[发明专利]一种半刚性塑料排扣及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种半刚性塑料排扣，包括以质量份配比的高压聚乙烯60～80份、聚丙烯15～30份、POE弹性体或EVA弹性体15～20份、石墨烯/二氧化硅杂化材料0.5～1份。该排扣在较低的温度环境下仍具有优良的韧性和形状记忆功能，且该排扣的制备工艺简单，便于在现有工业化生产线中实施。

技术领域

本发明属于高分子材料改性和加工技术领域，涉及一种半刚性塑料排扣及其制备工艺。

背景技术

聚乙烯(PE)根据聚合方法、分子量高低、链结构的不同，分为高密度聚乙烯树脂(HDPE)、低密度聚乙烯树脂(LDPE)及线性低密度聚乙烯树脂(LLDPE)，其中低密度聚乙烯(LDPE)又称高压聚乙烯，低密度聚乙烯是一种具有蜡感的白色树脂，其结构特点是非线形的，与中密度聚乙烯和高密度聚乙烯相比，它具有较低的结晶度和软化点，有较好的成型加工性、柔韧性、伸长率、电绝缘性、透明性以及较高的耐冲击强度，低密度聚乙烯机械强度较差，耐热性差，此外另一个明显的弱点是耐环境应力开裂性较差。

目前，低密度聚乙烯塑料用作帽体排扣时，存在折压后易断裂问题，尤其是在温度较低的冬天更容易折断。因此，需要研发出一种在低温环境下具有良好韧性、弯折后不断裂且易恢复形变的聚乙烯材料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种半刚性塑料排扣，该排扣在较低的温度环境下仍具有优良的韧性和形状记忆功能，且该排扣的制备工艺简单，便于在现有工业化生产线中实施。

为实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种半刚性塑料排扣，包括以质量份配比的高压聚乙烯60～80份、聚丙烯15～30份、POE弹性体或EVA弹性体15～20份、石墨烯/二氧化硅杂化材料0.5～1份。

其中，POE或EVA是一种柔性分子，其能够很好的与高压聚乙烯共混，嵌入基体材料分子间的POE或EVA弹性体分子在基体材料裂纹发展时吸收大量能量，阻止裂纹的发展，提高了聚乙烯材料的韧性和形状记忆功能；聚丙烯具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀的性能，提高了排扣的抗冲击性能和强韧性能；石墨烯/二氧化硅杂化材料中石墨烯本身带有负电荷，二氧化硅本身带有正电荷，二者结合后相互阻隔抑制彼此团聚，同时还对聚乙烯起到增韧作用：首先石墨烯和二氧化硅本身就具有良好的力学性能，加入到聚乙烯中相当于加入了骨骼，其次是石墨烯和二氧化硅在空间上具有相互阻隔效应促进了它们各自在聚乙烯基体内的均衡分散，接触面积最大化，最大限度地实现载荷的分担及其在界面上的传递，少量的石墨烯/二氧化硅杂化材料即可对聚乙烯起到较大的增韧作用，可以减少POE或EVA弹性体的用量，降低了原材料的投入费用。

优选地，还包括石墨烯/二氧化硅杂化材料粒径为50～200nm。石墨烯/二氧化硅杂化材料为纳米级粉末，使得石墨烯/二氧化硅杂化材料在聚乙烯基体中分散均匀，增韧效果均匀。

优选地，还包括茂金属聚乙烯30～40份、抗氧化剂3～5份、色母粒或色粉5～10份。茂金属聚乙烯和POE或EVA弹性体之间具有协同效应，协同增韧效果明显优于POE或EVA弹性体、茂金属聚乙烯单独对聚乙烯的增韧作用。

为了将上述半刚性塑料排扣进行工业化实施和推广，现提出一种制备半刚性塑料排扣的制备工艺，包括以下步骤：

S1：造粒：按照上述质量份配比，将高压聚乙烯、聚丙烯、POE弹性体或EVA弹性体、墨烯/二氧化硅杂化材料、茂金属聚乙烯加入造粒机混合室中，搅拌10min左右，经造粒制得原材料母粒；