一種納米碳纖維改性聚乙烯材料的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種納米碳纖維改性聚乙烯材料，其組分按質量百分數配比為：聚乙烯50%～70%、納米碳纖維3%～15%、填料15%～40%、相容劑2%～5%、分散劑0.1%～2%、偶聯劑0.1%～1%、抗氧劑0.1%～1%、其它添加劑0.1%～1%。本發明的有益效果是，與現有技術相比，本發明制得的一種納米碳纖維改性聚乙烯材料，具有高強度、高彈性、高剛度和顯著提高抗靜電能力等，在分子器件和提高復合材料力學性能方面顯示出巨大的潛力，可廣泛應用于國防軍工或民用工業等領域，具有非常廣闊的應用前景。
【專利說明】一種納米碳纖維改性聚乙烯材料
【技術領域】
[0001]本發明涉及高分子材料【技術領域】，具體地說是一種納米碳纖維改性聚乙烯材料。【背景技術】
[0002]聚乙烯是一種質輕無毒，具有優良的電絕緣性能和耐化學腐蝕性能的熱塑性材料，其價格低廉，成型加工容易，廣泛應用于電器、化工、食品、機械等行業。納米碳纖維是一種新型亞微米增強材料，具有較高的強度和楊氏模量，較好的導電、導熱及熱穩定性以及極好的表面尺寸效應等，因而受到了人們極大的關注。將納米碳纖維改性聚乙烯材料具有其獨特的優點，在國防軍工或民用工業將具有非常廣泛應用前景。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種納米碳纖維改性聚乙烯材料。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種納米碳纖維改性聚乙烯材料，其組分按質量百分數配比為:聚乙烯50%~70%、納米碳纖維3%~15%、填料15%~40%、相容劑2%~5%、分散劑0.1%~2%、偶聯劑0.1%~1%、抗氧劑0.1%~1%、其它添加劑0.1%~1%。
[0005]所述的納米碳纖維為以烯烴為碳源而制成直徑在50nm~200nm的納米碳纖維。
[0006]所述的填料為碳 酸鈣或滑石粉，其平均徑粒在20nm~IOOnm之間。
[0007]所述的相容劑為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)或馬來酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)。
[0008]所述的分散劑為聚乙烯蠟、EVA蠟、OP蠟、乙撐雙硬酯酰胺(EBS)中的一種。
[0009]所述的偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑中的一種。
[0010]所述的抗氧劑為受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物。
[0011]所述的其它添加劑為光穩定劑及色料。
[0012]上述的一種納米碳纖維改性聚乙烯材料的制備方法，包括以下步驟:
(O按重量配比稱取填料和偶聯劑，加入高速混合器中混合均勻，溫度為80°c~100°C，混合時間為10~30分鐘，得到表面活化處理好的填料，然后加入按重量配比稱取的聚乙烯、納米碳纖維、相容劑、分散劑、抗氧劑和其它添加劑，在10(TC~120°C溫度下繼續混合5~15分鐘；
(2)將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機進行熔融混煉，然后擠出、冷卻、造粒、干燥，即得本發明的一種納米碳纖維改性聚乙烯材料。
[0013]本發明的有益效果是，與現有技術相比，本發明制得的一種納米碳纖維改性聚乙稀材料，具有聞強度、聞彈性、聞剛度和顯者提聞抗靜電能力等，在分子器件和提聞復合材料力學性能方面顯示出巨大的潛力，可廣泛應用于國防軍工或民用工業等領域，具有非常廣闊的應用前景。【具體實施方式】
[0014]下面結合具體實施例來進一步說明本發明的技術方案。
[0015]實施例1:
一種納米碳纖維改性聚乙烯材料，其組分按質量百分數配比為:聚乙烯60%、納米碳纖維8%、平均徑粒在20nm~IOOnm之間的碳酸鈣25%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)4%、聚乙烯蠟1.5%、硅烷偶聯劑0.5%、受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物0.4%、其它添加劑0.6%。其中，所述的納米碳纖維為以烯烴為碳源而制成直徑在50nm~200nm的納米碳纖維；所述的其它添加劑為光穩定劑及色料。
