[发明专利]一种超高强度高密度聚乙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超高强度高密度聚乙烯复合材料的制备方法，制备方法包括以下步骤：将高密度聚乙烯、高级脂肪酸和高级脂肪醇混合造粒，再注塑成型，冷却，得到一种超高强度高密度聚乙烯复合材料。本发明通过大量实验，将高密度聚乙烯、高级脂肪酸和高级脂肪醇混合造粒，大大降低高密度聚乙烯的形核能垒，实现均相形核，由于均相形核的形核密度极大，且所得聚乙烯结晶晶粒尺寸极小，从而赋予高密度聚乙烯超高强度，得到一种超高强度高密度聚乙烯复合材料。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种超高强度高密度聚乙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

HDPE(高密度聚乙烯)因具有优良的电绝缘性能、耐低温性能、加工性能以及耐腐蚀性能，而广泛应用于容器、管道、家具以及日用品等领域，尽管有着上述一系列优势，但在应用过程中，高密度聚乙烯也存在强度不高、耐磨性及硬度低的缺点，从而大大限制了其应用范围。

目前采用提高分子量以及共混纳米功能性填料可提高聚乙烯材料的强度，其中采用超高分子量聚乙烯以提高材料性能因超高分子量聚乙烯的价格昂贵而限制了其推广，采用纳米功能性填料共混提高聚乙烯材料的硬度及耐磨性又会存在纳米功能性填料的分散性及与聚乙烯基底的相容性问题，因此，亟需开发新的聚乙烯高性能化技术以替代价格昂贵的超高分子量聚乙烯，同时又可以避免采用纳米功能性材料而导致的分散性及与聚乙烯基底的相容性问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种超高强度高密度聚乙烯复合材料及其制备方法，本发明采用市售高密度聚乙烯作为原料，将高密度聚乙烯、高级脂肪酸和高级脂肪醇混合造粒，制备得到一种超高强度高密度聚乙烯复合材料，相比采用超高分子量聚乙烯作为原料具有极大的成本优势。

本发明的目的在于提供一种超高强度高密度聚乙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：

将高密度聚乙烯、高级脂肪酸和高级脂肪醇混合造粒，再注塑成型，冷却，得到一种超高强度高密度聚乙烯复合材料。

其中，高级脂肪酸包括硬脂酸和12-羟基硬脂酸，高级脂肪醇包括硬脂醇和鲸蜡醇。

本发明的目的还在于提供一种由上述制备方法制备得到的超高强度高密度聚乙烯复合材料。

超高强度高密度聚乙烯复合材料中聚乙烯晶粒的粒径为2-4nm。

本发明具有如下有益效果：

本发明提供一种超高强度高密度聚乙烯复合材料的制备方法，本发明通过大量实验，将高密度聚乙烯、高级脂肪酸和高级脂肪醇按比例混合造粒，大大降低高密度聚乙烯的形核能垒，实现均相形核，由于均相形核的形核密度极大，且所得聚乙烯结晶晶粒尺寸极小，从而赋予高密度聚乙烯超高强度，得到一种超高强度高密度聚乙烯复合材料。

具体实施方式

使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

本发明提供一种超高强度高密度聚乙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：

将高密度聚乙烯、高级脂肪酸和高级脂肪醇混合造粒，再注塑成型，冷却，得到一种超高强度高密度聚乙烯复合材料。

优选的，高级脂肪酸包括硬脂酸和12-羟基硬脂酸。

优选的，高级脂肪醇包括硬脂醇和鲸蜡醇。

优选的，将质量比为100：0.2～0.4：0.5～0.7：0.5～0.7：1.5～2.5高密度聚乙烯、硬脂酸、硬脂醇、鲸蜡醇、12-羟基硬脂酸进行混合造粒。

优选的，还包括注塑后保温，保温温度为90-100℃，时间为15-30分钟。