[发明专利]具有优异耐开裂性能的聚乙烯组合物及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料改性领域，具体涉及一种具有优异耐开裂性能的聚乙烯组合物及其制备方法。包括以下重量份数的组分：HDPE树脂100份、交联剂0.03～0.15份、活化剂0.05～0.5份、聚乙二醇0.5～1.5份、弹性体8～15份、助剂0～1.0份。交联剂为1min半衰期温度为140～165℃、活化能≥130kJ/mol的有机过氧化物。本发明具有较原HDPE树脂高的耐环境应力开裂性能，同时保持原HDPE树脂的刚性和加工性能，可用于对耐环境应力开裂性能要求较高的塑料中空容器的生产原料。本发明还提供其制备方法，工艺简单合理，易于工业化生产。

技术领域

本发明属于高分子材料改性领域，具体涉及一种具有优异耐开裂性能的聚乙烯组合物及其制备方法。

背景技术

用于制备包装工业化学品及药品、食品等中空容器的高密度聚乙烯(HDPE)结晶度高、刚性大，使用过程中易发生环境应力开裂，因此提高耐环境应力开裂性能是研制中空容器制品的一个重要研究方向。

目前对HDPE材料的耐环境应力开裂的改进方法主要有2种：一是物理共混改性，二是化学改性。物理共混改性是通过与橡胶类弹性体或柔性聚乙烯共混改性，但此方法降低了材料的刚性，现有技术一般还要与其它刚性大的材料共混。CN 105924751A公开了一种用于中空容器的耐环境应力开裂HDPE复合材料，利用聚酰亚胺纤维、甲基丙烯酸甲酯、多壁碳纳米管提高材料的力学性能，乙烯-辛烯嵌段共聚物为增韧剂，马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物为相容剂，提高材料的韧性及耐环境应力开裂的性能，缺点是由于材料中有含有无机填料，制品制不成本色；CN 101283037A公开了一种用于吹塑的具有改善的抗应力开裂性/刚度关系的聚乙烯组合物，该组合物是通过常规的乙烯均聚法或共聚法制备出具有超高分子量聚乙烯组分(A)，再通过机械混合法或原位混合法与两种分子量不同的聚乙烯基础树脂(B)、(C)混合而制备，但此方法后加工企业很难得到应用。化学改性一般通过接枝或交联(包括化学交联和辐照交联)进行改性；CN 106232638A公开了一种具有优异耐环境应力开裂性的聚烯烃，通过聚合反应制备的一种高分子量、宽分子量分布和高的长支链含量聚烯烃，具有优异的耐环境开裂性和可加工性。但此方法后加工企业也很难得到应用；CN105924584A则公开了一种耐环境应力开裂的长链支化高密度聚乙烯材料，通过熔融反应加工法对高密度聚乙烯加入二官能度接枝单体进行长链支化改性以提高其耐环境应力开裂性能，但加工流动性降低，且反应不易控制；CN 102924774 B是以HDPE树脂为基料，通过超低密度聚乙烯(ULDPE)耐候母粒和有机过氧化物微交联改性来实现。但采用三次螺杆挤出加工，加工成本高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种具有优异耐开裂性能的聚乙烯组合物，具有较原HDPE树脂高的耐环境应力开裂性能，同时保持原HDPE树脂的刚性和加工性能，可用于对耐环境应力开裂性能要求较高的塑料中空容器的生产原料；本发明还提供其制备方法，工艺简单合理，易于工业化生产。

本发明所述的具有优异耐开裂性能的聚乙烯组合物，包括以下重量份数的组分：

其中：

HDPE树脂的密度为0.945～0.955g/cm³，熔体流动速率MFR为1.5～40g/10min，所述的MFR是在190℃，21.6Kg负荷下的测定值。

交联剂为有机过氧化物，优选为1min半衰期温度为140～165℃、活化能≥130kJ/mol的有机过氧化物。采用半衰期温度相对低的和活化能相对高的过氧化物做为交联剂，可在生产加工温度和加工时间条件下充分完成分解，并引发聚合物的链增长；此类有机过氧化物通过渗吸法均匀分散于树脂中，可在生产加工温度和加工时间条件下分解完成，并均匀引发聚合物的链增长或交联。

有机过氧化物为特丁基过氧化乙酸酯、特丁基过氧化异丙基碳酸酯、2，2-双(特丁基过氧化)辛烷或2，2-双(特丁基过氧化)丁烷中的一种或几种。