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一种耐冲击聚乙烯材料及其制备方法.pdf

  • 上传人:没水****6
  • 文档编号:8624708
  • 上传时间:2020-10-06
  • 格式:PDF
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  • 大小:263.59KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201810528990.4

    申请日:

    20180529

    公开号:

    CN108864526A

    公开日:

    20181123

    当前法律状态:

    有效性:

    审查中

    法律详情:

    IPC分类号:

    C08L23/06,C08L83/04,C08K3/34,C08K3/36,C08K3/22

    主分类号:

    C08L23/06,C08L83/04,C08K3/34,C08K3/36,C08K3/22

    申请人:

    杭州鼎好新材料有限公司

    发明人:

    李可平

    地址:

    311414 浙江省杭州市富阳区大源镇觃口村991号

    优先权:

    CN201810528990A

    专利代理机构:

    代理人:

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    内容摘要

    该发明涉及一种耐冲击聚乙烯材料,包括以下原料组分:聚乙烯粉、溶胶改性聚乙烯粉、量子点改性聚乙烯粉,聚乙烯粉由聚乙烯、晶红石型二氧化钛和二氧化锆反应制得,溶胶改性聚乙烯粉由聚乙烯粉、二氧化钛/氢氧化铁溶胶、硅橡胶RBB‑2881和KH‑550偶联剂反应制得,二氧化钛/氢氧化铁溶胶由钛酸四丁酯、水、乙醇、AEO15表面活性剂、AEO30表面活性剂、乙酸亚铁和AEO3表面活性剂反应制得,量子点改性聚乙烯粉由聚乙烯粉、硅酸钠、乙醇、水、硅酸四乙酯、乙酸铵和油酸反应制得。该发明具有优异的冲击强度。

    权利要求书

    1.一种耐冲击聚乙烯材料的制备方法,其特征在于:包括以下原料组分:聚乙烯粉、溶胶改性聚乙烯粉、量子点改性聚乙烯粉,所述的聚乙烯粉、溶胶改性聚乙烯粉、量子点改性聚乙烯粉的质量份数比为80:19~36:8~19,其中,所述的聚乙烯粉由聚乙烯、晶红石型二氧化钛和二氧化锆反应制得,所述的聚乙烯、晶红石型二氧化钛和二氧化锆的质量份数比为77:15~27:4~13,所述的溶胶改性聚乙烯粉由聚乙烯粉、二氧化钛/氢氧化铁溶胶、硅橡胶RBB-2881和KH-550偶联剂反应制得,所述的聚乙烯粉、二氧化钛/氢氧化铁溶胶、硅橡胶RBB-2881和KH-550偶联剂的质量份数比为69:38~50:1~5:0.5~2,所述的二氧化钛/氢氧化铁溶胶由钛酸四丁酯、水、乙醇、AEO15表面活性剂、AEO30表面活性剂、乙酸亚铁和AEO3表面活性剂反应制得,所述的钛酸四丁酯、水、乙醇、AEO15表面活性剂、AEO30表面活性剂、乙酸亚铁和AEO3表面活性剂的质量份数比为80:3~6:85~100:1~3:0.6~2:9~16:0.5~2,所述的量子点改性聚乙烯粉由聚乙烯粉、硅酸钠、乙醇、水、硅酸四乙酯、乙酸铵和油酸反应制得,所述的聚乙烯粉、硅酸钠、乙醇、水、硅酸四乙酯、乙酸铵和油酸的质量份数比为68:15~22:57~66:2~7:7~15:18~25:1~4。 2.根据权利要求1所述一种耐冲击聚乙烯材料的制备方法,其特征在于:所述的耐冲击聚乙烯材料是由以下制备方法制得的:(1)、将聚乙烯粉、硅酸钠和乙酸铵按照质量份数比为68:15~22:18~25加入到球磨机中,筒体转速为15~21r/min,维持体系温度23~32℃条件下反应30min,将物料和质量份数比为57~66:2~7:7~15:1~4的乙醇、水、硅酸四乙酯和油酸的混合物添加至水热反应釜中,维持体系温度126~143℃条件下反应32~45min,将水热反应釜温度升温至165℃热处理30min,产物经过滤、500mL水振荡洗涤2次、500mL乙醇振荡洗涤3次,于69℃、-0.07MPa真空干燥6min,粉碎,得到量子点改性聚乙烯粉;(2)、将钛酸四丁酯、水、乙醇、AEO15表面活性剂、AEO30表面活性剂、乙酸亚铁和AEO3表面活性剂按照质量份数比为80:3~6:85~100:1~3:0.6~2:9~16:0.5~2添加至反应釜中,搅拌速度为152~173r/min,维持体系温度33~40℃条件下反应1~3h,将物料转移至超声波反应器中,超声波频率为28~30KHz,超声温度为43~52℃,超声反应时间为30~48min,得到二氧化钛/氢氧化铁溶胶;(3)、将聚乙烯粉、二氧化钛/氢氧化铁溶胶、硅橡胶RBB-2881和KH-550偶联剂按照质量份数比为69:38~50:1~5:0.5~2加入到水热反应釜中,维持体系温度39~50℃条件下反应25~32min,将水热反应釜温度升温至85℃,维持上述反应条件下反应50min,将水热反应釜温度升温至125℃,维持上述反应条件下反应1.5h,产物经过滤、65℃、-0.06MPa真空干燥15min,即得到溶胶改性聚乙烯粉;(4)、将聚乙烯、晶红石型二氧化钛和二氧化锆按照质量份数比为77:15~27:4~13加入到粉碎机中粉碎后,将物料转移至高速混合机中,用高速混合机在温度173~185℃混合反应2~5min,用挤出机在温度175~186℃挤出造粒,粉碎,即得到聚乙烯粉;(5)、将聚乙烯粉、溶胶改性聚乙烯粉、量子点改性聚乙烯粉按照质量份数比为80:19~36:8~19加入到高速混合机中,用高速混合机在温度179~188℃混合反应1~4min,用挤出机在温度179~194℃挤出造粒,即得到耐冲击聚乙烯材料。

