該類聚乙烯制品，在耐磨性能方面得到大幅提升，具有較超高分子量聚乙烯更低的摩擦系數(shù)及極低的磨耗，能較好滿足聚乙烯制品在耐磨工況下的需求；同時(shí)本發(fā)明的制備工藝可針對(duì)耐磨聚乙烯管材、棒材、板材及異型材等產(chǎn)品，克服了傳統(tǒng)耐磨超高分子量聚乙烯在加工方面的難題，工藝流程簡(jiǎn)單、環(huán)保節(jié)能、安全系數(shù)高、生產(chǎn)成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高耐磨高潤(rùn)滑聚乙烯制品技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種高耐磨高潤(rùn)滑聚乙烯制品及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，聚乙烯由于其較低的成本以及優(yōu)異的性能，在工業(yè)、生活、農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，為人類的高效發(fā)展提供了必不可少的助力。聚乙烯塑料制品在廣泛應(yīng)用的同時(shí)，隨著聚乙烯產(chǎn)品的不斷更新?lián)Q代，對(duì)聚乙烯的制品的要求也不斷提高，其中耐磨性作為非常重要的性能，在聚乙烯管材、板材、異型材甚至人工關(guān)節(jié)等領(lǐng)域均視為聚乙烯產(chǎn)品的關(guān)鍵指標(biāo)。

但是傳統(tǒng)的聚乙烯一般不具有耐磨的特性，為了滿足聚乙烯產(chǎn)品的需求，目前對(duì)聚乙烯耐磨性進(jìn)行提升的方法主要可分為三大類：

第一類方法是增加聚乙烯的分子量，當(dāng)聚乙烯分子量高于100萬(wàn)時(shí)，聚乙烯可被稱為超高分子量聚乙烯。由于超高分子量聚乙烯分子鏈的纏結(jié)程度較傳統(tǒng)聚乙烯顯著增加，體現(xiàn)出了一些特別的性能，如耐磨性大幅提升，抗沖強(qiáng)度大幅提升等。通過(guò)超高分子量聚乙烯制備得到的制品具有較優(yōu)的耐磨性，已被較廣泛的應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)中。

但是申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，正由于超高分子量聚乙烯分子鏈纏結(jié)程度較高，使子量聚乙烯在加工方面存在較明顯的缺陷。超高分子量聚乙烯在190℃，21.6kg的負(fù)載下的熔融指數(shù)為0，也就是在高溫熔融的狀態(tài)，由于分子鏈的纏結(jié)導(dǎo)致其具極大的熔體強(qiáng)度，熔融狀態(tài)下幾乎沒(méi)有流動(dòng)性，僅能通過(guò)熱壓成型制成超高分子量聚乙烯耐磨板材。如中國(guó)專利CN208515097U等，但是通過(guò)熱壓制得超高分子量聚乙烯耐磨板材的產(chǎn)品類型單一，同時(shí)制備效率低、不能連續(xù)生產(chǎn)的問(wèn)題大幅提升了超高分子量聚乙烯耐磨板材的成本。

在上述的問(wèn)題的基礎(chǔ)上，目前有通過(guò)對(duì)超高分子量聚乙烯進(jìn)行改性后通過(guò)螺桿擠出機(jī)制備超高分子量聚乙烯耐磨管材、棒材等制品的方法，如中國(guó)專利CN108774349A等，但該類方法需要對(duì)原料進(jìn)行復(fù)配，且擠出速度相對(duì)較低，同樣需要較高成本，且對(duì)超高分子量聚乙烯原料具有一定的依賴性。

第二類主要包括中國(guó)專利CN109762234A、中國(guó)專利CN108036138A、中國(guó)專利CN107987350A等公開(kāi)的，通過(guò)對(duì)聚乙烯原料添加耐磨改性料進(jìn)行改性，此類方法雖然能使達(dá)到一定的耐磨性，但與超高分子量聚乙烯耐磨制品所具有的高耐磨的特性還存在一定的差距，同時(shí)成本依然較高。

第三類主要包括中國(guó)專利CN107815180A、中國(guó)專利CN108797123A等使用對(duì)聚乙烯制品進(jìn)行涂層，增加聚乙烯制品的耐磨性，這類方法增加了聚乙烯耐磨制品的工藝流程，提高了成本，且耐磨性能提升幅度有限。

綜上所述，目前對(duì)于聚乙烯耐磨性能提升的手段主要可以分為三大類，其中使用超高分子量聚乙烯作為原料可以大幅提升聚乙烯制品的耐磨性，但是產(chǎn)品較單一，且加工具有一定難度，改性成本高，流程復(fù)雜。而通過(guò)聚乙烯直接改性或通過(guò)聚乙烯制品后期涂層的手段對(duì)聚乙烯制品耐磨性提升均有限，且聚乙烯制品成本均較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了提供一種高耐磨高潤(rùn)滑聚乙烯制品及其制備方法。選擇耐磨聚乙烯原料，通過(guò)具有針對(duì)性的加工工藝，使所得聚乙烯耐磨制品的耐磨性大幅提升的同時(shí)避免以上缺點(diǎn)。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：