[发明专利]一种注塑级超高分子量聚乙烯材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种注塑级超高分子量聚乙烯材料及其制备方法和应用，属于高分子材料技术领域。本发明提供的注塑级超高分子量聚乙烯材料的制备原料包括主料和加工助剂，所述加工助剂占所述主料的质量百分比为0.1～1％，所述主料包括如下质量百分含量的组分：超高分子量聚乙烯A30～50％，所述超高分子量聚乙烯A的分子量为300～500万；超高分子量聚乙烯B15～35％，所述超高分子量聚乙烯B的分子量为100～150万；高密度聚乙烯20～40％；高密度聚乙烯接枝马来酸酐5～15％；低密度聚乙烯4～6％。在本发明中，上述组分配合得到的注塑级聚乙烯材料不仅具有良好的流动性，还与尼龙具有良好的相容性。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种注塑级超高分子量聚乙烯材料及其制备方法和应用。

背景技术

超高分子量聚乙烯是热塑性工程塑料，由乙烯、丁二烯单体在催化剂的作用下聚合而成。它综合了大部分塑料的优越性能，超高分子量聚乙烯复合材料具有很好的耐冲击、耐低温、耐磨损、耐化学腐蚀等性质，在机械、运输、纺织、造纸、农业、食品包装、煤矿、化工等领域广泛应用。此外，超高分子量聚乙烯还用于提高尼龙的耐磨性，但是超高分子量聚乙烯的流动性差，挤出成型的周期长，且与尼龙的相容性差，对尼龙的耐磨性的提高程度有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种注塑级超高分子量聚乙烯材料及其制备方法和应用，本发明所提供的注塑级超高分子量聚乙烯材料具有良好的流动性，与尼龙相容性良好。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种注塑级超高分子量聚乙烯材料，其制备原料包括主料和加工助剂，所述加工助剂占所述主料的质量百分比为0.1～1％，所述主料包括如下质量百分含量的组分：超高分子量聚乙烯A30～50％，所述超高分子量聚乙烯A的分子量为300～500万；超高分子量聚乙烯B15～35％，所述超高分子量聚乙烯B的分子量为100～150万；高密度聚乙烯20～40％；高密度聚乙烯接枝马来酸酐5～15％；低密度聚乙烯4～6％。

优选地，所述超高分子量聚乙烯A的密度为0.94～0.96g/cm³。

优选地，所述超高分子量聚乙烯B的密度为0.94～0.96g/cm³。

优选地，所述高密度聚乙烯的分子量为20～25万，密度为0.95～0.96g/cm³，熔融指数为15～20g/10min。

优选地，所述高密度聚乙烯接枝马来酸酐的接枝率为0.8～1％，熔融指数为3～5g/10min，密度为0.95g/cm³。

优选地，所述低密度聚乙烯的分子量为12～14万，密度为0.91～0.92g/cm³，熔融指数为0.2～0.5g/10min。

优选地，所述加工助剂包括抗氧剂和润滑剂中的至少一种；所述抗氧剂包括抗氧剂1010和抗氧剂168中的至少一种；所述润滑剂包括乙撑双硬脂酰胺和多聚磷酸中的至少一种。

本发明还提供了上述技术方案所述注塑级超高分子量聚乙烯材料的制备方法，包括如下步骤：

将超高分子量聚乙烯A、超高分子量聚乙烯B、高密度聚乙烯、高密度聚乙烯接枝马来酸酐、低密度聚乙烯和加工助剂混合后，依次进行熔融挤出和造粒，得到注塑级超高分子量聚乙烯材料。

优选地，所述熔融挤出过程分为十一个工作温区，具体为：一区150℃，二区160～180℃，三区170～190℃，四区170～190℃，五区170～190℃，六区180～200℃，七区180～210℃，八区180～210℃，九区180～210℃，十区180～210℃，机头区180～210℃；各温区的停留时间为3～5min，熔融挤出过程中的螺杆转速为300～450rpm。