    说明书

    技术领域

    该发明涉及一种耐冲击聚乙烯材料及其制备方法。

    背景技术

    聚乙烯因其具有优异的低水气渗透性、耐高温、低吸水性、耐低温挠曲性、力学强度等优势。聚乙烯被广泛应用于塑料包装袋、化工原料输送管道、农业灌溉管道、农业薄膜等领域。

    目前,聚乙烯材料在冲击强度需要进一步提升。该发明采用聚乙烯粉、溶胶改性聚乙烯粉、量子点改性聚乙烯粉制备了耐冲击聚乙烯材料,该方法制备的耐冲击聚乙烯材料具有优异的冲击强度。

    发明内容

    该发明的目的在于提供一种耐冲击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冲击强度。

    为了实现上述目的,该发明的技术方案如下。

    一种耐冲击聚乙烯材料及其制备方法,具体包括以下步骤:(1)、将聚乙烯粉、硅酸钠和乙酸铵按照质量份数比为68:15~22:18~25加入到球磨机中,筒体转速为15~21r/min,维持体系温度23~32℃条件下反应30min,将物料和质量份数比为57~66:2~7:7~15:1~4的乙醇、水、硅酸四乙酯和油酸的混合物添加至水热反应釜中,维持体系温度126~143 ℃条件下反应32~45min,将水热反应釜温度升温至165℃热处理30min,产物经过滤、500mL水振荡洗涤2次、500mL乙醇振荡洗涤3次,于69℃、-0.07MPa真空干燥6min,粉碎,得到量子点改性聚乙烯粉;(2)、将钛酸四丁酯、水、乙醇、AEO15表面活性剂、AEO30表面活性剂、乙酸亚铁和AEO3表面活性剂按照质量份数比为80:3~6:85~100:1~3:0.6~2:9~16:0.5~2添加至反应釜中,搅拌速度为152~173r/min,维持体系温度33~40 ℃条件下反应1~3h,将物料转移至超声波反应器中,超声波频率为28~30KHz,超声温度为43~52℃,超声反应时间为30~48min,得到二氧化钛/氢氧化铁溶胶;(3)、将聚乙烯粉、二氧化钛/氢氧化铁溶胶、硅橡胶RBB-2881和KH-550偶联剂按照质量份数比为69:38~50:1~5:0.5~2加入到水热反应釜中,维持体系温度39~50 ℃条件下反应25~32min,将水热反应釜温度升温至85℃,维持上述反应条件下反应50min,将水热反应釜温度升温至125℃,维持上述反应条件下反应1.5h,产物经过滤、65℃、-0.06MPa真空干燥15min,即得到溶胶改性聚乙烯粉;(4)、将聚乙烯、晶红石型二氧化钛和二氧化锆按照质量份数比为77:15~27:4~13加入到粉碎机中粉碎后,将物料转移至高速混合机中,用高速混合机在温度173~185℃混合反应2~5min,用挤出机在温度175~186℃挤出造粒,粉碎,即得到聚乙烯粉;(5)、将聚乙烯粉、溶胶改性聚乙烯粉、量子点改性聚乙烯粉按照质量份数比为80:19~36:8~19加入到高速混合机中,用高速混合机在温度179~188℃混合反应1~4min,用挤出机在温度179~194℃挤出造粒,即得到耐冲击聚乙烯材料。

