專利名稱：高耐磨防腐納米無機(jī)粒子交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材料及其制備方法，具體的說是一種高耐磨防腐 納米無機(jī)粒子交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，化工、石油、船舶、電廠、公用事業(yè)等各行業(yè)對管道、泵等防腐要 求日益迫切而且檔次不斷提高，對材料防腐性能也提出了越來越高的要求。為了賦予管道 更加優(yōu)越的防腐性能，曾經(jīng)采用塑料管代替鋼管，但是在大多數(shù)使用場合，由于塑料管的強(qiáng) 度、鋼度不夠，大大地限制了它的使用范圍。鋼塑復(fù)合防腐管是在鋼管壁表面涂敷一層良好 的塑料涂層保護(hù)膜，它不但克服了塑料管強(qiáng)度剛度不夠的弱點(diǎn)，而且具有塑料良好的耐磨 性、防腐性，在輸送一些介質(zhì)時不易形成污垢的特點(diǎn)。然而，普通的熱塑性防腐內(nèi)襯，例如熱 塑性滾塑聚乙烯，在要求苛刻的應(yīng)用領(lǐng)域(高溫強(qiáng)堿腐蝕、鹵系酸液腐蝕)，仍然不能滿足要 求。在高腐蝕作業(yè)環(huán)境下，必須采用防腐性能更高的熱固性材料。以往這些材料一般采用 熔結(jié)環(huán)氧粉末(FBE)、煤焦油瓷漆(CTE)及聚乙烯復(fù)合結(jié)構(gòu)(三層PE)。這些防腐覆蓋層總 體防腐性能能滿足油氣管道腐蝕防護(hù)的要求，但仍有各自的缺陷(熔結(jié)環(huán)氧粉末防腐層較 薄，抗機(jī)械損傷強(qiáng)度差；煤焦油瓷漆冷脆、熱流淌及對環(huán)境可能造成的污染，使其應(yīng)用面越 來越窄；聚乙烯三層復(fù)合結(jié)構(gòu)防腐施工工藝復(fù)雜)。專利CN101240134A公布了一種環(huán)氧 改性聚乙烯雙組分粉末涂料，該材料在適當(dāng)環(huán)境下發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有 優(yōu)良的防腐性能，但該方法采用的原料粘度較大，特別是環(huán)氧樹脂，為了獲得優(yōu)良的機(jī)械性 能，一般采用高粘度環(huán)氧，因此材料粘性大，不適合滾塑成型工藝，而且，該材料的制備方法 中，無機(jī)粒子的加入屬于干混工藝，分散不均勻，用于滾塑成型時，極易沉淀在金屬管道和 內(nèi)襯材料之間，大大降低了內(nèi)襯材料和金屬之間的粘結(jié)力，在負(fù)壓環(huán)境下，易造成脫殼。專 利CN87100920A公布了一種防腐耐磨粉末涂料及該涂料的涂敷方法，以環(huán)氧樹脂，尼龍粉， 雙氰胺，鑄石粉為原料制備了防腐涂料，該涂料兼有防腐、耐磨、強(qiáng)化的功效，可用于金屬管 道，酸堿環(huán)境中的防腐，但同樣由于材料粘性較大，更適合噴涂工藝。為了獲得更高的生產(chǎn)效率，近年來滾塑工藝在防腐行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。目前， 國內(nèi)滾塑原料當(dāng)中線性低密度聚乙烯所占的比例為93%。在上述高防腐領(lǐng)域中，由于線性低 密度聚乙烯耐腐蝕，耐磨，防滲透，耐熱蠕變性方面的缺點(diǎn)，限制了線性低密度聚乙烯的應(yīng) 用。交聯(lián)聚乙烯滾塑料以高的沖擊性能、耐熱、耐環(huán)境應(yīng)力開裂、高度防腐方面的優(yōu) 越性，開始應(yīng)用在防腐內(nèi)襯方面。目前，交聯(lián)聚乙烯的研究主要集中在線性低密度聚乙烯 的硅烷交聯(lián)工藝方面。專利CN 1876706A公布了硅烷交聯(lián)聚乙烯塑料的制備方法，該方 法廣泛應(yīng)用在抗開裂管材、電纜料方面，但該工藝成型的材料必須經(jīng)過水浴(或蒸氣浴)后 處理，增加了工藝流程和成本，而且材料的交聯(lián)度不高，不能滿足高度防腐的要求。專利 CN1524899A, CN1523052A以線性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯復(fù)合配料為基礎(chǔ)樹脂，采用過氧化物交聯(lián)工藝制備交聯(lián)聚乙烯滾塑專用料，該工藝制備的交聯(lián)聚乙烯具有良好的抗沖 擊和耐化學(xué)性能，但兩種原料都是低密度聚乙烯，原料的耐腐蝕性能相對交差，經(jīng)過交聯(lián)以 后，密度進(jìn)一步降低，雖然材料不會被溶解性腐蝕，但容易被溶脹性腐蝕，實(shí)際上不適合用 于對腐蝕、阻隔性要求較高的管道；此外，專利CN1039039A采用輻射的方法制備了輻射型 交聯(lián)聚乙烯，并將材料用于油田集輸鋼制防腐保溫管道的補(bǔ)口方面。