[发明专利]超高分子量聚乙烯加工配方

说明书

本发明揭示了超高分子量聚乙烯加工配方，包括如下重量份组分,UHMWPE 70‑100份、高流动性树脂10‑40份、成核剂1‑1.5份、液晶聚合物5‑30份、流动改性剂0.8‑1份、纳米层状硅酸盐3‑5份。本发明实现了提高UHMWPE的熔体流动指数，便于普通挤出机加工作业。

技术领域

本发明属于聚乙烯加工技术领域，尤其涉及一种超高分子量聚乙烯加工配方。

背景技术

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)，与HDPE相比，其分子量高达200万-400万，因分子量太高而具有与HDPE完全不同的性能，HDPE为通用热塑性塑料，而UHMWPE是一种综合性能十分优异的热塑性工程塑料。

UHMWPE的耐磨性突出，比钢铁高8-9倍、比尼龙高2.8倍，耐冲击性能优异，是PC的2-5倍、ABS的5倍、POM的1.5倍；摩擦系数仅为0.1-0.22，是理想的自润滑材料，此外，其耐化学药品、耐低温，消音，耐应力开裂等均好。UHAWPE的主要缺点为加工性不好，因为CHAWPE的分子量太大，燃体粘度极高(一般为109Pa·s)，流动性极差(熔体流动指数几乎为0)，因而难以用通用热塑性塑料的加工方法直接进行挤出或注塑成型。由于较高的粘度，在熔融时UHMWPE不能成粘流态，只能处于高弹态，在普通螺杆挤出机上成型时，熔体会包住螺杆一起转动，很难沿螺杆槽推进，陷入不能挤出的状态，俗称“料塞”。由于极低的摩擦系数，加工时粉料在进料过程中极打滑不易进料。由于临界剪切速率低，在挤出成型时熔体容易破裂，表面易出现裂纹；在注射成型时，会出现喷射流状态而引起气孔和脱层现象。UHMWPE不能用通用的加工方法成型，且新只能采用能耗大的间歇式压制烧结工艺，制品形状不能太复杂。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，而提供超高分子量聚乙烯加工配方，从而实现提高UHMWPE的熔体流动指数，便于普通挤出机加工作业。为了达到上述目的，本发明技术方案如下：

超高分子量聚乙烯加工配方，包括如下重量份组分,UHMWPE70-100份、高流动性树脂10-40份、成核剂1-1.5份、液晶聚合物5-30份、流动改性剂0.8-1份、纳米层状硅酸盐3-5份。

具体的，所述高流动性树脂为MDPE、LDPE、HDPE、PP、橡胶中一种。

具体的，所述MDPE的平均分子量＜40万。

具体的，所述HDPE的平均分子量40-50万。

具体的，所述成核剂为热解硅石、二氧化硅、硬脂酸钠或硬脂酸钙中一种。

具体的，超高分子量聚乙烯在螺杆挤出机内加工成型条件，注塑温度240-300℃，保压压力4-5MPa，注射压力≤10MPa；注入的模具温度60-80℃，注入后冷却时间1-2min。

与现有技术相比，本发明超高分子量聚乙烯加工配方的有益效果主要体现在：UHMWPE与低熔点、低粘度、高流动性的HDPE共混，相容度较好，共混体系被加热到熔点温度以上时，UHMWPE就会浮在改性树脂的液相中，使大分子间的作用力减小，且分子链的缠结程度下，流动性增强，从而形成可挤出，可注射的悬浮体物料。为了保证冲击强度、硬度、耐磨性，成核剂会增大共混体系的结晶度，使球形状完整，尺寸细化，成核剂的选择决定弥补强度的损失大小，成核剂起到有效润滑作用。UHMWPE处于分散相的液晶聚合物中，大分子平行排列，分子间无缠绕，黏度低，流动性好，可带动连续相的UHMWPE流动，改善整体共混体系的流动性。配方中加入MS2，使得UHMWPE的熔点下降10℃左右，流动性较大改性，且不影响其他性能。整体配方有效实现提高UHMWPE的熔体流动指数，便于普通挤出机加工作业，具有较好的拉伸强度、球压痕硬度，使得挤出成型时，熔体不易破裂，不会出现裂纹，注射成型时，不会引起气孔和脱层现象；改变UHMWPE的摩擦系数，保证加工作业不易打滑，方便进料。

具体实施方式