    该发明所述的耐冲击聚乙烯材料的制备方法,包括下列步骤:

    (1)、将聚乙烯粉、硅酸钠和乙酸铵按照质量份数比为68:15~22:18~25加入到球磨机中,筒体转速为15~21r/min,维持体系温度23~32℃条件下反应30min,将物料和质量份数比为57~66:2~7:7~15:1~4的乙醇、水、硅酸四乙酯和油酸的混合物添加至水热反应釜中,维持体系温度126~143 ℃条件下反应32~45min,将水热反应釜温度升温至165℃热处理30min,产物经过滤、500mL水振荡洗涤2次、500mL乙醇振荡洗涤3次,于69℃、-0.07MPa真空干燥6min,粉碎,得到量子点改性聚乙烯粉;所述的硅酸钠、乙酸铵和硅酸四乙酯的目的为了提高聚乙烯材料韧性。

    (2)、将钛酸四丁酯、水、乙醇、AEO15表面活性剂、AEO30表面活性剂、乙酸亚铁和AEO3表面活性剂按照质量份数比为80:3~6:85~100:1~3:0.6~2:9~16:0.5~2添加至反应釜中,搅拌速度为152~173r/min,维持体系温度33~40 ℃条件下反应1~3h,将物料转移至超声波反应器中,超声波频率为28~30KHz,超声温度为43~52℃,超声反应时间为30~48min,得到二氧化钛/氢氧化铁溶胶;所述的AEO15表面活性剂、AEO30表面活性剂和AEO3表面活性剂的目的为了提高二氧化钛/氢氧化铁溶胶的稳定性。

    (3)、将聚乙烯粉、二氧化钛/氢氧化铁溶胶、硅橡胶RBB-2881和KH-550偶联剂按照质量份数比为69:38~50:1~5:0.5~2加入到水热反应釜中,维持体系温度39~50 ℃条件下反应25~32min,将水热反应釜温度升温至85℃,维持上述反应条件下反应50min,将水热反应釜温度升温至125℃,维持上述反应条件下反应1.5h,产物经过滤、65℃、-0.06MPa真空干燥15min,即得到溶胶改性聚乙烯粉;所述的二氧化钛/氢氧化铁溶胶的目的为了提高聚乙烯粉的韧性。

    (4)、将聚乙烯、晶红石型二氧化钛和二氧化锆按照质量份数比为77:15~27:4~13加入到粉碎机中粉碎后,将物料转移至高速混合机中,用高速混合机在温度173~185℃混合反应2~5min,用挤出机在温度175~186℃挤出造粒,粉碎,即得到聚乙烯粉;所述的晶红石型二氧化钛和二氧化锆的目的为了提高聚乙烯粉的粉碎效率和细度。

    (5)、将聚乙烯粉、溶胶改性聚乙烯粉、量子点改性聚乙烯粉按照质量份数比为80:19~36:8~19加入到高速混合机中,用高速混合机在温度179~188℃混合反应1~4min,用挤出机在温度179~194℃挤出造粒,即得到耐冲击聚乙烯材料。

    该发明的有益效果在于:

    1、通过固相研磨反应,硅酸钠和乙酸铵与聚乙烯粉充分混合均匀后,硅酸钠和硅酸四乙酯均匀分散在聚乙烯粉表面,通过水热反应,得到量子点改性聚乙烯粉;制备的量子点改性聚乙烯粉因其表面具有量子点二氧化硅进行量子点增韧改性,因此,能明显提高聚乙烯粉的韧性,提高聚乙烯材料的耐冲击强度;

