滾塑聚烯烴組合物及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及塑料加工技術領域，具體涉及一種滿足滾塑要求的聚乙烯組合物及其 制備方法。
【背景技術】
[0002] 滾塑加工的塑料制品，具有很多的優點，如可制作形狀復雜及大型的制品，與吹塑 工藝相比無接縫，一體成型，制品無熔合線，故而備受關注。線型低密度聚乙烯塑料具有易 加工、流動性好、外觀平滑順暢，常用于滾塑加工。
[0003] 滾塑加工時，與模具接觸的外層物料首先熔化，隨著溫度提高及時間延長，內層也 逐漸熔化成型。通常，厚度對制品的性能及加工影響很大。滾塑成型中壁厚有兩個要求，第 一要滿足產品的使用功能，第二要滿足加工工藝要求。壁厚減薄可以節省原材料，減少成型 周期。通常，希望制品在滿足力學性能要求的前提下，壁厚越薄越好。
[0004] 滾塑加工大型制品時，要求制品的強度較高，高的強度通常通過增加壁厚實現，但 需延長滾塑加熱時間，增加成型周期，受熱時間長，高溫對物料性能影響很大，極易使其發 生熱降解，影響制品的性能。目前滾塑制品最佳壁厚及工藝是通過多次逐漸的摸索實驗，費 時、費力、費料，還不一定達到最佳。
[0005] 專利CN200810023368公開了一種高強高韌高流動性滾塑專用料及其制備方法， 用線型低密度聚乙烯60?90%為基礎料，添加9. 5?19. 2%的經過輻照的高密度聚乙烯、 0. 5?20%的150目的蒙脫土、0?0. 8%的成核劑經混合制得的專用料。該專利缺點是山梨 醇類成核劑與較多的蒙脫土一同加入到高密度聚乙烯中，難以均勻的分散于線型低密度聚 乙烯中，成核效果不佳；輻照高密度聚乙烯工藝較為復雜，需要對粉料進行連續的翻動，操 作處理難度較大，效果不易保證；150目的蒙脫土以高密度聚乙烯為載體制成母料，就此專 利而言無機組分含量較大，研磨時易對研磨機有損害；另外由于高密度聚乙烯的結晶度高， 蒙脫土分散不佳，增韌效果不易保證。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是提供一種提高制品性能的滾塑加工用組合物，同時提供了其簡 單、適合大規模生產的制備方法。
[0007] 本發明所述的滾塑聚烯烴組合物，采用線型低密度聚乙烯為基礎樹脂，與高密度 聚乙烯、超高分子量的聚乙烯進行共混改性，包含如下重量份數的原料：
[0008] 線型低密度聚乙烯I 20-70份 線型低密度聚乙烯2 15-30份 超高分子量聚乙燏 5-20份 高密度聚乙烯 5-25份 抗氧劑 1.0-2.0份 抗紫外劑 1.0-2.0份 成核劑 0.05-0.3份 輔助成核劑 0-5.0份 增強劑 1.0-6.0份；
[0009] 優選配方如下(重量份數）：
[0010] 線型低密度聚乙烯1 20-50份 線型低密度聚乙烯2 20-30份 超高分子量聚乙烯 10-20份 高密度聚乙烯 15-25份 抗氧劑 1.0-2.0份 抗紫外劑 1.0-2.0份 成核劑 0.1-0.2份 輔助成核劑 1.0-4.0份 增強劑 2.0-5.0份
[0011] 其中：
[0012] 所述的線型低密度聚乙烯1，密度為0.931?0.936g/cm3,熔體質量流動速率為 2 ?4g/l〇min ;
[0013] 所述的線型低密度聚乙烯2,密度為0. 936?0. 939g/cm3,熔體質量流動速率為 6 ?10g/10min ;
[0014] 所述的高密度聚乙烯密度為0.941?0.959g/cm3,熔體質量流動速率為2? 12g/10min ；
[0015] 所述的超高分子量聚乙烯密度為0· 932?0· 940g/cm3,白色粉體，粒徑100? 200um，分子量100萬?200萬；
[0016] 所述的抗氧劑為酚類抗氧劑，優選抗氧劑1010,可以保證加工過程中聚乙烯體的 熱穩定，防止發生熱降解；
[0017] 所述的抗紫外劑優選UV531，可吸收陽光的紫外線部分，保證塑料制品在戶外使用 性能；
