[发明专利]一种改性聚乙烯透气母粒及其制备方法

说明书

本发明涉及一种改性聚乙烯透气母粒及其制备方法，该母粒包括原料聚乙烯、改性石墨烯分散液、滑石粉、碳酸钙和助剂，其制备方法先将聚乙烯、滑石粉、碳酸钙、抗氧剂、稳定剂混合搅拌均匀，再经熔融、挤出、切粒、烘干；将所得聚乙烯颗粒完全浸泡在改性石墨烯分散液中，加热搅拌、除去溶剂、鼓风烘干，得到改性聚乙烯透气母粒。本发明制备的改性聚乙烯透气母粒能够有效提高聚乙烯材料的力学性能，并实现制备克重较小的超薄透气膜。本发明方法简单，经济环保，可实现大规模连续化生产。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，具体涉及一种改性聚乙烯透气母粒及其制备方法。

背景技术

聚乙烯透气膜被广泛应用于一次性医用床垫、防护服、婴儿纸尿裤、建筑防水等产品中。聚乙烯透气膜通常是由聚乙烯添加无机填料制成透气母粒，经流延、压延、吹塑方法形成薄膜，再经拉伸形成带有纳米微孔的透气膜。但目前聚乙烯透气胶粒制备的透气膜存在拉伸性能不足、制备的透气膜较厚、克重较大等缺陷，在一定程度上限制了其应用范围。

目前有研究表明，将石墨烯以纳米填料的形式添加到聚合物中，能显著改善聚合物性能，但是由于石墨烯的比表面积很大，且层间范德华力极易造成干燥状态下的团聚与堆叠，会影响到复合材料的产品效果。因此如何将石墨烯在聚乙烯基体中均匀稳定的分散是制备改性聚乙烯透气母粒的关键技术。

专利CN111995811A公开了一种石墨烯改性超高分子量聚乙烯及其制备方法，该制备方法将石墨烯、第二填料、流动改性剂、表面改性剂、抗氧剂混合熔融并剪切；再与超高分子量聚乙烯、成核剂二次熔融共混，得到石墨烯改性超高分子量聚乙烯复合材料。该制备方法加入了碳化硅、碳纤维等第二填料以及硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等表面改性剂，同时熔融温度达到200℃左右，成本昂贵、工艺复杂且对设备要求高，不适合工业化生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服上述现有技术的不足，提供一种分散均匀、力学性能好且可实现制备超小克重透气膜的改性聚乙烯母粒及其制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

本发明提供了一种改性聚乙烯透气母粒，其特征在于，按重量份计包括如下组分：聚乙烯40～70份、滑石粉0.5～2.5份、碳酸钙35～60份、抗氧剂0.1～2份、稳定剂0.1～2份以及改性石墨烯分散液80～110份；其中所述改性石墨烯分散液包括石墨烯0.1～2份、分散剂0.1～1份以及溶剂60～100份；

优选聚乙烯45～65份、滑石粉1～2份、碳酸钙40～55份、抗氧剂1～2份、稳定剂1～2份以及改性石墨烯分散液80～105份；其中所述改性石墨烯分散液包括石墨烯0.4～1.2份、分散剂0.1～0.7份以及溶剂80～100份；

进一步的，所述聚乙烯为低密度聚乙烯，密度为0.910～0.925g/cm³；

进一步的，所述石墨烯横向尺寸为0.4μm～50μm，片层小于10层；

进一步的，所述碳酸钙粒径分布为0.4μm～10μm；

进一步的，所述抗氧剂为酚类抗氧剂、硫类抗氧剂、磷类抗氧剂或天然抗氧剂中的一种或几种；所述稳定剂为紫外线吸收剂或光稳定剂中的一种或几种；所述分散剂为BYK分散剂、WS分散剂、Silok分散剂、AKN2261分散剂、EFKA4047分散剂或TEGO分散剂中的一种或几种；

进一步的，所述溶剂为甲醇、乙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺或二甲苯中的一种或几种；

本发明还提供了一种上述改性聚乙烯透气母粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)按重量份称取各种原料聚乙烯、滑石粉、碳酸钙、抗氧剂、稳定剂，搅拌均匀，熔融、挤出、切粒、烘干；