    2、AEO表面活性剂因具有优异的乳化性能,能提高二氧化钛/氢氧化铁溶胶的储存稳定性,通过浸渍处理,二氧化钛/氢氧化铁溶胶能快速吸附在材料表面,经后续处理,制备的二氧化钛/氢氧化铁溶胶能提高聚乙烯材料的韧性;

    3、二氧化钛/氢氧化铁溶胶通过水热加压浸渍到聚乙烯粉表面,经热处理后,制备得到溶胶改性聚乙烯粉;制备的溶胶改性聚乙烯粉因其表面具有纳米二氧化钛/氢氧化铁增韧点,能明显提高聚乙烯材料的抗冲击性能;

    4、晶红石型二氧化钛和二氧化锆具有高结晶性和硬度,能明显提高聚乙烯粉的粉碎效率和颗粒细度;制备的聚乙烯粉因其粉体颗粒具有较小的细度能明显提高聚乙烯原料间的混合均匀性和抗冲击性能;

    5、在聚乙烯粉、溶胶改性聚乙烯粉、量子点改性聚乙烯粉协同作用下,提高物料间的分散和混合均匀性,赋予耐冲击聚乙烯材料优异的抗冲击性能。

    具体实施方式

    下面结合实施例对该发明的具体实施方式进行描述,以便更好的理解该发明。

    实施例1

    一种耐冲击聚乙烯材料,其制备方法包括以下步骤:

    (1)、称取68份聚乙烯粉、19份硅酸钠和21份乙酸铵加入到球磨机中,筒体转速为18r/min,维持体系温度28℃条件下反应30min,将物料和60份乙醇、5份水、9.5份硅酸四乙酯和1.9份油酸的混合物添加至水热反应釜中,维持体系温度133 ℃条件下反应35min,将水热反应釜温度升温至165℃热处理30min,产物经过滤、500mL水振荡洗涤2次、500mL乙醇振荡洗涤3次,于69℃、-0.07MPa真空干燥6min,粉碎,得到量子点改性聚乙烯粉;

    (2)、称取80份钛酸四丁酯、4.3份水、92份乙醇、1.8份AEO15表面活性剂、1.1份AEO30表面活性剂、12份乙酸亚铁和1.3份AEO3表面活性剂添加至反应釜中,搅拌速度为157r/min,维持体系温度36 ℃条件下反应1.8h,将物料转移至超声波反应器中,超声波频率为28.6KHz,超声温度为48℃,超声反应时间为35min,得到二氧化钛/氢氧化铁溶胶;

    (3)、称取69份聚乙烯粉、41份二氧化钛/氢氧化铁溶胶、1.6份硅橡胶RBB-2881和1.1份KH-550偶联剂加入到水热反应釜中,维持体系温度41 ℃条件下反应27min,将水热反应釜温度升温至85℃,维持上述反应条件下反应50min,将水热反应釜温度升温至125℃,维持上述反应条件下反应1.5h,产物经过滤、65℃、-0.06MPa真空干燥15min,即得到溶胶改性聚乙烯粉;

    (4)、称取77份聚乙烯、19份晶红石型二氧化钛和8.7份二氧化锆加入到粉碎机中粉碎后,将物料转移至高速混合机中,用高速混合机在温度177℃混合反应2.7min,用挤出机在温度179℃挤出造粒,粉碎,即得到聚乙烯粉;

    (5)、称取80份聚乙烯粉、23份溶胶改性聚乙烯粉、9.9份量子点改性聚乙烯粉加入到高速混合机中,用高速混合机在温度182℃混合反应2min,用挤出机在温度185℃挤出造粒,即得到耐冲击聚乙烯材料。

    实施例2

    一种耐冲击聚乙烯材料,其制备方法包括以下步骤:

    (1)、称取68份聚乙烯粉、15份硅酸钠和18份乙酸铵加入到球磨机中,筒体转速为15r/min,维持体系温度23℃条件下反应30min,将物料和57份乙醇、2份水、7份硅酸四乙酯和1份油酸的混合物添加至水热反应釜中,维持体系温度126 ℃条件下反应45min,将水热反应釜温度升温至165℃热处理30min,产物经过滤、500mL水振荡洗涤2次、500mL乙醇振荡洗涤3次,于69℃、-0.07MPa真空干燥6min,粉碎,得到量子点改性聚乙烯粉;