然而，相對化學(xué)交聯(lián)， 輻射交聯(lián)效率很低，材料交聯(lián)度低，無法滿足防腐要求，且由于設(shè)備限制，很難實(shí)現(xiàn)小口徑 長管道的內(nèi)防腐。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出一種高耐磨 防腐納米無機(jī)粒子交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材料及其制備方法，可使復(fù)合材料具有優(yōu)異的剛性和硬 度，同時具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕和阻隔性。本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的技術(shù)方案是
高耐磨防腐納米無機(jī)粒子交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材料，由A和B兩組分組成； A組分按重量百分比由以下原料組成，原料以線性低密度聚乙烯數(shù)值計量線性低 密度聚乙烯100%，聚乙烯改性劑10-30% (為線性低密度聚乙烯量的10-30%)，抗氧劑 0. 1-5% (為線性低密度聚乙烯量的0. 1-5%)；
B組分按重量百分比由以下原料組成，原料以聚乙烯(高密度聚乙烯和線性低密度聚乙 烯之和)數(shù)值計量高密度聚乙烯30-70%，線性低密度聚乙烯70-30%，超細(xì)Al2O3 10-30% (高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯之和的10-30%)，納米MO& 5-15% (高密度聚乙烯和線 性低密度聚乙烯之和的5-15%)，分散潤滑劑0. 1-1. 0% (高密度聚乙烯和線性低密度聚乙 烯之和的0. 1-1. 0%)，表面處理劑0. 2-0. 5% (高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯之和的 0. 2-0. 5%)，交聯(lián)劑0. 1_1%(高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯之和的0. 1_1%)，助交聯(lián)劑 0. 2-1. 5% (高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯之和的0. 2-1. 5%)；
高密度聚乙烯密度為0. 95-0. 97g/cm3，熔體流動速率5-20g/10min ；線性低密度聚乙 烯密度為0. 93-0. 94 g/cm3，熔體流動速率5_20g/10min。高耐磨防腐納米無機(jī)粒子交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材料的制備方法，按以下步驟進(jìn)行
⑴A組分的制備將線性低密度聚乙烯預(yù)先干燥處理至水分含量低于600ppm，并與 聚乙烯改性劑和抗氧劑按一定比例稱重，在高速攪拌機(jī)中充分混合2-10分鐘；而后在雙螺 桿擠出機(jī)中擠出造粒，擠出溫度為120-220°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200-500rpm，經(jīng)擠出造粒后，磨 粉50-100目并將粉料干燥至水分含量低于600ppm，最后在等離子表面處理儀中表面處理 15-25分鐘備用；
⑵B組分的制備將高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯預(yù)先干燥處理至水分含量低于 600ppm，磨粉30-50目；將交聯(lián)劑和助交聯(lián)劑按一定比例稱重，并在磁力攪拌機(jī)中充分混合 2-10分鐘；將表面處理劑與超細(xì)Al2O3、納米MO&按一定配比，并在高速混合機(jī)中混合2-8 分鐘；將混有表面處理劑的Al2O3、納米MO&、交聯(lián)劑、助交聯(lián)劑和分散潤滑劑與預(yù)先磨粉的 聚乙烯按一定比例稱重，并在中塑混合機(jī)中混合5-10分鐘，然后在120-220°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 200-500rpm擠出造粒后，磨粉30-50目并將粉料干燥至水分含量低于600ppm ；
