[发明专利]抗老化聚乙烯复合塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合塑料，具体地，涉及一种抗老化聚乙烯复合塑料及其制备方法。

背景技术

塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，俗称塑料或树脂，可以自由改变成分及形体样式，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。塑料一般具有以下特性：大多数塑料质轻，化学性稳定，不会锈蚀；耐冲击性好；具有较好的透明性和耐磨耗性；绝缘性好，导热性低；一般成型性、着色性好，加工成本低。正是由于上述特性使得塑料能够在生活、生产中得以广泛的应用，如薄膜、管材、注射日用品、透明制品、高性能产品、高性能管材、下水道管材、塑钢门窗、板材、人造皮革等领域。

虽然现有的塑料能够满足基本的生产生活要求，但是其仍然具有突出的缺陷，如容易老化，虽然现有技术中使用了抗老化剂，但是其自身还具有一定缺陷，要么是抗老化效果不理想，要么是抗老化剂具有毒性或者对环境有一定的危害。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗老化聚乙烯复合塑料及其制备方法，通过该方法制得的复合材料具有优异的抗老化和力学性能，并且该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。

为了实现上述目的，本发明提供了一种抗老化聚乙烯复合塑料的制备方法，包括：

1)将钛酸酯、醇混合制得钛酸酯溶液，接着将水、可溶性钼源、可溶性锰源、可溶性钕源、氨基酸加入至钛酸酯溶液中进行接触反应，然后洗涤、干燥、煅烧以制得掺杂纳米二氧化钛；

2)将聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、轻质氧化铝、滑石粉、硅酸铝纤维、邻苯二甲酸二异壬酯、抗坏血酸、蜂蜡进行混炼、成型得到主体；

3)将聚酯、凡士林、硬脂酸锌、掺杂纳米二氧化钛进行混炼，然后复合于主体的表面形成抗老化层以制得抗老化聚乙烯复合塑料。

本发明还提供了一种抗老化聚乙烯复合塑料的制备方法，该抗老化聚乙烯复合塑料通过上述的制备方法制备而得。

在上述技术方案中，本发明首先通过溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛，在制备纳米二氧化钛过程中，加入了可溶性钼源、可溶性锰源、可溶性钕源、氨基酸，最后通过煅烧的方式成功地将钼、锰、钕以及氮掺杂进入纳米二氧化钛中，进而使掺杂纳米二氧化钛能够作为抗老化剂使用；在步骤2)和3)中，先制备塑料的主体，然后将制得含有掺杂纳米二氧化钛的抗老化组合物并将其复合于主体的表面形成抗老化层；该抗老化层具有优异的抗老化效果进而使得复合塑料具有更长的使用寿命。同时，该制备方法具有工序简单和原料易得、价廉的优点，使得其适用于大规模生产。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种抗老化聚乙烯复合塑料的制备方法，包括：

1)将钛酸酯、醇混合制得钛酸酯溶液，接着将水、可溶性钼源、可溶性锰源、可溶性钕源、氨基酸加入至钛酸酯溶液中进行接触反应，然后洗涤、干燥、煅烧以制得掺杂纳米二氧化钛；

2)将聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、轻质氧化铝、滑石粉、硅酸铝纤维、邻苯二甲酸二异壬酯、抗坏血酸、蜂蜡进行混炼、成型得到主体；

3)将聚酯、凡士林、硬脂酸锌、掺杂纳米二氧化钛进行混炼，然后复合于主体的表面形成抗老化层以制得抗老化聚乙烯复合塑料。

在本发明的步骤1)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的复合塑料具有更优异的抗老化性能，优选地，在步骤1)中，钛酸酯、醇、水、可溶性钼源、可溶性锰源、可溶性钕源、氨基酸的重量比为1：6-10：10-15：0.05-0.15：0.05-0.15：0.03-0.10：0.02-0.06。

在本发明的步骤1)中，接触反应的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的复合塑料具有更优异的抗老化性能，优选地，在步骤1)中，接触反应满足以下条件：反应温度为60-80℃，反应时间为36-72h。

在本发明的步骤1)中，干燥的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的复合塑料具有更优异的抗老化性能，优选地，在步骤1)中，干燥满足以下条件：干燥温度为80-100℃，干燥时间为4-6h。

在本发明的步骤1)中，煅烧的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的复合塑料具有更优异的抗老化性能，优选地，在步骤1)中，煅烧满足以下条件：温度为320-380℃，时间为3-5h，压强为2-4MPa。