[发明专利]易于生产加工的超高分子量聚乙烯改性三元体系

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种高分子材料的自增塑改性体系，尤其涉及一种易于生产加工的超高分子量聚乙烯改性三元体系。

背景技术

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）极强的耐磨性、极强的耐低温冲击性以及极强的耐环境应力开裂性能等多种优异性能，使得UHMWPE可以应用到航空航天、医疗、运输、防弹、娱乐等多个领域。但UHMWPE极高的熔体粘度及极低的临界剪切速率又严重的限制了UHMWPE的生产加工规模。因此，不断的有学者尝试改进加工设备或研究改善UHMWPE流动性能的改性方法。但效果均不太理想，改进加工设备方法能在一定程度上实现对UHMWPE的生产加工，但该方法还存在加工单一、成本较高等缺点，成型不同UHMWPE制品仍存在较大限制；改性方法固然能避免以上缺点，但是多数能改善UHMWPE流动性能的改性方法往往以降低初生态UHMWPE优异性能为代价，并没有合理的解决UHMWPE加工难这一问题。因此，解决UHMWPE加工难这一难题，还需探寻新的方法。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种既能保持初生态UHMWPE优异的性能，又能满足易于生产加工的超高分子量聚乙烯改性三元体系。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

易于生产加工的超高分子量聚乙烯改性三元体系，该改性三元体系由如下重量百分比原料组成：50%＜初生态UHMWPE＜100%，0＜自增塑剂可控降解超高分子量聚乙烯＜50%，0＜外增塑剂＜50%；

采用自增塑剂可控降解超高分子量聚乙烯和外增塑剂同时改性初生态UHMWPE；

所述自增塑剂可控降解超高分子量聚乙烯由采用热、光、氧、水、超声、辐射或机械应力可控降解方法处理初生态UHMWPE制得；

所述外增塑剂采用高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯或聚丙烯。

作为本发明的一种优选方案，所述初生态UHMWPE的粘均分子量为150万g/mol～1000万g/mol。

作为本发明的另一种优选方案，所述自增塑剂可控降解超高分子量聚乙烯的粘均分子量为50万g/mol～200万g/mol。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、初生态UHMWPE/自增塑剂可控降解超高分子量聚乙烯/外增塑剂改性三元体系中，自增塑剂可控降解超高分子量聚乙烯能较好地保持初生态UHMWPE的优异性能，同时自增塑剂可控降解超高分子量聚乙烯分子可以穿插在初生态UHMWPE分子间，起解缠作用；添加外增塑剂能改善初生态UHMWPE大分子之间的粘结作用或增加UHMWPE与加工设备之间的润滑作用。

2、自增塑剂与外增塑剂二者同时改性初生态UHMWPE，改性三元体系不仅能较好地保持初生态UHMWPE的优异性能，同时具有较好的加工性能，真正实现初生态UHMWPE的加工生产。

具体实施方式

易于生产加工的超高分子量聚乙烯改性三元体系，该改性三元体系由如下重量百分比原料组成：50%＜初生态UHMWPE＜100%，0＜自增塑剂可控降解超高分子量聚乙烯＜50%，0＜外增塑剂＜50%。采用自增塑剂可控降解超高分子量聚乙烯和外增塑剂同时改性初生态UHMWPE。自增塑剂可控降解超高分子量聚乙烯由采用热、光、氧、水、超声、辐射或机械应力可控降解方法处理初生态UHMWPE制得。外增塑剂采用高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯或聚丙烯。

其中，初生态UHMWPE的粘均分子量为150万g/mol～1000万g/mol；自增塑剂可控降解超高分子量聚乙烯的粘均分子量为50万g/mol～200万g/mol；在熔体流动速率测定仪上设定的温度为190℃，加载的砝码为5kg，外增塑剂的熔体流动速率≥5g/10min。测定塑料熔体流动速率步骤：1、设定熔体流动速率仪温度为190℃加热并恒温15min；2、称量2～4g的改性三元体系材料加入熔体流动速率仪中，并加载5kg砝码；3、待物料均匀稳定流出时，开始计时，称量1～4min流出物料的质量；4、计算出10min流出物料的质量，即为该物质的熔体流动速率。

实施例1

易于生产加工的超高分子量聚乙烯改性三元体系由如下重量百分比原料组成：初生态UHMWPE/自增塑剂可控降解超高分子量聚乙烯/高密度聚乙烯的比例为70/20/10。该改性三元体系的拉伸强度为32MPa，简支梁冲击强度95MPa，熔体表观粘度8.0×10⁴ Pa.s。

实施例2