[發明專利]一種快速成型的滾塑材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202210042961.3
• 申請日: 2022-01-14
• 公開（公告）號: CN114395186B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 張亮;楊杰;申應軍
• 申請（專利權）人: 金旸（廈門）新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L71/02;C08K5/092;C08K5/09
• 代理公司: 廈門加減專利代理事務所(普通合伙) 35234
• 代理人: 包愛萍

本發明涉及高分子材料技術領域，特別涉及一種快速成型的滾塑材料及其制備方法，該快速成型的滾塑材料包括以下原料組分：線性低密度聚乙烯、聚乙二醇以及加工助劑；所述線性低密度聚乙烯、聚乙二醇與加工助劑的重量比為100:(0.1～0.5)：(0.1～1)；所述加工助劑包括檸檬酸和硬脂酸類化合物。本發明提供的快速成型的滾塑材料所制得的制品能夠保持良好的韌性，成型的制品具有優異的機械性能；其加工過程中滾塑加熱時間顯著縮短，有效提高了產品生產效率；且該快速成型的滾塑材料的制備方法簡單，無需復雜設備，易實現工業化操作。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，特別涉及一種快速成型的滾塑材料及其制備方法。

背景技術

滾塑成型又稱旋轉模塑或回轉成型，是將事先配比好的一定量的塑料粉末加入模具，模具隨機器的轉臂做空間球面運動并進行加熱，塑料粉末在重力和熱傳導、熱輻射的作用下逐漸熔化并貼覆于模具的成型表面，然后經過冷卻，脫模得到制品。滾塑工藝能夠成型表面積大、厚度均勻，內外表面平滑的中空塑料制品，如大型儲罐、容器、游艇等。

滾塑加工過程中，粉料在無壓力狀態下，熔融成致密的結構，加熱時間通常長達20分鐘以上，且制品壁厚增加，加熱時間會更久。縮短成型周期可提高生產效率，同時減少燃料消耗，目前縮短滾塑加工加熱時間的配方研究大多是添加消泡劑或成核劑，從而減小產品中氣泡的尺寸，減少加熱時間。但在實際生產過程中，這些方法對加工周期的改善并不明顯，而且加入過多的無機添加劑會導致產品的韌性降低。

申請號為CN201710296196.7，公開日為2018年11月13日的中國發明專利申請，公開了一種滾塑聚烯烴組合物及其制備方法，其包含如下原料：聚乙烯、超支化聚乙烯、成核劑、吸酸劑、紫外線吸收劑和抗氧劑，其中，成核劑為無機粉體，粉體粒徑為800-3000目，其用量為0.01～0.1份，優選0.03～0.05份，優選為碳酸鈣、滑石粉、粘土、高嶺土、二氧化硅、二氧化鈦、水滑石、硅藻土、膨潤土或云母。該發明使用無機粉體作為成核劑，相比不加成核劑的普通滾塑材料，滾塑加熱時間約縮短16％。

發明內容

為解決上述背景技術提到的問題：滾塑制品加工時間長的問題；采用消泡劑或成核劑減少滾塑材料加工時間的現有技術方案存在加工周期改善并不明顯、產品韌性降低等缺陷。本發明提供一種快速成型的滾塑材料，其包括以下原料組分：線性低密度聚乙烯、聚乙二醇以及加工助劑；

所述線性低密度聚乙烯、聚乙二醇與加工助劑的重量比為100:(0.1～0.5)：(0.1～1)；所述加工助劑包括檸檬酸和硬脂酸類化合物。

本發明采用線性低密度聚乙烯、聚乙二醇以及加工助劑(包括檸檬酸和硬脂酸類化合物)作為滾塑材料的原料組分，并限定上述組分的配比，通過上述原料組分協同作用可以縮短滾塑加熱時間，且滾塑粉料制得的制品能夠保持良好的韌性，具有優異的機械性能。其中，上述原料組分的協同作用機理為：硬脂酸類化合物、聚乙二醇和檸檬酸的反應混合物可以形成具有核-殼結構的微粒，其中核是親水的，而殼是疏水的，與線性低密度聚乙烯具有良好的相容性，而這些良好分散的微粒可以提高滾塑制品的抗沖擊性能；檸檬酸和聚乙二醇反應可生產酯類化合物，避免聚乙二醇聚集形成大顆粒，提高聚乙二醇在聚乙烯中的分散效果；并且聚乙二醇對水蒸氣和空氣具有高滲透性，滾塑加工時，樹脂中的氣體可以從聚乙烯中快速滲透出去，從而減小滾塑加熱時間。

在一實施例中，所述硬脂酸類化合物為硬脂酸、單硬脂酸甘油酯中的一種或多種組合。

在一實施例中，所述線性低密度聚乙烯為含有α-烯烴的共聚聚乙烯，在190℃，2.16kg負荷測試條件下其熔體流動速率為(5～8)g/10min，拉伸強度≥14MPa。

在一實施例中，所述聚乙二醇的分子量為1000～7000。

在一實施例中，所述原料組分還包括潤滑劑；所述潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅中的一種或多種組合。