[发明专利]一种耐磨性聚乙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

该发明涉及一种耐磨性聚乙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚乙烯具有良好的化学稳定性，能耐酸、碱、盐等的腐蚀，在室温下几乎不溶于任何溶剂、耐低温性能、机械及加工性能等优势。聚乙烯被广泛应用于保护薄膜、保鲜膜、购物袋、手套、电线电缆、电缆、电线、家居用品、给排水管道等领域。

目前，聚乙烯材料在耐磨性能和力学强度需要进一步提升。该发明采用回收耐火聚乙烯材料、回收隔热聚乙烯材料、改性低密度聚乙烯、黄铜改性多孔三氧化二铝制备了耐磨性聚乙烯材料，通过挤出、注塑、模压等工艺制备成各种塑料制品，该方法制备的耐磨性聚乙烯材料具有优异的耐磨性能和力学强度。

发明内容

该发明的目的在于提供一种耐磨性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磨性能和力学强度。

为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。

一种耐磨性聚乙烯材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将锌粉、铟粉和镁粉按照质量份数比为20：3～9：1～6加入到反应器中，搅拌速度为55～68r/min，维持体系温度745～785 ℃条件下将质量份数比为75～86铜粉在0.5h内添加至反应器中，将反应器升温至987～1010℃继续反应0.5h，产物经球磨机在55℃、筒体转速为40r/min、辛醇溶液中球磨反应25min，产物经500mL乙醇洗涤3次，73℃、-0.07MPa真空干燥6min，得到黄铜；(2)、将氯化铝、醋酸丁酯、辛醇、水和司盘80按照质量份数比40：10～18：3～8：120～145：1～4加入到反应器中，搅拌速度为130～143r/min，维持体系温度65～74 ℃条件下搅拌反应2～6h，产物经105℃、-0.07MPa减压蒸馏1h，产物经1L乙醇洗涤3次，70℃、-0.06MPa真空干燥9min，得到三氧化二铝前驱体；(3)、将三氧化二铝前驱体、黄铜和青铜按照质量份数比100：17～26：1～5加入到球磨机中，筒体转速为25～36r/min，维持体系温度35～48 ℃条件下球磨反应0.5～1h，产物在氮气保护下，于200℃焙烧2h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，产物经研磨，即得到黄铜改性多孔三氧化二铝；(4)、将低密度聚乙烯、紫铜线、聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯按照质量份数比30：6～12：2～7：2～6加入到高速混合机中，用高速混合机在温度179～185℃混合反应4min，用挤出机在温度183～187℃挤出造粒，即得到改性低密度聚乙烯；(5)、将回收耐火聚乙烯材料、回收隔热聚乙烯材料、改性低密度聚乙烯、黄铜改性多孔三氧化二铝、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸钙按照质量份数比20：76～88：7～13：29～37：2～7：3～6加入到高速混合机中，用高速混合机在温度183～189℃混合反应3～9min，用挤出机在温度186～198℃挤出造粒，即得到耐磨性聚乙烯材料。

该发明所述的耐磨性聚乙烯材料的制备方法，包括下列步骤：

(1)、将锌粉、铟粉和镁粉按照质量份数比为20：3～9：1～6加入到反应器中，搅拌速度为55～68r/min，维持体系温度745～785 ℃条件下将质量份数比为75～86铜粉在0.5h内添加至反应器中，将反应器升温至987～1010℃继续反应0.5h，产物经球磨机在55℃、筒体转速为40r/min、辛醇溶液中球磨反应25min，产物经500mL乙醇洗涤3次，73℃、-0.07MPa真空干燥6min，得到黄铜；所述的锌粉、铟粉和镁粉的目的为了降低铜粉的加工温度。

(2)、将氯化铝、醋酸丁酯、辛醇、水和司盘80按照质量份数比40：10～18：3～8：120～145：1～4加入到反应器中，搅拌速度为130～143r/min，维持体系温度65～74 ℃条件下搅拌反应2～6h，产物经105℃、-0.07MPa减压蒸馏1h，产物经1L乙醇洗涤3次，70℃、-0.06MPa真空干燥9min，得到三氧化二铝前驱体；所述的司盘80的目的为了提高三氧化二铝前驱体的稳定性。

(3)、将三氧化二铝前驱体、黄铜和青铜按照质量份数比100：17～26：1～5加入到球磨机中，筒体转速为25～36r/min，维持体系温度35～48 ℃条件下球磨反应0.5～1h，产物在氮气保护下，于200℃焙烧2h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，产物经研磨，即得到黄铜改性多孔三氧化二铝；所述的黄铜的目的为了提高多孔三氧化二铝的比表面积和耐磨性。