[发明专利]一种耐火聚乙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

该发明涉及一种耐火聚乙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚乙烯是以乙烯为单体制备而成的多重结构和性能的通用热塑性塑料，聚乙烯具有优异的耐寒、结晶度、介电常数、加工性、耐耐酸、碱、盐等的腐蚀、耐低温等优势，聚乙烯被广泛应用于塑料工艺品、家居塑料制品、自来水管道、排污管道等领域。

目前，聚乙烯材料在耐火性能和力学强度需要进一步提升。该发明采用改性高密度聚乙烯、葡萄糖二酸改性高密度聚乙烯、硼酸钙制备了耐火聚乙烯材料，通过挤出、注塑、模压等工艺制备成各种塑料制品，该方法制备的耐火聚乙烯材料具有优异的耐火性能和力学强度。

发明内容

该发明的目的在于提供一种耐火聚乙烯材料的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的耐火性能和力学强度。

为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。

一种耐火聚乙烯材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将葡萄糖、水、钯碳和双氧水按照质量份数比为100：45～60：0.5～2：105～120加入到反应器中，搅拌速度为120～150r/min，维持体系温度85～107 ℃条件下反应0.5～2h，向反应釜中添加乙酸钙饱和溶液反应10min，产物经过滤、500mL水洗涤3次，产物溶解于100mL浓盐酸中反应10min后，用乙醇洗涤5次、过滤，滤饼经50℃、-0.08MPa真空干燥9min，得到葡萄糖二酸；(2)、将高密度聚乙烯和高锰酸钾水溶液按照质量份数比50：17～30加入到反应器中，搅拌速度为70～86r/min，维持体系温度65～76 ℃条件下反应2～8min，产物经过滤、500mL水洗涤3次，将葡萄糖二酸和甲苯按照质量份数比15～23：70～85加入到上述反应器中，搅拌速度为80～102r/min，维持体系温度135～146 ℃条件下反应0.6～2h，产物经过滤、1L乙醇洗涤3次、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于90℃、-0.05MPa真空干燥10min，得到葡萄糖二酸改性高密度聚乙烯；(3)、将羟基聚二甲基硅氧烷和乙醇钠按照质量份数比60：2～8加入到反应釜中，搅拌速度为75～90r/min，维持体系温度65～78 ℃条件下将质量份数比为19～31的环氧氯丙烷在0.5h内添加至反应釜中，维持上述反应条件继续反应0.5～1h，产物经500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于66℃、-0.07MPa真空干燥7min，即得到环氧氯丙烷改性羟基聚二甲基硅氧烷；(4)、将高密度聚乙烯、环氧氯丙烷改性羟基聚二甲基硅氧烷、六氢苯酐、DPM-30和马来酸酐按照质量份数比40：21～32：8～17：0.5～2：4～7加入到反应釜中，搅拌速度为80～97r/min，维持体系温度105～125 ℃条件下反应2～8min，即得到改性高密度聚乙烯；(5)、将改性高密度聚乙烯、葡萄糖二酸改性高密度聚乙烯、硼酸钙、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸锌按照质量份数比100：17～26：28～39：3～7：2～6加入到高速混合机中，用高速混合机在温度183～189℃混合反应2～7min，用挤出机在温度186～197℃挤出造粒，即得到耐火聚乙烯材料。

该发明所述的耐火聚乙烯材料的制备方法，包括下列步骤：

(1)、将葡萄糖、水、钯碳和双氧水按照质量份数比为100：45～60：0.5～2：105～120加入到反应器中，搅拌速度为120～150r/min，维持体系温度85～107 ℃条件下反应0.5～2h，向反应釜中添加乙酸钙饱和溶液反应10min，产物经过滤、500mL水洗涤3次，产物溶解于100mL浓盐酸中反应10min后，用乙醇洗涤5次、过滤，滤饼经50℃、-0.08MPa真空干燥9min，得到葡萄糖二酸；所述的钯碳和双氧水的目的为了提高葡萄糖转化为葡萄糖二酸的产率。

(2)、将高密度聚乙烯和高锰酸钾水溶液按照质量份数比50：17～30加入到反应器中，搅拌速度为70～86r/min，维持体系温度65～76 ℃条件下反应2～8min，产物经过滤、500mL水洗涤3次，将葡萄糖二酸和甲苯按照质量份数比15～23：70～85加入到上述反应器中，搅拌速度为80～102r/min，维持体系温度135～146 ℃条件下反应0.6～2h，产物经过滤、1L乙醇洗涤3次、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于90℃、-0.05MPa真空干燥10min，得到葡萄糖二酸改性高密度聚乙烯；所述的葡萄糖二酸的目的为了提高高密度聚乙烯的力学强度。