[发明专利]一种保温用低导热聚乙烯材料及其制备方法

说明书

该发明涉及一种保温用低导热聚乙烯材料，包括以下原料组分：气相二氧化硅改性聚乙烯、尿素改性聚乙烯、草酸钙改性聚乙烯和膨润土改性聚乙烯，气相二氧化硅改性聚乙烯由聚乙烯、苯、硅酸四乙酯、Sr‑10乳化剂、水、乙醇、硅酸钠和A171硅烷偶联剂反应制得，尿素改性聚乙烯由聚乙烯、尿素、乙醇、A‑173硅烷偶联剂、司盘20和SE‑10乳化剂反应制得，草酸钙改性聚乙烯由聚乙烯、草酸、草酸钙、尿素、水、苯、司盘60和乙醇反应制得，膨润土改性聚乙烯由聚乙烯、膨润土、水、尿素、草酸、异丙醇、苯和BYK‑110分散剂反应制得。该发明具有优异的低导热系数。

技术领域

该发明涉及一种保温用低导热聚乙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚乙烯为常用的合成塑料，聚乙烯相对于其他合成塑料，聚乙烯具有优异的耐高低温性能、力学强度、韧性、安全性、低透气性、耐磨性等优势。聚乙烯被广泛应用于电缆管线、医用手套、塑料薄膜、塑料管材、塑料鞋底材料、气密性内衬包装容器、化妆品包装盒等领域。

目前，聚乙烯材料在低导热系数需要进一步提升。该发明采用气相二氧化硅改性聚乙烯、尿素改性聚乙烯、草酸钙改性聚乙烯和膨润土改性聚乙烯制备了保温用低导热聚乙烯材料，该方法制备的保温用低导热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保温用低导热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。

一种保温用低导热聚乙烯材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将膨润土、水、尿素和草酸按照质量份数比为9～15：45～56：14～20：11～17加入到反应釜中，搅拌速度为130r/min，维持体系温度30 ℃条件下反应30min，产物经-30℃冷冻干燥3h，将产物和质量份数比为73～88的异丙醇添加至反应釜中，维持上述反应条件下继续反应35min，将产物按照0.3质量份/min的添加速率添加至装有质量份数比为67：97～125：0.5～3的聚乙烯、苯和BYK-110分散剂反应釜中，搅拌速度为95r/min，维持体系温度58～78 ℃条件下反应35min，产物经50℃、-0.05MPa减压蒸馏35min，产物经-5℃ 500mL乙醇洗涤3次，干燥，得到膨润土改性聚乙烯；(2)、将草酸、草酸钙、尿素和水按照质量份数比为18～26：6～11：13～17：9～17添加至反应釜中，搅拌速度为90r/min，维持体系温度35 ℃条件下反应25min，产物经-30℃冷冻干燥2.5h，将产物和质量份数比为79～100的乙醇添加至反应釜中，维持上述反应条件下反应20min，将产物按照0.2质量份/min的添加速率添加至装有质量份数比为65：99～120：1～4的聚乙烯、苯和司盘60反应釜中，搅拌速度为90r/min，维持体系温度55～76 ℃条件下反应33min，产物经47℃、-0.06MPa减压蒸馏38min，产物经0℃ 500mL乙醇洗涤3次，干燥，得到草酸钙改性聚乙烯；(3)、将尿素和乙醇按照质量份数比为32～41：76～85加入到反应釜中，搅拌速度为100r/min，维持体系温度37 ℃条件下反应36min，将产物按照0.1质量份/min的添加速率添加至装有质量份数比为70：1～3：1～6：0.5～3的聚乙烯、A-173硅烷偶联剂、司盘20和SE-10乳化剂反应釜中，搅拌速度为93r/min，维持体系温度51～73 ℃条件下反应30min，产物经45℃、-0.07MPa减压蒸馏32min，产物经-10℃ 500mL乙醇洗涤3次，干燥，即得到尿素改性聚乙烯；(4)、将硅酸四乙酯、Sr-10乳化剂、水、乙醇、硅酸钠和A171硅烷偶联剂按照质量份数比为21～32：2～7：1～5：120～145：8～15：1～4加入到反应釜中，维持体系温度35 ℃条件下反应1～6h，将产物按照0.05质量份/min的添加速率添加至装有质量份数比为68：97～115的聚乙烯和苯反应釜中，搅拌速度为85r/min，维持体系温度46～68 ℃条件下反应0.5～4h，将产物转移至水热反应釜中，于125℃水热反应釜水热处理7h，产物经55℃、-0.09MPa减压蒸馏45min，产物经500mL乙醇洗涤3次，干燥，即得到气相二氧化硅改性聚乙烯；(5)、将气相二氧化硅改性聚乙烯、尿素改性聚乙烯、草酸钙改性聚乙烯和膨润土改性聚乙烯按照质量份数比为55：49～54：43～49：28～36加入到平板硫化机中，用平板硫化机在温度177～189℃成型，即得到保温用低导热聚乙烯材料。