[发明专利]一种低导热系数聚乙烯材料及其制备方法

说明书

该发明涉及一种低导热系数聚乙烯材料，包括以下原料组分：改性聚乙烯、三氧化二铝/氧化锌/二氧化硅和改性纳米纤维素，改性聚乙烯由聚乙烯、介孔二氧化钛改性气相二氧化硅、KH‑560偶联剂、顺丁烯二酸酐和偶氮二异丁腈反应制得，介孔二氧化钛改性气相二氧化硅由气相二氧化硅、钛酸四丁酯、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、乙醇、水、草酸和过硫酸铵反应制得，三氧化二铝/氧化锌/二氧化硅由醋酸铝、醋酸锌、硅酸钠、乙酸乙酯、水、乙醇、偶氮二异丁腈、过硫酸铵和OP‑10乳化剂反应制得，改性纳米纤维素由纳米纤维素、介孔三氧化二铝、微晶纤维素和氢氧化钠水溶液反应制得。该发明具有优异的低导热系数。

技术领域

该发明涉及一种低导热系数聚乙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚乙烯材料为通用型塑料树脂。聚乙烯材料具有优异的柔韧性、抗腐蚀老化性、低密度、耐黄变性、透光性、力学强度等优势。聚乙烯被广泛应用于一次性塑料塑料制品、户外用保护性贴膜、化工原料内衬包装材料、化工输送液体原料管道、排污管道等领域。

目前，聚乙烯材料在低导热系数需要进一步提升。该发明采用改性聚乙烯、三氧化二铝/氧化锌/二氧化硅和改性纳米纤维素制备了低导热系数聚乙烯材料，该方法制备的低导热系数聚乙烯材料具有优异的低导热系数。

发明内容

该发明的目的在于提供一种低导热系数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低导热系数。

为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。

一种低导热系数聚乙烯材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将纳米纤维素、介孔三氧化二铝和微晶纤维素按照质量份数比为30：7～15：5～9加入到球磨机中，筒体转速为28r/min，维持筒体温度27 ℃条件下球磨反应30min，将产物转移至马弗炉中，在氮气保护下，于200℃热处理0.5h，300℃热处理0.5h，350℃热处理0.5h，将产物和质量份数比为35～50的氢氧化钠水溶液添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为90～106 ℃条件下水热反应35min，产物经过滤、500mL水超声洗涤3次、500mL乙醇超声洗涤2次，于61℃、-0.07MPa真空干燥7min，研磨，得到改性纳米纤维素；(2)、将醋酸铝、醋酸锌、硅酸钠、乙酸乙酯、水、乙醇、偶氮二异丁腈、过硫酸铵和OP-10乳化剂按照质量份数比为16：15～22：23～26：68～75：75～90：32～41：13～21：8～15：1～5添加至反应釜中，搅拌速度为260r/min，维持体系温度36 ℃条件下反应0.5h，将反应釜温度升温至60～75℃继续反应1～5h，将反应釜温度升温至90℃继续反应2h，产物经过滤，100℃热处理0.5h，200℃热处理1h，300℃热处理1h，400℃热处理2h，500℃热处理3h，产物经研磨、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤2次，于55℃、-0.08MPa真空干燥8min，得到三氧化二铝/氧化锌/二氧化硅；(3)、将气相二氧化硅、钛酸四丁酯、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、乙醇、水和过硫酸铵按照质量份数比为49：66～73：9～17：6～11：89～100：3～7：5～9加入到反应釜中，搅拌速度为300r/min，维持体系温度33 ℃条件下反应45min，将质量份数比为2～6的草酸以0.03质量份/min的添加速率添加至反应釜中，待滴加结束后，维持上述反应条件下继续反应2～6h，产物经55℃、-0.05MPa减压蒸馏2h，产物经200℃热处理1h，300℃热处理1h，400℃热处理2h，500℃热处理2h，600℃热处理3h，研磨，即得到介孔二氧化钛改性气相二氧化硅；(4)、将质量份数比为90的聚乙烯加入到球磨机中，筒体转速为22r/min，维持筒体温度20 ℃条件下球磨反应35min，将质量份数比为36～43：1～3：8～15：8～17的介孔二氧化钛改性气相二氧化硅、KH-560偶联剂、顺丁烯二酸酐和偶氮二异丁腈添加至球磨机中，维持上述条件下继续球磨10～23min，即得到改性聚乙烯；(5)、将改性聚乙烯、三氧化二铝/氧化锌/二氧化硅和改性纳米纤维素按照质量份数比为86：25～34：14～21加入到平板硫化机中，在温度176～189℃成型，即得到低导热系数聚乙烯材料。