[发明专利]复合聚乙烯材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种复合聚乙烯材料及其制备方法。所述复合聚乙烯材料，以重量份计，包括如下原料组分：聚乙烯树脂60‑100份、改性白石墨烯0.1‑15份、白油0.1‑10份、分散剂0.1‑20份；其中，所述改性白石墨烯为聚合物包覆修饰的白石墨烯，所述聚合物的聚合单体为苯乙烯或丙烯酸酯类单体。该复合聚乙烯材料兼具优异的力学强度和冲击韧性，同时还具有较佳的抗老化性和耐磨性，且颜色透明容易着色，不需要添加过多的助剂补强，配方简单，应用范围和市场前景广阔。

技术领域

本发明涉及塑料材料，特别是涉及一种复合聚乙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚乙烯(PE)是塑料中结构最简单、应用最为广泛的一类高分子材料，聚乙烯因无臭、无毒、化学稳定性好、常温下不溶于一般溶剂、吸湿性小、且耐大多数酸碱腐蚀、绝缘性好等特性被广泛应用于塑料管材、薄膜、电线电缆等行业。但聚乙烯的强度不高、抗冲击性能差以及耐热抗老化性能差等缺陷也限制了进一步广泛应用。因此对PE塑料进行改性提高刚性韧性抗老化性势在必行。

以往研究多采用弹性体或无机刚性粒子对PE进行改性。通过弹性体改性PE，可以明显提高改性PE的冲击韧性，但力学强度下降很明显，另外，采用弹性体对PE进行改性，为改善加工性能，还需要辅以抗氧剂，配方复杂且加工工艺较难控制；采用无机刚性粒子改性PE可以显著提高PE力学强度，但冲击韧性提高幅度仍然不大，且无机粒子改性PE时存在填充量大，导致挤出工艺复杂，产品外观缺陷较多。

还有部分研究通过在PE中进一步添加偶联剂、交联剂等对PE进行交联补强，但冲击强度提高幅度仍然有限，且配方和生产工艺复杂化，难以适应市场和实际生产需求。

发明内容

基于此，有必要提供一种复合聚乙烯材料。该复合聚乙烯材料兼具优异的力学强度和冲击韧性，同时还具有较佳的抗老化性和耐磨性，且颜色透明容易着色，不需要添加过多的助剂补强，配方简单，应用范围和市场前景广阔。

一种复合聚乙烯材料，以重量份计，包括如下原料组分：

其中，所述改性白石墨烯为聚合物包覆修饰的白石墨烯，所述聚合物的聚合单体为苯乙烯或丙烯酸酯类单体。

在其中一个实施例中，所述的复合聚乙烯材料，以重量份计，包括如下原料组分：

在其中一个实施例中，所述的复合聚乙烯材料，以重量份计，包括如下原料组分：

在其中一个实施例中，所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述聚合物的聚合单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述白石墨烯为1-20层白石墨烯。

在其中一个实施例中，所述改性白石墨烯由包括如下步骤的方法制备而成：

将白石墨烯分散在溶剂中，加入亲油性的稳定剂进行亲油处理，得白石墨烯分散液；

将所述白石墨烯分散液升温至60～120℃，加入引发剂，搅拌10-30min；再加入所述聚合物的聚合单体，搅拌反应0.5-2h；调节所得反应液的pH为7-8，过滤，收集滤渣；得所述改性白石墨烯。

在其中一个实施例中，所述稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮、烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠、油胺、油酸中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述溶剂为水、乙醇、乙二醇、丙三醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的至少一种。