CN104119599A - 一种聚乙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种聚乙烯复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚乙烯复合材料及其制备方法。该聚乙烯复合材料由包含以下重量份的组分制成：聚乙烯70-85份、聚乙烯醇20-25份、聚甲醛12-20份、硬脂酸甘油酯5-8份、氧化锌5-12份、酒石酸1-3份和二异氰酸酯0.5-3份。通过本发明的方法制得的聚乙烯复合材料具有良好的电绝缘性、力学强度、抗冲击性及耐寒性能，可通过吹塑、注塑和延压等工艺成型，制成薄膜制品后，其表面光泽好，克服了原有聚乙烯材料的低温韧性和脆性较大的问题。

Description

一种聚乙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料领域，特别涉及一种聚乙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
包装材料主要用于制造包装容器、包装印刷、包装运输等，依据材料而言，主要有金属、塑料、玻璃、陶瓷、纸、纤维材料、复合材料等主要包装材料，根据不同的需求，包装材料主要需具备厚度薄、外观透明、无毒、无味、安全性好、使用方便，抗缓冲强度高、良好的回缩率、抗刮性、防撕裂性能好和性能比高。
聚乙烯是由乙烯单体聚合而成，因其分子量高低、链结构不同，可分为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯及线性低密度聚乙烯。低密度聚乙烯密度较低，柔软性能好，主要用作塑胶袋、农业用膜等。高密度聚乙烯有较好的耐热性能，能阻隔油污和蒸汽。线型低密度聚乙烯为乙烯与少量高级Α-烯烃在催化剂存在下聚合而成之共聚物。由于聚乙烯的这些特点，成为薄膜材料的研究焦点。
发明内容
本发明提供了一种聚乙烯复合材料及其制备方法，本发明的聚乙烯复合材料具有良好的电绝缘性、力学强度、抗冲击性及耐寒性能，可通过吹塑、注塑和延压等工艺成型，制成薄膜制品后，其表面光泽好，克服了原有聚乙烯材料的低温韧性和脆性较大的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
    一种聚乙烯复合材料，由包含以下重量份的组分制成：
聚乙烯      70-85份，
聚乙烯醇    20-25份，
聚甲醛       12-20份，
硬脂酸甘油酯   5-8份，
氧化锌    5-12份，
酒石酸    1-3份，
二异氰酸酯   0.5-3份。
    所述聚乙烯选自低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯中的一种或几种。    
    所述低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的质量比为5:1:1。         
    一种聚乙烯复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）将聚乙烯、聚乙烯醇、聚甲醛和氧化锌在78-88℃下，烘干，备用；
（2）称取聚乙烯70-85份、聚乙烯醇20-25份、聚甲醛12-20份、氧化锌5-12份、酒石酸1-3份和二异氰酸酯0.5-3份，加入反应釜中，通入氮气，在0.5-0.8atm下，加热100-115℃下，反应5-8小时，在氮气环境中，冷却至室温；
（3）将步骤2中的产物调节pH为7，加入硬脂酸甘油酯5-8份，搅拌均匀，超声，得到聚乙烯复合材料。
    所述步骤3中的搅拌速率为320转/分钟。
    所述步骤3中的超声时间为30-50分钟。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明的聚乙烯复合材料由于聚甲醛和聚乙烯醇的加入具有良好的电绝缘性、力学强度、抗冲击性及耐寒性能，可通过吹塑、注塑和延压等工艺成型，制成薄膜制品后，其表面光泽好，克服了原有聚乙烯材料的低温韧性和脆性较大的问题，制得的聚乙烯复合材料具有高模量、抗弯曲和耐应力开裂性，低温下抗冲击强度较佳等优点。本发明通过优化得到低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯投入的质量比为5:1:1时，材料具有高性能比，同时外观透明、抗缓冲强度高、良好的回缩率、抗刮性、防撕裂性能好等优点。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
（1）将聚乙烯、聚乙烯醇、聚甲醛和氧化锌在78℃下，烘干，备用；
（2）称取低密度聚乙烯70kg、聚乙烯醇20kg、聚甲醛20kg、氧化锌5kg、酒石酸3kg和二异氰酸酯0.5kg，加入反应釜中，通入氮气，在0.7atm下，加热100℃下，反应6小时，在氮气环境中，冷却至室温；
（3）将步骤2中的产物调节pH为7，加入硬脂酸甘油酯5kg，以320转/分钟搅拌均匀，超声50分钟，得到聚乙烯复合材料。
制得聚乙烯复合材料的性能测试结果如表1所示。
实施例2
（1）将低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚乙烯醇、聚甲醛和氧化锌在88℃下，烘干，备用；
（2）称取低密度聚乙烯60.7kg、高密度聚乙烯12.1kg和线性低密度聚乙烯12.1kg、聚乙烯醇25kg、聚甲醛16kg、氧化锌12kg、酒石酸2kg和二异氰酸酯2kg，加入反应釜中，通入氮气，在0.5atm下，加热115℃下，反应8小时，在氮气环境中，冷却至室温；
（3）将步骤2中的产物调节pH为7，加入硬脂酸甘油酯6kg，以320转/分钟搅拌均匀，超声40分钟，得到聚乙烯复合材料。
制得聚乙烯复合材料的性能测试结果如表1所示。
实施例3
（1）将低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚乙烯醇、聚甲醛和氧化锌在80℃下，烘干，备用；
（2）称取低密度聚乙烯57.1kg、高密度聚乙烯11.4kg、线性低密度聚乙烯11.4kg、聚乙烯醇22kg、聚甲醛12kg、氧化锌7kg、酒石酸1kg和二异氰酸酯3kg，加入反应釜中，通入氮气，在0.8atm下，加热110℃下，反应5小时，在氮气环境中，冷却至室温；
（3）将步骤2中的产物调节pH为7，加入硬脂酸甘油酯8kg，以320转/分钟搅拌均匀，超声30分钟，得到聚乙烯复合材料。
制得聚乙烯复合材料的性能测试结果如表1所示。
测试样品的厚度为4mm，长度为200mm，宽度为10mm。
表1
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3
拉伸强度（MPa） 89 102 105
弯曲强度(MPa) 98 112 108
本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种聚乙烯复合材料，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成：
聚乙烯      70-85份，
聚乙烯醇    20-25份，
聚甲醛       12-20份，
硬脂酸甘油酯   5-8份，
氧化锌    5-12份，
酒石酸    1-3份，
二异氰酸酯   0.5-3份。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯复合材料，其特征在于，所述聚乙烯选自低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的聚乙烯复合材料，其特征在于，所述低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的质量比为5:1:1。
4.一种聚乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）将聚乙烯、聚乙烯醇、聚甲醛和氧化锌在78-88℃下，烘干，备用；
（2）称取聚乙烯70-85份、聚乙烯醇20-25份、聚甲醛12-20份、氧化锌5-12份、酒石酸1-3份和二异氰酸酯0.5-3份，加入反应釜中，通入氮气，在0.5-0.8atm下，加热100-115℃下，反应5-8小时，在氮气环境中，冷却至室温；
（3）将步骤2中的产物调节pH为7，加入硬脂酸甘油酯5-8份，搅拌均匀，超声，得到聚乙烯复合材料。
5.根据权利要求4所述的聚乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中的搅拌速率为320转/分钟。
6.根据权利要求4所述的聚乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中的超声时间为30-50分钟。
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