⑶復(fù)合材料的制備按比例稱取A組分和B組分后，在高速混合機(jī)中充分混合5-10分 鐘，儲存在包裝內(nèi)。
本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是
前述的高耐磨防腐納米無機(jī)粒子交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材料，超細(xì)Al2O3為高度提純的Al2O3， 細(xì)度 5000-10000 目；納米 MoS2 細(xì)度 10000-50000 目。前述的高耐磨防腐納米無機(jī)粒子交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材料，交聯(lián)劑為過氧化物型交聯(lián) 劑，為2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧)己烷，雙二四-[雙0，4-二氯苯甲酰)過氧化 物，過氧化二(4-甲基苯甲酰)，過氧化二異丙苯，二 (叔丁基過氧化異丙基)苯，1，1- 二叔丁 基甲基-3，5，5-三甲基環(huán)己烷，1，1- 二叔丁基甲基_3，5，5-三甲基環(huán)己烷中的一種或幾種混合。前述的高耐磨防腐納米無機(jī)粒子交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材料，助交聯(lián)劑為三烯丙基異氰 脲酸酯，三烯丙基氰脲酸酯，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一種或幾種混合。前述的高耐磨防腐納米無機(jī)粒子交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材料，表面處理劑為3-三乙氧 基甲硅烷基-1-丙胺，Y-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)，γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基 硅烷(560KH)，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH 570)，硬脂酸，鈦酸酯，鋁酸酯， 鋯酸酯中的一種或幾種混合。前述的高耐磨防腐納米無機(jī)粒子交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材料，分散潤滑劑為乙撐雙硬脂 酰胺，PE蠟，褐煤酸，硬脂酸鈣，硬脂酸中一種或幾種混合。前述的高耐磨防腐納米無機(jī)粒子交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材料，抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧 劑和受阻酚類抗氧劑組成的復(fù)合抗氧劑，其中亞磷酸酯類抗氧劑和受阻酚類抗氧劑按重量 比1:0. 3 1:0. 7組成。前述的高耐磨防腐納米無機(jī)粒子交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材料，聚乙烯改性劑為無味聚乙 烯接枝馬來酸酐。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明所采用的基礎(chǔ)樹脂為高密度聚乙烯與線性低密度聚乙烯 的復(fù)合材料，即保證了有足夠的交聯(lián)效率，同時最大程度上降低了結(jié)晶度的降低，使得交聯(lián) 后的材料具有優(yōu)異的剛性和硬度，同時具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕和阻隔性。本發(fā)明所采用的交聯(lián)工藝為過氧化物交聯(lián)工藝，復(fù)合材料的交聯(lián)度較高，與之對 應(yīng)的沖擊，防腐和阻隔性優(yōu)異，同時不需要后續(xù)蒸汽或水煮處理，工藝簡單。