[发明专利]一种环保型聚乙烯相容剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子领域，尤其是涉及一种环保型聚乙烯相容剂及其制备方法。

背景技术

聚乙烯作为通用塑料，以产量大，性能良好及低廉的价格而得到广泛应用。然而由于其表面能低，分子呈化学惰性，导致其粘合性，润湿性，印染性，气体渗透性，抗静电性以及与其它极性聚台物、无机填料等的相容性差。这些缺点制约了聚乙烯的进一步应用。对聚乙烯进行接枝功能化可以赋予其一些特殊性能，可以很好的改善共混合填充材料的界面性能，从而明显提高复合材料的性能。

目前，官能化接枝聚乙烯已经广泛应用到了塑料改性行业，如共混增容、填充增强、粘合等，而在低烟无卤阻燃电缆料、木塑复合材料等新兴领域也越来越受到人们的重视。

目前，官能化接枝聚乙烯的制备方法多采用双螺杆挤出机直接进行反应接枝，这种方法适用范围广，对设备等投资要求较少，但是由于反应时间较短，接枝效率不高。传统做法是通过提高马来酸酐等功能性单体含量以获得高接枝率，但聚乙烯分子链经自由基引发后容易产生交联，过量马来酸酐的存在还会促进这一反应的进行，这样不可避免会导致交联过度。此外，残留的马来酸酐单体味道刺激性大，不利于环境保护及人的身体健康。而残留的引发剂也可能导致聚乙烯分子链在产品存放或使用的过程中进一步交联，而影响产品的正常使用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种接枝率高、减少使用成本、低残留量、无刺激性气味的环保型聚乙烯相容剂及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种环保型聚乙烯相容剂，其特征在于，该相容剂包括以下组分及重量百分比含量：

聚乙烯            75-98，

功能性单体        1-10，

引发剂            0.1-10，

抗交联剂          0.1-9，

抗氧剂            0.1-3，

润滑剂            0.1-3。

所述的聚乙烯选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯中的一种或几种。

所述的功能性单体选自是马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸中的一种或几种。

所述的引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁过氧基)己烷、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁过氧基)己炔、偶氮二异丁腈或双叔丁过氧异丙基苯中两种的复配物，复配物的重量比为1∶4～4∶1。

所述的抗交联剂选自硬脂酸酰胺、对苯醌、油酸、亚磷酸三苯酯、四氯化碳或苯乙烯中的一种或几种。

所述的抗氧剂受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的复配体系。

所述的抗氧剂可以是抗氧剂1010与抗氧剂168按重量比为1∶1的复配物。

所述的润滑剂可以是脂肪酸皂盐类润滑剂、硅酮粉或低分子蜡中的一种或几种。

所述的脂肪酸皂盐类润滑剂包括硬脂酸钙、硬脂酸锌、乙撑双脂肪酸酰胺或改性乙撑双脂肪酸酰胺。

一种环保型聚乙烯相容剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)按照以下组分及重量百分比含量备料：

聚乙烯            75-98、

功能性单体        1-10、

引发剂            0.1-10、

抗交联剂          0.1-9、

抗氧剂            0.1-3、

润滑剂            0.1-3；

(2)将上述组分按比例放入高混机中混合3-5分钟，出料，原料采用侧喂料方式喂入双螺杆挤出机，用双螺杆挤出机挤出，然后施加超声处理，控制加工温度在80-210℃，螺杆转数在180-600转/分，超声功率在100W-800W，进行熔融挤出造粒并超声处理，得到产品。

与现有技术相比，本发明制得一种高效环保型聚乙烯相容剂，可用于聚乙烯合金增容、填充增强、粘合等，此外在低烟无卤阻燃电缆料、木塑复合材料等新兴领域也有广泛应用。复配的引发体系提高了接枝效率，侧喂料方式缩短了引发剂在双螺杆挤出机中的时间分布宽度，以及合适的抗交联剂的选择都为控制凝胶含量打下了基础，通过超声处理，进一步提高了接枝效率，并消耗了残留的引发剂，降低了单体的残留量。本发明很好的解决了聚乙烯反应接枝高接枝率与低残留、低凝胶量相互竞争的缺点，制备了一种高效环保的聚乙烯相容剂。