[发明专利]一种聚乙烯组合物及其制备方法和改性交联聚乙烯

说明书

本发明公开了一种聚乙烯组合物及其制备方法和改性交联聚乙烯。以该聚乙烯组合物的总重量为基准，该组合物包括50‑90重量％的聚乙烯、0‑10重量％的聚烯烃弹性体、5‑40重量％的表面改性的粉煤灰、1‑2重量％的交联剂、0.1‑1重量％的交联助剂，以及0.1‑1重量％的抗氧剂和加工助剂；其中，表面改性的粉煤灰通过将粉煤灰以偶联剂表面处理后得到，粉煤灰的平均粒径为20微米以下；所述偶联剂为硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂和硬脂酸类偶联剂中的至少一种。由此得到的改性交联聚乙烯可以兼具高模量及高冲击强度及优异的耐磨性能。

技术领域

本发明涉及一种聚乙烯组合物及其制备方法，以及由该聚乙烯组合物交联反应得到的改性交联聚乙烯。

背景技术

聚乙烯是广泛应用于各个领域的最重要的材料之一，可以通过如挤塑、吹塑、注塑、膜塑、滚塑等成型方法加工成各种不同形状制品。然而，单纯的聚乙烯材料无法满足许多应用对强度、模量、韧性、耐热性的高要求。目前，交联和填充是提高聚乙烯材料性能的有效途径。

其中填充是材料改性的简便、有效的方法。实现有效的填充需要选择合适的填料以满足不同的性能要求，否则填料的加入将影响最终制品的性能。而对于交联聚乙烯的填充更需要选择合适的填料。

粉煤灰是火力电厂排出的一种废弃物，虽已有利用粉煤灰作为填料，但如何用于塑料改性填充领域，尤其是用于交联聚乙烯改性方面还需要研究。

CN102061030A公开了高耐磨防腐纳米无机粒子交联聚乙烯复合材料，该材料由A和B两组分组成：A组分组成有线性低密度聚乙烯、聚乙烯改性剂、抗氧剂；B组分组成有高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、超细Al₂O₃、纳米MoS₂、分散润滑剂、表面处理剂、交联剂和助交联剂。该复合材料的制备包括(1)将A组分混合挤出造粒，再用等离子表面处理仪处理备用；(2)B组分通过先将超细Al₂O₃、纳米MoS₂以表面处理剂处理，然后与其他组分混合挤出造粒制备；(3)将A组分和B组分混合得到复合材料。该复合材料可以具有优异的刚性、硬度、耐化学腐蚀和阻隔性。

CN102492213A公开了一种滚塑级交联聚乙烯耐磨复合材料及其制备方法，该复合材料的组成为：线性低密度聚乙烯76.7-79％、超高分子量聚乙烯4-19％、交联剂0.15-4％、抗氧剂0.15-1％及表面处理过的无机填料4-12％。其中表面处理过的无机填料为用偶联剂处理过的二硫化钼、铬铁矿粉、石墨、萤石、蛭石、二氧化钛、硫化钨、硫化铅、高岭土、稀土中的至少一种。无机填料的表面处理方法为：偶联剂加入乙醇水溶液后逐滴加入无机填料中混合，然后干燥。该复合材料提供材料的耐磨性能。

CN102417650A公开了一种耐磨交联PE复合管，该复合管组成包括：聚乙烯100份、抗刮擦剂1-3份、碳纤维0-10份、弹性体0-5份、抗氧剂0.05-0.2份、交联促进剂0.2-1份和润滑剂0.5-1份。该复合管的制备包括：将各组分混合挤出造粒，然后与由硅烷和交联引发剂组成的硅烷交联剂混配为PE混配料，最后将该PE混配料挤出并交联得到耐磨交联PE复合管。

目前没有交联聚乙烯采用粉煤灰作为填充料进行改性的技术，为了更好地应用粉煤灰，实现采用粉煤灰填充交联聚乙烯进行改性，需要开发相应的方法以获得具有良好的抗冲击性能和耐摩擦性能的改性交联聚乙烯。

发明内容

本发明的目的是为了如何将粉煤灰用于交联聚乙烯的填充改性，提供一种聚乙烯组合物及其制备方法和改性交联聚乙烯，且其具有优异的冲击性能和耐磨性能。