[发明专利]一种HDPE复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，特别是指一种HDPE复合材料及其制备方法。

背景技术

高密度聚乙烯(HDPE)是一种广泛应用的高分子树脂，它具有良好的耐疲劳性，较好的耐热性，优良的尺寸稳定性等优点。但是它的物理性能一般，在一些家电、汽车的应用领域，对物理性能有很高的要求，普通HDPE不能满足这种要求，这就大大限制了HDPE复合材料的应用范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种HDPE复合材料及其制备方法，以解决现技术普通HDPE材料的应用受到限制的问题。

本申请创新的利用PBT改性HDPE，并用过氧化二异丙苯(DCP)和纳米TiO₂来改善HDPE和PBT的相容性，优化现有HDPE复合材料的力学性能，这对于扩展HDPE复合材料的应用具有非常重要的现实意义。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种HDPE复合材料，按重量份由以下组分组成：

所述纳米TiO₂为20-30nm。

所述纳米TiO₂是经过硅烷偶联剂KH550处理后的纳米TiO₂。

所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。

上述任一项HDPE复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(2)称取80份-100份的HDPE、10份-16份PBT、0.1份-0.3份DCP、0.1份-0.3份纳米TiO₂、0.1份-0.5份抗氧剂混合并搅拌均匀，得到混合料；

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到HDPE复合材料。

所述步骤(2)具体为：

将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度160～180℃，二区温度200～220℃，三区温度200～220℃，四区温度200～220℃，五区温度200～220℃，六区温度200～220℃，机头温度200～220℃,螺杆转速200～280r/min。

本发明的有益效果是：

1、纳米TiO₂的作用有二：①TiO₂的加入，在HDPE基体中起到了成核剂的作用，从而诱导HDPE结晶，改善HDPE复合材料的物理性能。②TiO₂的加入，在一定程度上改善了HDPE和PBT界面间的相容性，使得两者之间的粘结更牢固，有利于HDPE复合材料性能的提升。

2、过氧化二异丙苯(DCP)作为引发剂可以使HDPE成为自由基离子，同时HDPE的自由基离子会与PBT的发生交联，形成三维网状结构，这进一步改善HDPE和PBT界面间的相容性，也有利于HDPE复合材料性能的提升。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本申请的各实施例中所用的原料如下：

HDPE(型号1062)，美国Nexus Res in；PBT(型号2002U)，日本宝理；DCP，上海诺泰化工有限公司；纳米TiO₂，芜湖华泰化工；抗氧剂(型号Irganox168、Irganox1010、Irganox1330)，瑞士汽巴精化。

本申请的各实施例中所用的测试仪器如下：

ZSK30型双螺杆挤出机，德国W&P公司；JL-1000型拉力试验机，广州市广才实验仪器公司生产；HTL900-T-5B型注射成型机，海太塑料机械有限公司生产；XCJ-500型冲击测试机，承德试验机厂生产；QT-1196型拉伸测试仪，东莞市高泰检测仪器有限公司；QD-GJS-B12K型高速搅拌机，北京恒奥德仪器仪表有限公司。

本申请提供一种HDPE复合材料，按重量份由以下组分组成：

纳米TiO₂为20-30nm。

纳米TiO₂是经过硅烷偶联剂KH550处理后的纳米TiO₂。