[发明专利]一种聚乙烯用纳米无机填料

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种聚乙烯用纳米无机填料。

背景技术

聚乙烯简称PE，是五大合成树脂之一，聚乙烯主要分为线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高低密聚乙烯三大类，聚乙烯无臭无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能，最低使用温度可达到-70℃，化学稳定性好，但是聚乙烯对环境应力非常敏感，耐热老化性差。现有的无机填料虽然能一定程度上提高聚乙烯的强度性能，但是相容性差，对聚乙烯性能改善有限。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种聚乙烯用纳米无机填料。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种聚乙烯用纳米无机填料，按重量份计由以下成分制成：纳米二氧化硅20-25、微硅粉10-16、纳米二氧化钛10-16、纳米石墨烯5-10、纳米硫酸钙4-6、聚乙烯醇15-22、淀粉10-15。

进一步的，所述纳米二氧化硅经过偶联剂处理，具体为：将纳米二氧化硅均匀分散到质量分数为50%的乙醇溶液中，加热至60℃，以250r/min转速搅拌20min，得到纳米二氧化硅乙醇分散液，所述纳米二氧化硅与乙醇的摩尔比为1:10，向纳米二氧化硅乙醇分散液中添加其质量8%的偶联剂，加热至80℃，以1500r/min转速搅拌42min，然后进行抽滤，烘干至恒重，即得。

进一步的，所述偶联剂为有机硅烷偶联剂。

进一步的，所述纳米二氧化钛与纳米石墨烯重量份比为1:1。

进一步的，所述淀粉为栗子淀粉与玉米淀粉按3：1质量比例混合而成。

进一步的，所述栗子淀粉粒度为950目，所述玉米淀粉粒度为1200目。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明制备的聚乙烯用纳米无机填料，综合性能优异，通过向聚乙烯塑料中添加本发明制备的纳米无机填料，不仅具有良好的相容性，同时能够大幅度提高聚乙烯塑料的力学性能，尤其是拉伸强度大幅度提高，显著扩大了聚乙烯塑料的应用领域。

具体实施方式

实施例1

一种聚乙烯用纳米无机填料，按重量份计由以下成分制成：纳米二氧化硅20、微硅粉10、纳米二氧化钛10、纳米石墨烯5、纳米硫酸钙4、聚乙烯醇15、淀粉10。

进一步的，所述纳米二氧化硅经过偶联剂处理，具体为：将纳米二氧化硅均匀分散到质量分数为50%的乙醇溶液中，加热至60℃，以250r/min转速搅拌20min，得到纳米二氧化硅乙醇分散液，所述纳米二氧化硅与乙醇的摩尔比为1:10，向纳米二氧化硅乙醇分散液中添加其质量8%的偶联剂，加热至80℃，以1500r/min转速搅拌42min，然后进行抽滤，烘干至恒重，即得。

进一步的，所述偶联剂为有机硅烷偶联剂。

进一步的，所述纳米二氧化钛与纳米石墨烯重量份比为1:1。

进一步的，所述淀粉为栗子淀粉与玉米淀粉按3：1质量比例混合而成。

进一步的，所述栗子淀粉粒度为950目，所述玉米淀粉粒度为1200目。

实施例2

一种聚乙烯用纳米无机填料，按重量份计由以下成分制成：纳米二氧化硅25、微硅粉16、纳米二氧化钛16、纳米石墨烯10、纳米硫酸钙6、聚乙烯醇22、淀粉15。

进一步的，所述纳米二氧化硅经过偶联剂处理，具体为：将纳米二氧化硅均匀分散到质量分数为50%的乙醇溶液中，加热至60℃，以250r/min转速搅拌20min，得到纳米二氧化硅乙醇分散液，所述纳米二氧化硅与乙醇的摩尔比为1:10，向纳米二氧化硅乙醇分散液中添加其质量8%的偶联剂，加热至80℃，以1500r/min转速搅拌42min，然后进行抽滤，烘干至恒重，即得。

进一步的，所述偶联剂为有机硅烷偶联剂。

进一步的，所述纳米二氧化钛与纳米石墨烯重量份比为1:1。

进一步的，所述淀粉为栗子淀粉与玉米淀粉按3：1质量比例混合而成。

进一步的，所述栗子淀粉粒度为950目，所述玉米淀粉粒度为1200目。

实施例3

一种聚乙烯用纳米无机填料，按重量份计由以下成分制成：纳米二氧化硅22、微硅粉15、纳米二氧化钛15、纳米石墨烯8、纳米硫酸钙5、聚乙烯醇18、淀粉12。