[发明专利]大口径管材专用的高强度高韧性HDPE玻纤母粒及其制备方法

说明书

本发明涉及一种大口径管材专用的高强度高韧性HDPE玻纤母粒及其制备方法，首先按照以下组分及重量份进行备料：基体树脂：100份；玻璃纤维：25‑35份；增韧剂：10‑30份；润滑剂：0.2‑2份；抗氧剂：0.1‑2份；相容剂：5‑10份；然后将基体树脂、玻璃纤维、增韧剂、润滑剂、抗氧剂、相容剂通过螺杆挤出机熔融、混炼，经过冷却、切粒后，最终形成大口径管材专用的高强度高韧性HDPE玻纤母粒。本发明采用强剪切的螺纹块组合，并将玻璃纤维的进料口提前，加大玻璃纤维在双螺杆中的剪切力和剪切时间，降低玻璃纤维的长度；选用POE接枝马来酸酐作为主要的相容剂，提高增韧剂和玻璃纤维的相容性，增加母粒的强度和韧性；选用多种树脂以及增韧剂进行配合使用，调节体系的冲击性能。

技术领域

本发明涉及玻璃纤维填充母粒，尤其是涉及一种大口径管材专用的高强度高韧性HDPE玻纤母粒及其制备方法。

背景技术

玻纤母粒作为高强度的填充母粒，具有弹性模量高，冲击强度低，韧性差的力学特点，同时具有性能优异、耐腐蚀、环境友好的特点。大口径HDPE双壁缠绕管普遍存在单重高、环刚度低的缺陷，为了提高大口径管材的环刚度，满足工程使用要求，需要通过添加高模量高韧性的玻纤母粒，增加管材配方的弯曲模量，提高管材的力学性能。

目前市面上使用的玻纤产品主要是高强度的玻纤母粒。该母粒通过添加玻璃纤维、均聚PP和相容剂对聚丙烯进行增强处理，使材料获得超高的弯曲模量和弯曲强度。但是该母粒在大口径管材运用上会存在以下几个缺陷：1)高模量的玻纤母粒韧性差，管材的结构壁厚度较高时，管材容易出现脆性断裂；2)高模量的玻纤母粒韧性差，导致其在管材配方中的添加量少，达不到大口径高环刚度管材的模量要求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种大口径管材专用的高强度高韧性HDPE玻纤母粒及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

第一方面，本发明提供一种大口径管材专用的高强度高韧性HDPE玻纤母粒，由以下重量份的组分制备而成：

基体树脂：100份；

玻璃纤维：25-35份；

增韧剂：10-30份；

润滑剂：0.2-2份；

抗氧剂：0.1-2份；

相容剂：5-10份。

优选地，所述基体树脂选自高密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或低密度聚乙烯等树脂中的一种或多种组合。

优选地，所述玻璃纤维选自无碱连续玻璃纤维、中碱连续玻璃纤维或高强度连续玻璃纤维等玻璃纤维中的一种或多种组合。

优选地，所述增韧剂选自乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、氯化聚乙烯、三元乙丙橡胶或乙烯-辛烯共混物POE中的一种或多种的混合物。

优选地，所述相容剂选自HDPE接枝马来酸酐、POE接枝马来酸酐或PP接枝马来酸酐等中的一种或其他商业化的相容剂。

优选地，所述润滑剂选自石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸锌、乙烯基双硬脂酰胺或其衍生物、季戊四醇硬脂酸酯、聚四氟乙烯、TAF或硅酮粉中的一种或多种组合。

优选地，所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、含硫抗氧剂、复合抗氧剂中的一种或多种组合。

优选地，所述受阻酚类抗氧剂包括型号为BHT、2246、1010、1076等；

所述亚磷酸酯类抗氧剂包括型号为抗氧剂168、抗氧剂626、抗氧化剂618等；

所述含硫抗氧剂包括型号为DLTDP、DSTDP、DMTDP、DTDTP等；