    (2)、称取80份钛酸四丁酯、3份水、85份乙醇、1份AEO15表面活性剂、0.6份AEO30表面活性剂、9份乙酸亚铁和0.5份AEO3表面活性剂添加至反应釜中,搅拌速度为152r/min,维持体系温度33 ℃条件下反应3h,将物料转移至超声波反应器中,超声波频率为28KHz,超声温度为43℃,超声反应时间为48min,得到二氧化钛/氢氧化铁溶胶;

    (3)、称取69份聚乙烯粉、38份二氧化钛/氢氧化铁溶胶、1份硅橡胶RBB-2881和0.5份KH-550偶联剂加入到水热反应釜中,维持体系温度39 ℃条件下反应32min,将水热反应釜温度升温至85℃,维持上述反应条件下反应50min,将水热反应釜温度升温至125℃,维持上述反应条件下反应1.5h,产物经过滤、65℃、-0.06MPa真空干燥15min,即得到溶胶改性聚乙烯粉;

    (4)、称取77份聚乙烯、15份晶红石型二氧化钛和4份二氧化锆加入到粉碎机中粉碎后,将物料转移至高速混合机中,用高速混合机在温度173℃混合反应5min,用挤出机在温度175℃挤出造粒,粉碎,即得到聚乙烯粉;

    (5)、称取80份聚乙烯粉、19份溶胶改性聚乙烯粉、8份量子点改性聚乙烯粉加入到高速混合机中,用高速混合机在温度179℃混合反应4min,用挤出机在温度179℃挤出造粒,即得到耐冲击聚乙烯材料。

    实施例3

    一种耐冲击聚乙烯材料,其制备方法包括以下步骤:

    (1)、称取68份聚乙烯粉、22份硅酸钠和25份乙酸铵加入到球磨机中,筒体转速为21r/min,维持体系温度32℃条件下反应30min,将物料和66份乙醇、7份水、15份硅酸四乙酯和4份油酸的混合物添加至水热反应釜中,维持体系温度143 ℃条件下反应32min,将水热反应釜温度升温至165℃热处理30min,产物经过滤、500mL水振荡洗涤2次、500mL乙醇振荡洗涤3次,于69℃、-0.07MPa真空干燥6min,粉碎,得到量子点改性聚乙烯粉;

    (2)、称取80份钛酸四丁酯、6份水、100份乙醇、3份AEO15表面活性剂、2份AEO30表面活性剂、16份乙酸亚铁和2份AEO3表面活性剂添加至反应釜中,搅拌速度为173r/min,维持体系温度40 ℃条件下反应1h,将物料转移至超声波反应器中,超声波频率为30KHz,超声温度为52℃,超声反应时间为30min,得到二氧化钛/氢氧化铁溶胶;

    (3)、称取69份聚乙烯粉、50份二氧化钛/氢氧化铁溶胶、5份硅橡胶RBB-2881和2份KH-550偶联剂加入到水热反应釜中,维持体系温度50 ℃条件下反应25min,将水热反应釜温度升温至85℃,维持上述反应条件下反应50min,将水热反应釜温度升温至125℃,维持上述反应条件下反应1.5h,产物经过滤、65℃、-0.06MPa真空干燥15min,即得到溶胶改性聚乙烯粉;

    (4)、称取77份聚乙烯、27份晶红石型二氧化钛和13份二氧化锆加入到粉碎机中粉碎后,将物料转移至高速混合机中,用高速混合机在温度185℃混合反应2min,用挤出机在温度186℃挤出造粒,粉碎,即得到聚乙烯粉;

    (5)、称取80份聚乙烯粉、36份溶胶改性聚乙烯粉、19份量子点改性聚乙烯粉加入到高速混合机中,用高速混合机在温度188℃混合反应1min,用挤出机在温度194℃挤出造粒,即得到耐冲击聚乙烯材料。

    实施例4

    一种耐冲击聚乙烯材料,其制备方法包括以下步骤:

    (1)、称取68份聚乙烯粉、18份硅酸钠和20份乙酸铵加入到球磨机中,筒体转速为18r/min,维持体系温度25℃条件下反应30min,将物料和60份乙醇、3.4份水、10.3份硅酸四乙酯和1.7份油酸的混合物添加至水热反应釜中,维持体系温度129 ℃条件下反应37min,将水热反应釜温度升温至165℃热处理30min,产物经过滤、500mL水振荡洗涤2次、500mL乙醇振荡洗涤3次,于69℃、-0.07MPa真空干燥6min,粉碎,得到量子点改性聚乙烯粉;

    (2)、称取80份钛酸四丁酯、3.9份水、92份乙醇、1.7份AEO15表面活性剂、1.3份AEO30表面活性剂、13份乙酸亚铁和1.2份AEO3表面活性剂添加至反应釜中,搅拌速度为159r/min,维持体系温度35 ℃条件下反应1.7h,将物料转移至超声波反应器中,超声波频率为29.6KHz,超声温度为46℃,超声反应时间为35min,得到二氧化钛/氢氧化铁溶胶;

    (3)、称取69份聚乙烯粉、41份二氧化钛/氢氧化铁溶胶、2.2份硅橡胶RBB-2881和0.9份KH-550偶联剂加入到水热反应釜中,维持体系温度42℃条件下反应29min,将水热反应釜温度升温至85℃,维持上述反应条件下反应50min,将水热反应釜温度升温至125℃,维持上述反应条件下反应1.5h,产物经过滤、65℃、-0.06MPa真空干燥15min,即得到溶胶改性聚乙烯粉;

    (4)、称取77份聚乙烯、19份晶红石型二氧化钛和8.7份二氧化锆加入到粉碎机中粉碎后,将物料转移至高速混合机中,用高速混合机在温度181℃混合反应3.3min,用挤出机在温度183℃挤出造粒,粉碎,即得到聚乙烯粉;

    (5)、称取80份聚乙烯粉、25份溶胶改性聚乙烯粉、11份量子点改性聚乙烯粉加入到高速混合机中,用高速混合机在温度182℃混合反应1.8min,用挤出机在温度185℃挤出造粒,即得到耐冲击聚乙烯材料。

    实施例5

    一种耐冲击聚乙烯材料,其制备方法包括以下步骤:

    (1)、称取68份聚乙烯粉、19份硅酸钠和22份乙酸铵加入到球磨机中,筒体转速为19.5r/min,维持体系温度28.7℃条件下反应30min,将物料和63份乙醇、5.9份水、12份硅酸四乙酯和2.7份油酸的混合物添加至水热反应釜中,维持体系温度137 ℃条件下反应41min,将水热反应釜温度升温至165℃热处理30min,产物经过滤、500mL水振荡洗涤2次、500mL乙醇振荡洗涤3次,于69℃、-0.07MPa真空干燥6min,粉碎,得到量子点改性聚乙烯粉;

    (2)、称取80份钛酸四丁酯、5.3份水、93份乙醇、2.7份AEO15表面活性剂、1.4份AEO30表面活性剂、13份乙酸亚铁和1.8份AEO3表面活性剂添加至反应釜中,搅拌速度为167r/min,维持体系温度38 ℃条件下反应2.6h,将物料转移至超声波反应器中,超声波频率为29.3KHz,超声温度为47℃,超声反应时间为41min,得到二氧化钛/氢氧化铁溶胶;

    (3)、称取69份聚乙烯粉、48份二氧化钛/氢氧化铁溶胶、4.3份硅橡胶RBB-2881和1.6份KH-550偶联剂加入到水热反应釜中,维持体系温度43 ℃条件下反应30min,将水热反应釜温度升温至85℃,维持上述反应条件下反应50min,将水热反应釜温度升温至125℃,维持上述反应条件下反应1.5h,产物经过滤、65℃、-0.06MPa真空干燥15min,即得到溶胶改性聚乙烯粉;

    (4)、称取77份聚乙烯、23份晶红石型二氧化钛和10份二氧化锆加入到粉碎机中粉碎后,将物料转移至高速混合机中,用高速混合机在温度181℃混合反应3.3min,用挤出机在温度183℃挤出造粒,粉碎,即得到聚乙烯粉;

    (5)、称取80份聚乙烯粉、33份溶胶改性聚乙烯粉、14份量子点改性聚乙烯粉加入到高速混合机中,用高速混合机在温度184℃混合反应2.5min,用挤出机在温度190℃挤出造粒,即得到耐冲击聚乙烯材料。

