[发明专利]一种PE纳米复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种PE纳米复合材料，其特征在于，所述纳米复合材料由混料经熔融共混制得；所述混料包括PE颗粒，以及将PE颗粒联结的纳米材料和液体介质，

所述纳米材料为层状纳米材料，所述液体介质进入层状纳米材料层间，形成具有一定稠度的膏状物，将PE颗粒联结；

所述PE纳米复合材料是由如下方法制成的：

A、将纳米材料与液体介质混合搅拌，形成膏状物；其中，纳米材料1重量份，液体介质5-100重量份；所述膏状物中还含有助剂；膏状物的稠度为0-100mm，但不为0；液体介质的沸点低于PE的塑化温度；所述液体介质为水；

步骤A中加入乳胶，乳胶选自苯丙乳液、丙烯酸酯乳液、丙烯酸乳液，硅丙乳液、水性聚氨酯乳液、氟碳乳液、松香树脂乳液、松油醇 、醋丙乳液、水性环氧树脂乳液、丁苯胶乳、天然胶乳、白胶乳、氯丁胶乳、羧基丁苯胶乳中的一种或多种；

步骤A中通过物理方式促进液体介质在纳米材料之间分散，所述物理方式包括胶体磨、球磨、超声、涡流、刻蚀辅助、气流冲击；

B、将步骤A中的膏状物与PE颗粒混合搅拌形成共混物；纳米材料与PE颗粒的质量份数比为0.1-20:100；

C、将步骤B的共混物经过熔融共混，即得所述PE纳米复合材料；

步骤C中，共混物熔融共混时，当温度等于或高于PE塑化温度时，纳米混合材料中的液体介质气化，所述气化将团聚的纳米材料分离。

2.根据权利要求1所述的一种PE纳米复合材料，其特征在于，所述纳米材料为层状纳米材料，所述层状纳米材料的至少部分片层分散至PE中，所述层状纳米材料选自层状硅酸盐、层状钛酸盐、层状磷酸盐、层状金属氢氧化物、过渡金属卤氧化物、层状石墨、过渡金属硫化物、层状金属氧化物，层状金属氮化物，层状金属碳化物，二维金属有机框架一种或几种。

3.根据权利要求2所述的一种PE纳米复合材料，其特征在于，纳米材料为离子型层状材料时，纳米复合材料XRD衍射图在2θ角2-10°范围内无层间距特征峰。

4.根据权利要求1所述的一种PE纳米复合材料，其特征在于，所述助剂选自羧酸盐表面活性剂，硫酸酯盐表面活性剂，磺酸盐表面活性剂，磷酸酯盐表面活性剂，胺盐表面活性剂，季铵盐表面活性剂，杂环型表面活性剂，非离子表面活性剂，天然水溶高分子，合成水溶高分子及其预聚物中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的一种PE纳米复合材料，其特征在于，所述助剂与纳米材料的质量份数比为0.01-50:1。

6.根据权利要求1所述的一种PE纳米复合材料，其特征在于，混料中还有抗老化剂，所述抗老化剂与PE的质量份数比为0.1-1:100。

7.一种权利要求1-6任一所述的一种PE纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

A、将纳米材料与液体介质混合搅拌，形成膏状物；其中，纳米材料1重量份，液体介质5-100重量份；所述膏状物中还含有助剂；膏状物的稠度为0-100mm，但不为0；液体介质的沸点低于PE的塑化温度；所述液体介质为水；

步骤A中加入乳胶，乳胶选自苯丙乳液、丙烯酸酯乳液、丙烯酸乳液，硅丙乳液、水性聚氨酯乳液、氟碳乳液、松香树脂乳液、松油醇 、醋丙乳液、水性环氧树脂乳液、丁苯胶乳、天然胶乳、白胶乳、氯丁胶乳、羧基丁苯胶乳中的一种或多种；

步骤A中通过物理方式促进液体介质在纳米材料之间分散，所述物理方式包括胶体磨、球磨、超声、涡流、刻蚀辅助、气流冲击；

B、将步骤A中的膏状物与PE颗粒混合搅拌形成共混物；纳米材料与PE颗粒的质量份数比为0.1-20:100；

C、将步骤B的共混物经过熔融共混，即得所述PE纳米复合材料；

步骤C中，共混物熔融共混时，当温度等于或高于PE塑化温度时，纳米混合材料中的液体介质气化，所述气化将团聚的纳米材料分离。

8.根据权利要求7所述的一种PE纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述助剂一次性加入，或者分批次加入。

9.根据权利要求8所述的一种PE纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤A中液体介质进入层状纳米材料层间形成具有自粘性的膏状物，步骤C中在温度等于或高于PE塑化温度时，进入层间的液体介质气化，将层状纳米材料片层分离。