[发明专利]一种耐酸防腐改性聚乙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚乙烯材料，具体地说是涉及一种耐酸防腐改性聚乙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚乙烯为典型的热塑性塑料，是无臭、无味、无毒的可燃性白色粉末。成型加工的PE树脂均是经挤出造粒的蜡状颗粒料，外观呈乳白色。聚乙烯化学稳定性较好，室温下可耐稀硝酸、稀硫酸和任何浓度的盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨水、胺类、过氧化氢、氢氧化钠、氢氧化钾等溶液。但不耐强氧化的腐蚀，如发烟硫酸·浓硝酸、铬酸与硫酸的混合液。在室温下上述溶剂会对聚乙烯产生缓慢的侵蚀作用，而在90-100℃下，浓硫酸和浓硝酸会快速地侵蚀聚乙烯，使其破坏或分解。聚乙烯在大气、阳光和氧的作用下，会发生老化，变色、龟裂、变脆或粉化，丧失其力学性能。在成型加工温度下，也会因氧化作用，使其熔体戮度下降，发生变色、出现条纹，故而在成型加工和使用过程或选材时应予以注意。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐酸防腐改性聚乙烯材料及其制备方法。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种耐酸防腐改性聚乙烯材料，由下列重量份的原料配制而成：高密度聚乙烯80-90、中密度聚乙烯20-30、聚丙烯12-14、八溴醚7-8、硬脂酸钙9-10、全氟乙丙烯3-5、双马来酰亚胺7-9、烃基磷酸6-8、甲基环己烷15-20、炭黑6-7、硅烷偶联剂8-9、滑石粉5-6、紫外线吸收剂8-12、抗氧剂1010  6-9、纳米硅微粉13-15、丁酯10-12、硫酸钡5-9、改性助剂6-8；

所述改性助剂由下列重量份的原料制成：纳米碳酸钙10-15、聚苯乙烯3-5、白油6-8、钛白粉5-7、甲基顺丁烯二酸10-12、硬脂酸钡4-6、乙撑双硬酯酰胺5-8、烷基酰胺2-3、氢化蓖麻油8-10、异丙醇4-5、铝酸酯偶联剂7-8、乙酸乙烯酯13-15、烷基磺酸钠4-5；

所述改性助剂的制备方法是：称取上述重量份的纳米碳酸钙、钛白粉、硬脂酸钡，分别研磨后再通过混合器混合均匀，然后加入其它剩余成分，在80-85℃的条件下，在高混机中按转速为350-400转/分下搅拌10-15分钟，静置冷却至室温，即得所需改性助剂。

一种耐酸防腐改性聚乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：

    （1）将硬脂酸钙、炭黑、滑石粉、纳米硅微粉、硫酸钡混合后研磨，再加入聚丙烯、全氟乙丙烯、硅烷偶联剂、紫外线吸收剂、抗氧剂1010、丁酯一起倒入混合机中混合，在95-110℃的条件下搅拌，设置搅拌速度为40-50转/分钟，搅拌时间为10-15分钟，自然冷却后得混合料A；

    （2）将称取好的高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、八溴醚、双马来酰亚胺、烃基磷酸、甲基环己烷投入捏合机内进行捏合，待物料摩擦生热至75-80℃，将物料排入冷混机中降温，当温度降到40℃以下时出料，得到混合料B；

    （3）将步骤（1）得到的混合料A和步骤（2）得到的混合料B以及改性助剂混合均匀送至双螺杆挤出机中挤出造粒，造粒工艺为温度190-210℃，双螺杆转速200-300转/分，即可得到耐酸防腐改性聚乙烯材料母粒。

本发明的有益效果：

本发明通过纳米碳酸钙在塑料树脂中的充分分散，有效地提高了塑料的耐热、耐候、耐磨等性能，通过硅烷偶联剂将聚乙烯与纳米碳酸钙界面偶联起来，从而提高聚乙烯材料的性能和增加黏结强度，所得改性后的聚乙烯可耐发烟硫酸等强氧化的酸腐蚀，而且还具有耐老化、防变色的特性。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。

实施例1：

一种耐酸防腐改性聚乙烯材料，由下列重量份（kg）的原料配制而成：高密度聚乙烯80、中密度聚乙烯20、聚丙烯12、八溴醚7、硬脂酸钙9、全氟乙丙烯3、双马来酰亚胺7、烃基磷酸6、甲基环己烷15、炭黑6、硅烷偶联剂8、滑石粉5、紫外线吸收剂8、抗氧剂1010  6、纳米硅微粉13、丁酯10、硫酸钡5、改性助剂6-8；

所述改性助剂由下列重量份（kg）的原料制成：纳米碳酸钙10-15、聚苯乙烯3、白油6、钛白粉5、甲基顺丁烯二酸10、硬脂酸钡4、乙撑双硬酯酰胺5、烷基酰胺2、氢化蓖麻油8、异丙醇4、铝酸酯偶联剂7、乙酸乙烯酯13、烷基磺酸钠4；制备方法是：称取上述重量份的纳米碳酸钙、钛白粉、硬脂酸钡，分别研磨后再通过混合器混合均匀，然后加入其它剩余成分，在80-85℃的条件下，在高混机中按转速为350-400转/分下搅拌10-15分钟，静置冷却至室温，即得所需改性助剂。