[发明专利]一种新型高强复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及材料技术领域，具体属于一种聚乙烯结构性复合材料及制备方法。

背景技术

近年来材料技术作为国家科技发展规划中关键的领域之一，是现代工业的关键技术。复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料，在航天航空、船舶、汽车工业及化工、纺织和机械制造，甚至于军事领域上均有广泛的应用。随着我国国民经济的高速发展，各行各业对于复合材料的应用投入大量增加，使得目前现有的复合材料品种、规格、性能等远不能满足发展需求。研制高性能复合材料，使其应用范围内的产品具有更高的安全性、可靠性、环境适应性，提升维修性、测试性和保障性，已成为新材料研究的必然趋势。

发明内容

本发明的目的是针对上面所述缺陷，提供一种可同时提高材料的刚性、韧性以及耐环境应力开裂性，且同时具有较好的耐磨性、耐环境应力开裂性耐热性和刚性、抗静电性、降解性、阻燃性等性能的新型高强复合材料。

本发明的另一目的是提供一种新型高强复合材料的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现的。

一种新型高强复合材料，其特征在于，由以下重量份的材料制成：线性低密度聚乙烯LLDPE  100重量份、高密度聚乙烯HDPE  2-10重量份、聚酰胺PA（尼龙） 1-5重量份、强氧化剂  0.1-2重量份、PE淀粉  1-5重量份、炭黑  1-8重量份、阻燃剂  1-5重量份。

优选的，所述新型高强复合材料由以下重量份的材料制成：性低密度聚乙烯LLDPE  100重量份、高密度聚乙烯HDPE  8重量份、尼龙 日本宇部PLX-19  4重量份、强氧化剂  1重量份、PE淀粉  3重量份、炭黑  4重量份、阻燃剂  3重量份。

所述线性低密度聚乙烯LLDPE熔体流动速率2-15 g/10min，密度0.925-0.940 g/cm3；高密度聚乙烯HDPE熔体流动速率2-15 g/10min，密度0.940-0.960 g/cm3；尼龙 日本宇部PLX-19密度1.08-1.24 g/cm3,分子量为15000-30000；用作交联剂的强氧化剂为有机过氧化物过氧化二异丙苯；阻燃剂为添加型无机阻燃剂 氢氧化镁。

一种新型高强复合材料的制备方法，其特征在于，由下列步骤制成：先将线性低密度聚乙烯与高密度聚乙烯、尼龙与氧化剂交联共聚改性，然后加入PE淀粉、炭黑、阻燃剂用挤出造粒的方法得到该复合材料。

优选的，一种新型高强复合材料的制备方法由下列步骤制成：先将线性低密度聚乙烯  100重量份与高密度聚乙烯  8重量份、尼龙 日本宇部PLX-19  4重量份与氧化剂 1重量份交联共聚改性，再将PE淀粉 3重量份、炭黑  4重量份、阻燃剂 3重量份加入高速混合机，然后在温度170-220℃条件下用造粒机挤出造粒，即得到该高强复合材料。

所述线性低密度聚乙烯LLDPE熔体流动速率2-15 g/10min，密度0.925-0.940 g/cm3；高密度聚乙烯HDPE熔体流动速率2-15 g/10min，密度0.940-0.960 g/cm3；尼龙 日本宇部PLX-19密度1.08-1.24 g/cm3,分子量为15000-30000；用作交联剂的强氧化剂为有机过氧化物过氧化二异丙苯；阻燃剂为添加型无机阻燃剂氢氧化镁。

其中，PE淀粉、炭黑、阻燃剂添加重量份不大于优选方案时，可以加入添加剂，如有机或无机填料、抗氧化剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、发泡剂、着色剂，所加量不影响本发明目的。

本发明的有益效果是：本发明综合使用性能优异，可同时提高材料的刚性、韧性以及耐环境应力开裂性。具有优良的机械加工性能，流动性、热稳定性、抗冲击性较好，同时具有较好的耐磨性、耐环境应力开裂性、耐热性和刚性、抗静电性、降解性、阻燃性等性能。具体优点如下：

1、线性低密度聚乙烯LLDPE与高密度聚乙烯HDPE共聚改性：增强耐磨性。

低密度LLDPE较柔软，强度低；高密度HDPE强度大，韧性较差，两者共混，可取长补短，制得硬度相异的PE材料。LLDPE共混体系中加入HDPE，则由于LLDPE与HDPE部分共晶，而达到改善其性能的目的。

2、LLDPE与聚酰胺PA化学交联改性：增强油类阻隔性。