本發(fā)明提供的復(fù)合材料中A組分粒度小于B組分，而且A組分熔點(diǎn)低于B組分，在 滾塑成型過程中，可保證A組分先熔融并粘附在模具表面，由于A組分含有改性劑且經(jīng)過輻 射處理，引入了大量的極性基團(tuán)，大大提高了內(nèi)襯材料和金屬之間的粘結(jié)力，保證材料在負(fù) 壓狀態(tài)下不會脫殼，B組分由于熔點(diǎn)高，滯后熔融并形成“超滑高硬”的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，提高材料 的耐磨、耐熱、防腐性能。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一
配方
A組分所包含原料有
線性低密度聚乙烯LLDPE 735 100%
聚乙烯改性劑 20%
抗氧劑 0. 3% ；B組分所包含原料有 高密度聚乙烯HDPE HMA025 線性低密度聚乙烯LLDPE 735 超細(xì)A1203 納米MoS2 分散潤滑劑 表面處理劑 交聯(lián)劑 助交聯(lián)劑
40% 60%
10% 5% 0. 5% 0. 3% 0. 4%
0. 6%ο超細(xì)Al2O3為高度提純的Al2O3,細(xì)度5000目；納米Mc^2細(xì)度10000目。交聯(lián)劑為過氧化物型交聯(lián)劑，為2，5_ 二甲基-2，5_雙(叔丁基過氧)己烷。助交 聯(lián)劑為三烯丙基異氰脲酸酯。表面處理劑為Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(560KH)。 分散潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺?？寡鮿閬喠姿狨ヮ惪寡鮿┖褪茏璺宇惪寡鮿┙M成的復(fù)合 抗氧劑，其中亞磷酸酯類抗氧劑和受阻酚類抗氧劑按重量比1:0. 3組成。聚乙烯改性劑為 無味聚乙烯接枝馬來酸酐。復(fù)合材料的制備。⑴A組分的制備將線性低密度聚乙烯預(yù)先干燥處理至水分含量低于500ppm，并 與聚乙烯改性劑和抗氧劑按一定比例稱重，在高速攪拌機(jī)中充分混合5分鐘；而后在雙螺 桿擠出機(jī)中擠出造粒，擠出溫度為150°C，螺桿轉(zhuǎn)速為400rpm，經(jīng)擠出造粒后，磨粉70目并 將粉料干燥至水分含量500ppm，最后在等離子表面處理儀中表面處理15分鐘備用；
⑵B組分的制備將高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯預(yù)先干燥處理至水分含量 500ppm，磨粉35目；將交聯(lián)劑和助交聯(lián)劑按一定比例稱重，并在磁力攪拌機(jī)中充分混合5分 鐘；將表面處理劑與超細(xì)Al2O3、納米MO&按一定配比，并在高速混合機(jī)中混合5分鐘；將混 有表面處理劑的Al2O3、納米MO&、交聯(lián)劑、助交聯(lián)劑和分散潤滑劑與預(yù)先磨粉的聚乙烯按一 定比例稱重，并在中塑混合機(jī)中混合10分鐘，然后在150°C，螺桿轉(zhuǎn)速為400RPM擠出造粒 后，磨粉36目并將粉料干燥至水分含量500ppm ；
⑶復(fù)合材料的制備按重量比例30/70稱取A料和B料后，在高速混合機(jī)中充分混合10 分鐘，儲存在包裝內(nèi)。實(shí)施例一的性能指標(biāo)見表1。實(shí)施例二 配方
A組分所包含原料有
線性低密度聚乙烯LLDPE 735 100%
聚乙烯改性劑20%
抗氧劑0. 3%
B組分所包含原料有
高密度聚乙烯HDPE HMA02540%
線性低密度聚乙烯LLDPE 735 60%
超細(xì) Al20315%納米MoS25%
分散潤滑劑0. 5%
表面處理劑0. 3%
交聯(lián)劑0. 3%
助交聯(lián)劑0. 5%。超細(xì)Al2O3為高度提純的Al2O3，細(xì)度5000目；納米MoS2細(xì)度10000目。交聯(lián)劑為過氧化物型交聯(lián)劑，為2，5- 二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧)己烷。助交 聯(lián)劑為三烯丙基異氰脲酸酯。表面處理劑為Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(560KH)。 分散潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺?？寡鮿閬喠姿狨ヮ惪寡鮿┖褪茏璺宇惪寡鮿┙M成的復(fù)合 抗氧劑，其中亞磷酸酯類抗氧劑和受阻酚類抗氧劑按重量比1:0. 4組成。聚乙烯改性劑為無味聚乙烯接枝馬來酸酐。制備方法，按以下步驟進(jìn)行