[0016]制備方法:(1)按重量配比稱取碳酸鈣和硅烷偶聯劑，加入高速混合器中混合均勻，溫度為80°C~100°C，混合時間為10~30分鐘，得到表面活化處理好的碳酸鈣，然后加入按重量配比稱取的聚乙烯、納米碳纖維、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)、聚乙烯蠟、受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物和其它添加劑，在100°C~120°C溫度下繼續混合5~15分鐘；(2)將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機進行熔融混煉，然后擠出、冷卻、造粒、干燥，即得本發明的一種納米碳纖維改性聚乙烯材料。
[0017]實施例2:
一種納米碳纖維改性聚乙烯材料，其組分按質量百分數配比為:聚乙烯50%、納米碳纖維6%、平均徑粒在20nm~IOOnm之間的滑石粉35%、馬來酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH) 5%、乙撐雙硬酯酰胺(EBS) 2%、鈦酸酯偶聯劑1%、受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物0.5%、其它添加劑0.5%。其中，所述的納米碳纖維為以烯烴為碳源而制成直徑在50nm~200nm的納米碳纖維；所述的其它添加劑為光穩定劑及色料。
[0018]制備方法:(1)按重量配比稱取滑石粉和鈦酸酯偶聯劑，加入高速混合器中混合均勻，溫度為80°C~100°C，混合時間為10~30分鐘，得到表面活化處理好的滑石粉，然后加入按重量配比稱取的聚乙烯、納米碳纖維、馬來酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)、乙撐雙硬酯酰胺(EBS)、受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物和其它添加劑，在100°C~120°C溫度下繼續混合5~15分鐘；(2)將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機進行熔融混煉，然后擠出、冷卻、造粒、干燥，即得本發明的一種納米碳纖維改性聚乙烯材料。
【權利要求】
1.一種納米碳纖維改性聚乙烯材料，其特征在于，其組分按質量百分數配比為:聚乙烯50%~70%、納米碳纖維3%~15%、填料15%~40%、相容劑2%~5%、分散劑0.1%~2%、偶聯劑0.1%~1%、抗氧劑0.1%~1%、其它添加劑0.1%~1%。
2.根據權利要求1所述的一種納米碳纖維改性聚乙烯材料，其特征在于，所述的納米碳纖維為以烯烴為碳源而制成直徑在50nm~200nm的納米碳纖維。
3.根據權利要求1所述的一種納米碳纖維改性聚乙烯材料，其特征在于，所述的填料為碳酸鈣或滑石粉，其平均徑粒在20nm~IOOnm之間。
4.根據權利要求1所述的一種納米碳纖維改性聚乙烯材料，其特征在于，所述的相容劑為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)或馬來酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)。
5.根據權利要求1所述的一種納米碳纖維改性聚乙烯材料，其特征在于，所述的分散劑為聚乙烯蠟、EVA蠟、OP蠟、乙撐雙硬酯酰胺(EBS)中的一種。
6.根據權利要求1所述的一種納米碳纖維改性聚乙烯材料，其特征在于，所述的偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑中的一種。
7.根據權利要求1所述的一種納米碳纖維改性聚乙烯材料，其特征在于，所述的抗氧劑為受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物。
8.根據權利要求1所述的一種納米碳纖維改性聚乙烯材料，其特征在于，所述的其它添加劑為光穩定劑及色料。
9.根據權利要求1所述的一種納米碳纖維改性聚乙烯材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (O按重量配比稱取填料和偶聯劑，加入高速混合器中混合均勻，溫度為80°C~100°C，混合時間為10~30分鐘，得到表面活化處理好的填料，然后加入按重量配比稱取的聚乙烯、納米碳纖維、相容劑、分散劑、抗氧劑和其它添加劑，在10(TC~120°C溫度下繼續混合5~15分鐘； (2)將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機進行熔融混煉，然后擠出、冷卻、造粒、干燥，即得本發明的一種納米碳纖維改 性聚乙烯材料。
【文檔編號】C08K3/26GK103881187SQ201210559450
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月21日 優先權日:2012年12月21日
【發明者】不公告發明人 申請人:青島欣展塑膠有限公司