    实施例6

    一种耐冲击聚乙烯材料,其制备方法包括以下步骤:

    (1)、称取68份聚乙烯粉、17份硅酸钠和24份乙酸铵加入到球磨机中,筒体转速为18r/min,维持体系温度31℃条件下反应30min,将物料和64份乙醇、5份水、13份硅酸四乙酯和3份油酸的混合物添加至水热反应釜中,维持体系温度140 ℃条件下反应44min,将水热反应釜温度升温至165℃热处理30min,产物经过滤、500mL水振荡洗涤2次、500mL乙醇振荡洗涤3次,于69℃、-0.07MPa真空干燥6min,粉碎,得到量子点改性聚乙烯粉;

    (2)、称取80份钛酸四丁酯、5份水、93份乙醇、2.6份AEO15表面活性剂、1.8份AEO30表面活性剂、14份乙酸亚铁和1.5份AEO3表面活性剂添加至反应釜中,搅拌速度为171r/min,维持体系温度38 ℃条件下反应2.8h,将物料转移至超声波反应器中,超声波频率为29.7KHz,超声温度为51℃,超声反应时间为45min,得到二氧化钛/氢氧化铁溶胶;

    (3)、称取69份聚乙烯粉、47份二氧化钛/氢氧化铁溶胶、3.9份硅橡胶RBB-2881和1.6份KH-550偶联剂加入到水热反应釜中,维持体系温度46 ℃条件下反应31min,将水热反应釜温度升温至85℃,维持上述反应条件下反应50min,将水热反应釜温度升温至125℃,维持上述反应条件下反应1.5h,产物经过滤、65℃、-0.06MPa真空干燥15min,即得到溶胶改性聚乙烯粉;

    (4)、称取77份聚乙烯、23份晶红石型二氧化钛和11份二氧化锆加入到粉碎机中粉碎后,将物料转移至高速混合机中,用高速混合机在温度180℃混合反应3.8min,用挤出机在温度179℃挤出造粒,粉碎,即得到聚乙烯粉;

    (5)、称取80份聚乙烯粉、34份溶胶改性聚乙烯粉、17份量子点改性聚乙烯粉加入到高速混合机中,用高速混合机在温度183℃混合反应3.3min,用挤出机在温度187℃挤出造粒,即得到耐冲击聚乙烯材料。

    实施例7

    一种耐冲击聚乙烯材料,其制备方法包括以下步骤:

    (1)、称取68份聚乙烯粉、20份硅酸钠和22份乙酸铵加入到球磨机中,筒体转速为19r/min,维持体系温度25℃条件下反应30min,将物料和60份乙醇、5份水、10份硅酸四乙酯和3份油酸的混合物添加至水热反应釜中,维持体系温度135 ℃条件下反应35min,将水热反应釜温度升温至165℃热处理30min,产物经过滤、500mL水振荡洗涤2次、500mL乙醇振荡洗涤3次,于69℃、-0.07MPa真空干燥6min,粉碎,得到量子点改性聚乙烯粉;

    (2)、称取80份钛酸四丁酯、4.6份水、88份乙醇、2.3份AEO15表面活性剂、1.3份AEO30表面活性剂、12份乙酸亚铁和1.6份AEO3表面活性剂添加至反应釜中,搅拌速度为166r/min,维持体系温度37 ℃条件下反应2.3h,将物料转移至超声波反应器中,超声波频率为28.9KHz,超声温度为51℃,超声反应时间为46min,得到二氧化钛/氢氧化铁溶胶;

    (3)、称取69份聚乙烯粉、44份二氧化钛/氢氧化铁溶胶、4.3份硅橡胶RBB-2881和1.4份KH-550偶联剂加入到水热反应釜中,维持体系温度48 ℃条件下反应31min,将水热反应釜温度升温至85℃,维持上述反应条件下反应50min,将水热反应釜温度升温至125℃,维持上述反应条件下反应1.5h,产物经过滤、65℃、-0.06MPa真空干燥15min,即得到溶胶改性聚乙烯粉;

