[发明专利]压制超薄超高分子量聚乙烯板的制备方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种聚乙烯材料加工技术，具体为一种压制超薄超高分子量聚乙烯板的制备方法。

背景技术

超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料，平均分子量约35万～800万，因分子量高而具有其它塑料无可比拟的优异的耐冲击、耐磨损、自润滑性、耐化学腐蚀等性能。

由于超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）熔融状态的粘度高达108Pa*s，流动性极差，其熔体指数几乎为零，所以很难用一般的机械加工方法进行加工。近年来，超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的加工技术得到了迅速发展，通过对普通加工设备的改造，已使超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）由最初的压制-烧结成型发展为挤出、吹塑和注射成型以及其它特殊方法的成型。现行的超高分子量聚乙烯压制板材生产中，当板材的厚度为5mm或低于5mm时，生产出的板会出现厚薄不均，生熟夹杂，中间有气泡，表面有水印等现象，导致生产出的板材不能使用。在超薄超高分子量聚乙烯板材的生产中，也有通过挤出的方法可以生产出类似的板材，但是通过挤出方法生产的超薄板材，因加工工艺以及流动性改性剂的用量等原因，在耐磨、耐冲击、拉伸、屈服、拉伸率、热变形方面和要求都有较大差距。

在《塑料挤出》2004第五期，第13页中，指出“通过流动性来改善UHMWPE的加工性能，比如和中低分子量聚乙烯等高流动性的树脂共混，或者加入流动改性剂以降低其粘度来改善其加工性。《超高分子量聚乙烯的成型技术现状及研究进展》（甘肃化工，2005年第2期），中指出“有机物共混改性”的思路，并指出其中可以使用固体石蜡、石油提取物、硬脂酸盐或酯等。

但是改性剂的混入通常会给产品质量带来一定的影响，这种影响有正有负，所以改性剂的选择，用量以及加工工艺就显得非常关键。

发明内容

本发明为了解决超薄超高分子量聚乙烯板材的生产中存在的质量差的技术问题，提供了一种压制超薄超高分子量聚乙烯板的制备方法。

本发明的技术方案是，一种压制超薄超高分子量聚乙烯板的制备方法，步骤：一、在高分子量聚乙烯原料中加入重量比例为0.3%-0.6%的流动改进剂（高分子蜡和或硬脂酸），二、模压烧结成型工艺为，热压压力为14-17MPa，温度为180-230℃，时间为60-120分钟；冷压压力为20-24Mpa，温度为50-80℃，时间为180-240分钟。

在上述技术方案的基础上，效果较好的技术方案是，一种压制超薄超高分子量聚乙烯板的制备方法，步骤：一、在高分子量聚乙烯原料中加入重量比例为0.5%的流动改进剂，所述的流动改性剂为0.3%高分子蜡和0.2%硬脂酸；二、模压烧结成型工艺为，热压压力为15MPa，温度为200℃，时间为90分钟；冷压压力为22Mpa，温度为65℃，时间为210分钟。

按照本工艺路线制成的2-5mm厚的高分子量聚乙烯板，厚度均匀，质量均匀，无气泡，无水印杂纹，而且在耐磨、耐冲击、拉伸、屈服、拉伸率、热变形方面都具有较大的进步。

具体实施方式

实施例1、目标板材的厚度为5mm，长宽规格2200mm*1400mm，使用模压烧结成型工艺，

高分子聚乙烯，加入0.5%的硬脂酸，通过“先热后冷”工艺模压烧结成型，其中热压压力为15MPa，温度为200，时间为70分钟；冷压压力为16Mpa，温度为60度，时间为200分钟。

对照材料使用挤出加工工艺。

 

实施例2、目标板材的厚度为4mm，长宽规格2200mm*1400mm，使用的加工装置，

高分子聚乙烯，加入0.5%的高分子蜡，通过“先热后冷”工艺模压烧结成型，其中热压压力为17MPa，温度为230，时间为120分钟，冷压压力为24Mpa，温度为80度，时间为240分钟。对照材料使用挤出加工工艺。

 

实施例3、目标板材的厚度为3mm，长宽规格2200mm*1400mm，使用本工艺路线，对照材料使用挤出加工工艺。

高分子聚乙烯，加入0.3%的高分子蜡和0.2%的硬脂酸，通过“先热后冷”工艺模压烧结成型，其中热压压力为14MPa，温度为180，时间为60分钟，；冷压压力为20Mpa，温度为50度，时间为180分钟。