[发明专利]一种高力学强度聚乙烯材料及其制备方法

说明书

该发明涉及一种高力学强度聚乙烯材料，包括以下原料组分：改性高分子量聚乙烯短纤维、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸钠、甲叉双丙烯酰胺、OP乳化剂、聚醚胺修饰改性腰果酚环氧树脂、改性二苯基甲烷二异氰酸酯、马来酸、二月桂酸二丁基锡、KH‑560偶联剂、819光引发剂，改性高分子量聚乙烯短纤维由高分子量聚乙烯短纤维、双氧水和N,N‑二甲基甲酰胺反应制得，聚醚胺修饰改性腰果酚环氧树脂由改性腰果酚环氧树脂、聚醚胺、乙酸丁酯和乙酸乙酯反应制得，改性腰果酚环氧树脂由腰果酚环氧树脂、4‑溴丁酰氯、氯化铝、氢氧化钠和氯化钠溶液反应制得，改性二苯基甲烷二异氰酸酯由二苯基甲烷二异氰酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异辛酯、十二烷基苯磺酸钠和819光引发剂反应制得。该发明具有优异的力学强度。

技术领域

该发明涉及一种高力学强度聚乙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚乙烯为最简单、使用最广泛的一种合成型树脂。聚乙烯具有优异的耐高低温性能、透明性、耐紫外线性能、耐无机、有机酸碱腐蚀、低透水透气性能、耐黄变性能、加工性能等优势。聚乙烯被广泛应用于手提塑料袋、保护贴膜、工程和家居板材、工程和家居管材、给排水管道等领域。

目前，聚乙烯材料在力学强度需要进一步提升。该发明采用改性高分子量聚乙烯短纤维、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、甲叉双丙烯酰胺、OP乳化剂、聚醚胺修饰改性腰果酚环氧树脂、改性二苯基甲烷二异氰酸酯、马来酸、二月桂酸二丁基锡、KH-560偶联剂、819光引发剂制备了高力学强度聚乙烯材料，该方法制备的高力学强度聚乙烯材料具有优异的力学强度。

发明内容

该发明的目的在于提供一种高力学强度聚乙烯材料的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的力学强度。

为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。

一种高力学强度聚乙烯材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将二苯基甲烷二异氰酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异辛酯、十二烷基苯磺酸钠和819光引发剂按照质量份数比为90：25～37：27～31：0.2～0.7：0.5～1加入到反应釜中，搅拌速度为70～81r/min，维持体系温度75～83 ℃条件下反应20min，物料经1000～3000W高压汞灯光照6～15s，粉碎，得到改性二苯基甲烷二异氰酸酯；(2)、将腰果酚环氧树脂、4-溴丁酰氯和氯化铝按照质量份数比为90：65～78：0.3～1添加至水热反应釜中，维持体系温度125～140 ℃条件下反应2～6h，将产物和质量份数比为16～28：145～160的氢氧化钠和氯化钠溶液添加至水热反应釜中，维持体系温度75～90℃反应30～55min，产物经离心分离、1L乙醇洗涤3次，于72℃、-0.08MPa真空干燥17min，得到改性腰果酚环氧树脂；(3)、将质量份数比为86的改性腰果酚环氧树脂以0.5质量份/min的添加速率添加至装有质量份数比为49～67：127～145：85～93的聚醚胺、乙酸丁酯和乙酸乙酯反应釜中，搅拌速度为110～128r/min，维持体系温度75～81 ℃条件下反应25～43min，产物经120℃、-0.06MPa减压蒸馏2h，即得到聚醚胺修饰改性腰果酚环氧树脂；(4)、将高分子量聚乙烯短纤维、双氧水和N,N-二甲基甲酰胺按照质量份数比90：37～43：118～134加入到水热反应釜中，维持体系温度25～30 ℃条件下反应9～21min，物料经1000W高压汞灯光照5～10s，等离子体处理3～9s，产物经1L水洗涤2次、500mL乙醇超声洗涤3次，于56℃、-0.08MPa真空干燥23min，粉碎，即得到改性高分子量聚乙烯短纤维；(5)、将改性高分子量聚乙烯短纤维、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、甲叉双丙烯酰胺、OP乳化剂、聚醚胺修饰改性腰果酚环氧树脂、改性二苯基甲烷二异氰酸酯、马来酸、二月桂酸二丁基锡、KH-560偶联剂、819光引发剂按照质量份数比86：26～31：1～4：2～8：31～39：21～29：15～26：0.5～2：0.4～1：0.5～1加入到反应釜中，搅拌速度为70～82r/min，维持体系温度25～31 ℃条件下反应15min，产物经2000～3000W高压汞灯光照6～20s，粉碎，将产物用高速混合机在温度175～179℃混合反应1～5min，用挤出机在温度177～185℃挤出造粒，即得到高力学强度聚乙烯材料。