[发明专利]一种硅铝微珠共混改性聚乙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种硅铝微珠共混改性聚乙烯复合材料及其制备方法，涉及高分子材料技术领域。本发明先将粉煤灰提取物‑‑硅铝微珠用钛酸酯偶联剂NDZ‑205处理，制得改性硅铝微珠，然后将低密度聚乙烯、过氧化苯甲酰、液体石蜡和抗氧剂混合后，经双螺杆挤出机挤出造粒后制得相容剂，再用低温等离子仪器处理后的稻秸纤维与甲基三乙氧基硅烷在酸性条件下制得改性稻秸纤维，最后，将聚乙烯，相容剂，液体石蜡，抗氧剂，改性硅铝微珠和改性秸秆纤维混合造粒，并压制成型，得硅铝微珠共混改性聚乙烯复合材料。本发明制备的硅铝微珠共混改性聚乙烯复合材料具有优异的力学性能。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体是一种硅铝微珠共混改性聚乙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚乙烯树脂为无毒、无味的白色粉末或颗粒，外观呈乳白色，有似蜡的手感，吸水率低，小于0.01％。聚乙烯膜透明，并随结晶度的提高而降低。聚乙烯膜的透水率低但透气性较大，不适于保鲜包装而适于防潮包装。易燃、氧指数为17.4，燃烧时低烟，有少量熔融落滴，火焰上黄下蓝，有石蜡气味。聚乙烯的耐水性较好。填充改性是聚乙烯改性的重要手段。利用填充和复合技术，不仅大大降低了纯聚乙烯的成本，还一定程度的提高了制品的刚性和抗蠕变性能。由于无机填料和聚乙烯树脂之间相容性以及界面粘结性较差，使得无机填料在聚乙烯基体中不能分散均匀，容易发生团聚现象，使得制品的性能下降。通常采用无机填料表面改性或添加相容剂的方法来改善无机填料和基体树脂之间的相容性从而提高制品的力学性能。粉煤灰是火力发电厂粉煤燃烧之后产生的具有活性的火山灰的微细粉末。近年来，粉煤灰的排放量急剧增加，造成环境的污染，也极大的浪费了资源。硅铝微珠是从粉煤灰中经物理方法提取出的一种材料，它具有粒细质轻、力学性能高等优点，对聚合物进行填充改性，在提高聚合物力学性能的同时，既使硅铝微珠得到更大的利用，又使聚合物材料的成本降低，这为硅铝微珠作为聚合物的填料开辟了新的应用领域。但光使用硅铝微珠无法进一步提高聚乙烯的力学性能，因此，需要对聚乙烯复合材料进行进一步开发。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅铝微珠共混改性聚乙烯复合材料及其制备方法，以解决聚乙烯力学性能不佳的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种硅铝微珠共混改性聚乙烯复合材料，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分600～1000份聚乙烯，100～200份相容剂，5～15份液体石蜡，200～500份改性硅铝微珠和1～3份硼酸锌。

一种硅铝微珠共混改性聚乙烯复合材料，其特征在于，所述硅铝微珠共混改性聚乙烯复合材料还包括以下重量份数的原料组分：100份改性稻秸纤维。

作为优化，所述相容剂是由低密度聚乙烯、过氧化苯甲酰、液体石蜡和抗氧剂混合后，经双螺杆挤出机挤出造粒后制得。

作为优化，所述改性硅铝微珠是由硅铝微珠经硅烷偶联剂处理后制得；所述改性稻秸纤维是由稻秸纤维经低温等离子处理过后与甲基三乙氧基硅烷在酸性条件下制备而成。

作为优化，所述硅铝微珠共混改性聚乙烯复合材料主要包括以下重量份数的原料组分：900份聚乙烯，100份相容剂，10份液体石蜡，2份硼酸锌，300份改性硅铝微珠和100份改性稻秸纤维。

作为优化，一种硅铝微珠共混改性聚乙烯复合材料的制备方法，主要包括以下制备步骤：

(1)改性硅铝微珠的制备：将硅铝微珠与钛酸酯偶联剂NDZ-205混合反应后，过滤，干燥；

(2)改性稻秸纤维的制备：将稻秸纤维粉碎，洗涤，干燥后，用等离子仪处理，得预处理稻秸纤维，将预处理稻秸纤维与硅烷偶联剂混合，并于含有盐酸的甲苯溶液中搅拌反应，过滤，洗涤，干燥；

(3)相容剂的制备：将马来酸酐粉碎后与过氧化苯甲酰，硼酸锌和低密度聚乙烯混合于液体石蜡中，挤出造粒；