[发明专利]一种热塑性交联聚乙烯材料、制备方法及其应用

说明书

本发明属于高分子材料领域，公开了一种热塑性交联聚乙烯材料、制备方法及其应用。所述热塑性交联聚乙烯材料包括易交联的第一聚乙烯组分、不易交联的第二聚乙烯组分及有机过氧化物交联剂。本发明的易交联的第一聚乙烯产物交联后以微粒形态均匀分散在不易交联的第二聚乙烯组分中，并且与不易交联的第二聚乙烯组分的大分子链相互缠结，使得到的产品完全是热塑性的，其耐热性、蠕变等性能又优于易交联的第一聚乙烯组分和不易交联的第二聚乙烯组分。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，涉及一种改性的聚乙烯材料，具体地，涉及一种热塑性交联聚乙烯材料、制备方法及其应用。

背景技术

交联技术是指通过化学方式(如加入交联剂)或物理方法(如辐照)来实现大分子的交联反应，使线型聚合物变成具有三度空间网络结构的聚合物的技术。交联技术是提高聚乙烯(polyethylene，简称PE)性能的一种重要技术，经交联改性得到的交联聚乙烯(PEX)其力学性能、耐热性、蠕变性、耐磨性等综合性能较PE均得到大幅度改善，从而其应用范围也得以大大拓宽。但现有技术中，PEX材料一般采用高密度聚乙烯(High DensityPolyethylene，简称为HDPE)交联获得，交联度标准规定60％～70％不等，如此高的交联度，使PEX完全失去了热塑性，PEX管材的连接无法采用热熔法焊接连接，同时PEX管材废料亦无法采用热熔法回收再利用，而当交联度较低时，PEX材料虽能保留部分热塑性，但其耐热性、蠕变抗性较原料聚乙烯，其提高并不明显。

中国专利文献CN102875877A公开了一种动态交联改性耐热聚乙烯材料及其制备方法与应用，所述交联改性耐热聚乙烯材料的原料组成为：聚乙烯粉末5％～20％，硅烷偶联剂0.1％～0.4％，有机过氧化物0.01％～0.1％，有机锡0.01％～0.04％，余量为耐热聚乙烯，该方法将硅烷交联的PE与耐热聚乙烯材料共混挤出造粒，得到局部交联的热塑性交联聚乙烯材料。但硅烷交联反应要求体系中含有水或释放水的化合物，而该方法中并未涉及，故该方法很难得到硅烷交联的PE；此外，该方法使用有机锡化合物作为催化剂，毒性大，不利于人体健康及环保保护。

发明内容

因此，本发明旨在提供一种热塑性交联聚乙烯材料，其力学性能、耐热性、蠕变性、耐磨性等综合性能接近PEX，耐热性、蠕变抗性较未交联聚乙烯原料有明显提高；同时，本发明还提供了所述热塑性交联聚乙烯材料的制备方法及其应用。

为此，本发明提供了一种热塑性交联聚乙烯材料，其中，按重量份数计，其原料包括如下组分：

第一聚乙烯组分 30～70份；

第二聚乙烯组分 30～70份；

交联剂 0.15～0.35份；

所述第一聚乙烯组分为不含抗氧剂或其它自由基捕捉剂的乙烯均聚物；所述第二聚乙烯组分为含抗氧剂或其它自由基捕捉剂的乙烯均聚物或乙烯和非乙烯单体的共聚物。

进一步地，所述非乙烯单体为丁烯、已烯、辛烯中的一种或几种组合。

进一步地，按重量分数计，其原料包括如下组分：

第一聚乙烯组分 35份；

第二聚乙烯组分 65份；

有机过氧化物交联剂 0.25份；

所述第一聚乙烯组分为不含抗氧剂或其它自由基捕捉剂的乙烯均聚物；所述第二聚乙烯组分为乙烯和己烯单体的共聚物。

进一步地，所述有机过氧化物交联剂为过氧化二叔丁烷、2,5–二甲基–2,5–二叔丁基过氧基–3–己炔或双叔丁基过氧化二异丙苯中的一种或几种组合。

进一步地，还包括抗氧剂，所述抗氧剂为硫代二丙酸双十二醇酯和/或3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯。