[发明专利]一种高耐候滚塑聚乙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性聚乙烯复合材料，特别涉及具有高耐候功能的、适合滚塑生产工艺的聚乙烯复合材料，本发明还涉及该聚乙烯复合材料的制备方法。

背景技术

滚塑成型是一种利用旋转的模具进行加工的塑料加工方式，属于无应力、有氧加工。滚塑成型中90%以上制品使用聚乙烯材料进行加工。滚塑成型过程中对助剂的消耗量比注塑、吹塑等其他塑料加工方式均有较大提高，导致滚塑制品成型后残留在制品中的助剂含量大幅减少。

大部分滚塑制品要求的使用年限长达5-20年，如水箱、皮划艇、船、保温箱等，滚塑制品在使用过程中受到紫外线、热、盐雾等侵蚀作用，导致塑料本身发生降解、脆化直至丧失使用功能。添加耐候剂对滚塑聚乙烯材料进行改性是常用的一种延长制品使用寿命的方法，但如何保证达到规定的年限是一个技术难题。

国际上通行的表征方法是，材料在一定条件的氙灯老化箱中进行加速老化试验，当测试指标如断裂伸长率、冲击强度等下降到空白值的50%时的千小时数，称之为耐候等级，如通过8000小时试验，为UV8级。这一方法只考虑了紫外光对材料的侵蚀作用，是不完善的。

聚乙烯塑料在受到高温时，因空气中的氧气对材料有降解作用，该作用随着温度的升高而加剧，使聚乙烯制品的使用寿命和常温相比大幅缩短。目前并没有专门的技术方案对这两个问题进行综合考虑。

公开号为 CN103571026A的中国发明“一种耐老化滚塑专用聚乙烯树脂及其制备方法”，公布了一种耐候型的滚塑聚乙烯材料的解决方案，但其只考虑了紫外光的侵蚀作用，而且效果只能达到6000h（UV6级），和本发明的配方效果有较大差距。

公开号为CN1269378A的中国发明专利“滚塑法用稳定剂组合”，公布了在滚塑成型中的稳定剂，可以延缓滚塑加工时间，提高耐候性，但其发明的主要目的是为了使聚乙烯材质在滚塑加工过程中受到280℃左右的高温不发生脆化，该发明所表征的参数为280℃下的黄变时间和冲击强度，这和本发明的发明目的不同。另外，该发明专利中也涵盖了高岭土组分，但其功能是作为填料使用，并不涉及到产生复合耐候剂的缓释功能作用。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺点和不足，本发明的目的首先是提供一种高耐候滚塑聚乙烯材料，其次是提供该滚塑聚乙烯材料的制备方法。

为实现本发明的发明目的，发明人提供如下技术方案：

一种高耐候滚塑聚乙烯材料，原料配方按质量百分比计为：

（A）95％-98.8％的线型低密度聚乙烯，

（B）1.2％-5％的复合耐候剂，所述的复合耐候剂组分为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂AO1790（亦是指抗氧剂1790）、抗紫外线剂THT4611、抗紫外线剂UV3346和高岭土。

本发明通过对不同抗氧剂和抗紫外线剂的复配，达到高耐候能力；通过使用高吸附量的高岭土处理复合耐候剂，使复合耐候剂具备一定的缓释功能，由此制作成的高耐候滚塑聚乙烯复合材料，按照GB/T 16422.2-1999《塑料实验室光源暴露试验方法 第2部分：氙弧灯》测试，断裂伸长率保持50%的时间可≥8000h，同时按照GB/T 7141-2008《塑料热老化试验方法》测试，40℃热老化时间可≥8000h。

作为优选方案，根据本发明所述的一种高耐候滚塑聚乙烯材料，其中，所述复合耐候剂按质量百分比计的组分为：5-10%的抗氧剂1010、10-20%的抗氧剂168、5-10%的抗氧剂AO1790、5-10%抗紫外线剂THT4611、5-10%的抗紫外线剂UV3346和40-70%的高岭土。

作为优选方案，根据本发明所述的一种高耐候滚塑聚乙烯材料，其中，所述的线型低密度聚乙烯满足：密度为0.915-0.939g/cm³，熔体流动速率（190℃,2.16Kg）为1.0-20.0g/10min。该原料为市售产品，从生产厂家购得后直接使用。聚乙烯的优选牌号为埃克森美孚公司的LLDPE LL8446.21、泰国暹罗公司的LLDPE 735RU、韩国三星公司的LLDPE R901U、中石化公司的LLDPE中石化福炼 DNDA-8320。

作为优选方案，根据本发明所述的一种高耐候滚塑聚乙烯材料，其中，所述的高岭土满足：最大粒径≤8μm，吸油值≥50g/100g。