[发明专利]一种挤出吹塑用改性高密度聚乙烯组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚乙烯组合物，进一步讲，涉及一种具有较高的韧性和低温抗冲击能力的改性高密度聚乙烯组合物及其制备方法。

背景技术

用于挤出吹塑中空容器具的高密度聚乙烯(HDPE)一般都对材料有相应的要求，如：材料的分子量较大，以保证中空制品尤其是较大的中空制品具有能达到要求的强度；要求材料具有良好的加工性能，在挤出吹塑过程中在满足强度的条件下还有具有较好的流动性和韧性，才能较好的成型，使制品获得优异的性能；尤其是较大型的中空包装桶，要经过多次装卸和运输，有时还会在较低温度下搬运。为了避免运输、装卸过程中由于碰撞等因素而导致包装破裂，除了必须的强度外，还要求材料具有良好的韧性。

挤出吹塑用高密度聚乙烯，为了使制品在使用过程中不至于变形，大型中空用的材料在聚合过程中要提高分子量，以提高聚合物的强度。但是单纯的提高分子量会带来一个问题，就是加工上变得更加困难，聚合物不容易熔融，挤出吹塑压力都需要很大，从而增加了设备的功率消耗。解决这个问题，从原料生产过程上说，就是聚合过程中在分子主链共聚上一些长支链，如采用丁烯、己烯甚至是辛烯来共聚。采用共聚的方法，增加长支链，可提高加工流动性。但如果大量共聚长链烯烃的话，工艺操作变得困难。为了提高材料挤吹过程中流动性，增加其加工性能，可以加入适量的润滑剂，使挤出过程更加容易，制品型坯表面质量提高，减少出现鱼皮现象。制品强度提高，韧性也很重要。共聚工艺使材料的结晶度有所降低，但有一些HDPE还是存在韧性不足的问题，制成品在低温条件下运输容易造成破裂，低温冲击性能低。

专利CN1216936C提出了一种挤出或吹塑级分子量聚乙烯专用料，其配方中含有超高分子量聚乙烯、纳米无机材料、流动改性剂、偶联剂、相容剂等，此专利中超高分子量聚乙烯价格比较贵，加工困难；其加入的纳米无机材料需要进行处理等，工艺较为复杂，成本必然较高。

专利CN1283710C公布了一种中空成型体用聚乙烯系树脂，该专利采用多级聚合工艺或熔融混合的方法得到一种聚乙烯系树脂混合物，混合物中全部为不同级分的聚乙烯；采用多级聚合工艺不易控制，熔融混合性能不易稳定。

专利CN101384627A也公布了一种吹塑用聚乙烯系树脂，包括一些列有耐环境应力开裂性和弯曲弹性模量的聚乙烯树脂，操作起来较复杂，且性能不稳定。

专利CN100545201C公布了一种挤吹成型的热塑性包装组合物，其组成为高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的组合，主要用于膜状包装，非用于挤出吹塑中空容器。

发明内容

针对上述提到的现有技术中的缺陷，本发明的目的之一在于提供一种挤出吹塑用改性高密度聚乙烯组合物。本发明的组合物能在不降低材料的其他性能强度的情况下，明显提高其韧性即高、低温抗冲击性能，并使材料的挤出性能得到改善，以满足日益迫切的来自生产生活各方面的需求。

本发明所述的挤出吹塑用改性高密度聚乙烯组合物，包含有共混的以下组分：

以高密度聚乙烯100重量份数计，丁苯粉末橡胶0.5～15重量份数，优选2～10重量份数；润滑剂0.1～1.0重量份数，优选0.1～0.5重量份数。

本发明中，作为主体树脂的高密度聚乙烯，包括由现有技术中各种方法制备的高密度聚乙烯。众所周知，高密度聚乙烯分子量相对较大，熔融指数较低，在挤出过程中流动不好，加工性能较差；同时在较低温度下抗冲击性能不良，低温运输时制品易破裂。为此，本发明在原有的高密度聚乙烯的基础上，添加纳米级的并具有交联结构的丁苯粉末橡胶、润滑剂等，可以在不降低其他强度的情况下，提高材料的韧性即高、低温抗冲击性能，并使材料的挤出性能得到改善。

本发明的改性高密度聚乙烯组合物中的丁苯粉末橡胶为粒径为50～150nm、具有交联结构的粉末橡胶，其凝胶含量为60wt％或更高，优选75wt％或更高，更优选为90wt％或更高。

本发明中所述丁苯粉末橡胶可以选用现有技术中符合上述参数要求的各种粉末橡胶，优选中国专利申请CN 1402752A所公开的全硫化丁苯粉末橡胶。该种全硫化丁苯粉末橡胶是指凝胶含量达到60wt％或更高，更优选75wt％或更高，干燥后无需加隔离剂即可自由流动的橡胶微粉。该全硫化丁苯粉末橡胶的每一个微粒都是均相的，即单个微粒在组成上都是均质的。在现有显微技术的观察下微粒内没有发现分层、分相等不均相的现象。该丁苯粉末橡胶是通过将相应的丁苯橡胶胶乳辐照交联而将橡胶粒子粒径固定的。