    (4)、称取77份聚乙烯、22份晶红石型二氧化钛和10份二氧化锆加入到粉碎机中粉碎后,将物料转移至高速混合机中,用高速混合机在温度177℃混合反应4min,用挤出机在温度182℃挤出造粒,粉碎,即得到聚乙烯粉;

    (5)、称取80份聚乙烯粉、33份溶胶改性聚乙烯粉、13份量子点改性聚乙烯粉加入到高速混合机中,用高速混合机在温度182℃混合反应2min,用挤出机在温度190℃挤出造粒,即得到耐冲击聚乙烯材料。

    实施例8

    一种耐冲击聚乙烯材料,其制备方法包括以下步骤:

    (1)、称取68份聚乙烯粉、20份硅酸钠和21份乙酸铵加入到球磨机中,筒体转速为17.5r/min,维持体系温度28℃条件下反应30min,将物料和62份乙醇、3.7份水、10.8份硅酸四乙酯和2.8份油酸的混合物添加至水热反应釜中,维持体系温度137 ℃条件下反应41min,将水热反应釜温度升温至165℃热处理30min,产物经过滤、500mL水振荡洗涤2次、500mL乙醇振荡洗涤3次,于69℃、-0.07MPa真空干燥6min,粉碎,得到量子点改性聚乙烯粉;

    (2)、称取80份钛酸四丁酯、5.3份水、91份乙醇、2.6份AEO15表面活性剂、1.7份AEO30表面活性剂、13份乙酸亚铁和0.9份AEO3表面活性剂添加至反应釜中,搅拌速度为163r/min,维持体系温度37 ℃条件下反应1.6h,将物料转移至超声波反应器中,超声波频率为28.8KHz,超声温度为49℃,超声反应时间为38min,得到二氧化钛/氢氧化铁溶胶;

    (3)、称取69份聚乙烯粉、40份二氧化钛/氢氧化铁溶胶、2.8份硅橡胶RBB-2881和1.3份KH-550偶联剂加入到水热反应釜中,维持体系温度44 ℃条件下反应29min,将水热反应釜温度升温至85℃,维持上述反应条件下反应50min,将水热反应釜温度升温至125℃,维持上述反应条件下反应1.5h,产物经过滤、65℃、-0.06MPa真空干燥15min,即得到溶胶改性聚乙烯粉;

    (4)、称取77份聚乙烯、22份晶红石型二氧化钛和11份二氧化锆加入到粉碎机中粉碎后,将物料转移至高速混合机中,用高速混合机在温度178℃混合反应4min,用挤出机在温度179℃挤出造粒,粉碎,即得到聚乙烯粉;

    (5)、称取80份聚乙烯粉、35份溶胶改性聚乙烯粉、17份量子点改性聚乙烯粉加入到高速混合机中,用高速混合机在温度183℃混合反应2min,用挤出机在温度188℃挤出造粒,即得到耐冲击聚乙烯材料。

    对照例1

    本对照例中,不添加量子点改性聚乙烯粉,其它组分与制备方法与实施例1相同。

    对照例2

    本对照例中,不添加二氧化钛/氢氧化铁溶胶,其它组分与制备方法与实施例1相同。

    对照例3

    本对照例中,不添加溶胶改性聚乙烯粉,其它组分与制备方法与实施例1相同。

    对照例4

    本对照例中,配方中选用普通聚乙烯粉替代实施例1中的量子点改性聚乙烯粉,其它组分与制备方法与实施例1相同。

    对照例5

    本对照例中,配方中选用普通二氧化钛溶胶替代实施例1中的二氧化钛/氢氧化铁溶胶,其它组分与制备方法与实施例1相同。

    对照例6

    本对照例中,配方中选用普通聚乙烯粉替代实施例1中的溶胶改性聚乙烯粉,其它组分与制备方法与实施例1相同。

    对照例7

    本对照例中,配方中选用普通聚乙烯粒料替代实施例1中的聚乙烯粉,其它组分与制备方法与实施例1相同。

    表1实施例1和对照例1~7制得的耐冲击聚乙烯材料的性能参数

    实施例1 对照例1 对照例2 对照例3 对照例4 对照例5 对照例6 对照例7 抗冲击强度/kJ/m2 63.7 54.2 50.6 49.8 51.3 43.1 46.5 41.9

    以上所述是该发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离该发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为该发明的保护范围。

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    一种 冲击 聚乙烯 材料 及其 制备 方法
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