[0018] 所述的成核劑為HPN-20E，是一種用于改善聚乙烯結晶性能的成核劑，加入聚乙烯 體系中，可以提高聚乙烯結晶度，細化晶粒。本發明利用了它的突出的結晶成核能力，以加 強共混體的結晶能力；
[0019] 所述的輔助成核劑為納米級二氧化硅，粒徑7-80納米。納米級二氧化硅均勻分散 于塑料基體中，配合成核劑，加強聚乙烯的結晶效果，改善塑料制品的致密性、光潔度；
[0020] 所述的增強劑為碳酸鈣晶須，為白色蓬松狀的單晶纖維材料，與樹脂復合時有良 好的分散性，可以改善塑料制品的表面光澤、耐酸堿性、尺寸穩定性，耐熱性能等。
[0021] 本發明所述的滾塑聚烯烴組合物制備方法包括以下步驟：
[0022] (1)將線型低密度聚乙烯1、超高分子量聚乙烯、成核劑、輔助成核劑、抗氧劑和 抗紫外劑混合造粒；方法為：先將線型低密度聚乙烯1和超高分子量聚乙烯在高攪中混合 2?5分鐘，再依次加入成核劑、輔助成核劑、抗氧劑和抗紫外劑分別低速攪拌2?5分鐘 后，在雙螺桿擠出機中造粒。
[0023] (2)將線型低密度聚乙烯2、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、增強劑、抗氧劑和 抗紫外劑混合造粒；方法為：先將線型低密度聚乙烯2、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、 抗氧劑和抗紫外劑在高速混合機中混合2?5分鐘，再加入增強劑低速混合2?5分鐘，在 雙螺桿擠出機中造粒。
[0024] (3)將以上兩步驟制得的粒料高速混合3?5分鐘后，烘干，研磨，得到40目滾塑 聚烯烴組合物粉料。
[0025] 步驟（1)中線型低密度聚乙烯1、超高分子量聚乙烯、成核劑、輔助成核劑、抗氧劑 和抗紫外劑的質量比為20?50 : 5?10 : 0.1?0.2 : LO?4.0 : 0.5?1 : 0.5? 1 ;
[0026] 步驟（2)中線型低密度聚乙烯2、高密度聚乙烯、超高密度聚乙烯、增強劑、抗氧劑 和抗紫外劑的質量比為20?30 : 15?25 : 5?10 : 2.0?5.0 : 0.5?1 : 0.5? 1〇
[0027] 與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
[0028] 本發明制備的聚乙烯組合物力學強度得到了提高，制備同等強度的滾塑制品，減 少了原料的用量，有效地實現了制備制品薄壁化，縮短了加工時間。
【具體實施方式】
[0029] 以下結合實施例對本發明做進一步描述。
[0030] 試驗所用原料：
[0031] 線型低密度聚乙烯I :LLDPE1，熔體質量流動速率為4.7g/10min，密度0.939g/ cm3 ；
[0032] 線型低密度聚乙烯2 :LLDPE2,熔體質量流動速率為6. 6g/10min，密度0· 938g/ cm3 ；
[0033] 超商分子量聚乙烯：分子量150萬，密度0· 936g/cm3 ;
[0034] 高密度聚乙烯：HDPE1，熔體質量流動速率為2g/10min，密度0· 941g/cm3 ;
[0035] 高密度聚乙烯：HDPE2,熔體質量流動速率為5g/10min，密度0· 950g/cm3 ;
[0036] 高密度聚乙烯：HDPE3,熔體質量流動速率為llg/10min，密度0· 959g/cm3 ;
[0037] 成核劑：HPN-20E，美麗肯公司；
[0038] 輔助成核劑：二氧化硅，密度為0. 12g/cm3,粒徑小于20nm，市售；
[0039] 增強劑：碳酸鈣晶須，長度20?30nm，長徑比大于10,密度為2. 86g/cm3,水分含 量小于1%，比表面積6. 6g/m2,吸油值56ml/g ;
[0040] 抗氧劑：1010,市售；
[0041] 抗紫外劑：UV531，市售。
[0042] 按本發明所述的方法，將下列實施例中標出質量份數的原料制備得到的滾塑聚烯 烴組合物粉料，加入模具中，加溫到270°C，保溫2