⑴A組分的制備將線性低密度聚乙烯預(yù)先干燥處理至水分含量550ppm，并與聚乙烯 改性劑和抗氧劑按一定比例稱重，在高速攪拌機(jī)中充分混合5分鐘；而后在雙螺桿擠出機(jī) 中擠出造粒，擠出溫度為180°C，螺桿轉(zhuǎn)速為300rpm，經(jīng)擠出造粒后，磨粉60目并將粉料干 燥至水分含量550ppm，最后在等離子表面處理儀中表面處理20分鐘備用；
⑵B組分的制備將高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯預(yù)先干燥處理至水分含量 550ppm，磨粉35目；將交聯(lián)劑和助交聯(lián)劑按一定比例稱重，并在磁力攪拌機(jī)中充分混合4分 鐘；將表面處理劑與超細(xì)Al2O3、納米MO&按一定配比，并在高速混合機(jī)中混合4分鐘；將混 有表面處理劑的Al2O3、納米MO&、交聯(lián)劑、助交聯(lián)劑和分散潤滑劑與預(yù)先磨粉的聚乙烯按一 定比例稱重，并在中塑混合機(jī)中混合7分鐘，然后在160°C，螺桿轉(zhuǎn)速為300rpm擠出造粒后， 磨粉35目并將粉料干燥至水分含量550ppm;
⑶復(fù)合材料的制備按重量比例40/60稱取A料和B料后，在高速混合機(jī)中充分混合7 分鐘，儲存在包裝內(nèi)。實(shí)施例二的性能指標(biāo)見表1。實(shí)施例三 配方
A組分所包含原料有 線性低密度聚乙烯LLDPE 735 聚乙烯改性劑 抗氧劑
B組分所包含原料有 高密度聚乙烯HDPE HMA025 線性低密度聚乙烯LLDPE 735 超細(xì)A1203 納米MoS2 分散潤滑劑 表面處理劑 交聯(lián)劑
100% 15% 0. 3% ；
30% 70% 10% 5% 0. 4% 0. 3% 0. 2%
8助交聯(lián)劑0. 4%。超細(xì)Al2O3為高度提純的Al2O3,細(xì)度5000目；納米MoS2細(xì)度10000目。交聯(lián)劑為過氧化物型交聯(lián)劑，為2，5- 二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧)己烷。助交 聯(lián)劑為三烯丙基異氰脲酸酯。表面處理劑為Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(560KH)。 分散潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺?？寡鮿閬喠姿狨ヮ惪寡鮿┖褪茏璺宇惪寡鮿┙M成的復(fù)合 抗氧劑，其中亞磷酸酯類抗氧劑和受阻酚類抗氧劑按重量比1:0.6組成。聚乙烯改性劑為無味聚乙烯接枝馬來酸酐。制備方法，按以下步驟進(jìn)行
⑴A組分的制備將線性低密度聚乙烯預(yù)先干燥處理至水分含量400ppm，并與聚乙烯 改性劑和抗氧劑按一定比例稱重，在高速攪拌機(jī)中充分混合8分鐘；而后在雙螺桿擠出機(jī) 中擠出造粒，擠出溫度為200°C，螺桿轉(zhuǎn)速為400rpm，經(jīng)擠出造粒后，磨粉80目并將粉料干 燥至水分含量400ppm，最后在等離子表面處理儀中表面處理20分鐘(15-25分鐘)備用；
⑵B組分的制備將高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯預(yù)先干燥處理至水分含量 400ppm，磨粉45目；將交聯(lián)劑和助交聯(lián)劑按一定比例稱重，并在磁力攪拌機(jī)中充分混合8分 鐘；將表面處理劑與超細(xì)Al2O3、納米MO&按一定配比，并在高速混合機(jī)中混合7分鐘；將混 有表面處理劑的Al2O3、納米MO&、交聯(lián)劑、助交聯(lián)劑和分散潤滑劑與預(yù)先磨粉的聚乙烯按一 定比例稱重，并在中塑混合機(jī)中混合8分鐘，然后在200°C，螺桿轉(zhuǎn)速為450rpm擠出造粒后， 磨粉45目并將粉料干燥至水分含量400ppm ；
⑶復(fù)合材料的制備按重量比例50/50稱取A料和B料后，在高速混合機(jī)中充分混合8 分鐘，儲存在包裝內(nèi)。實(shí)施例三的性能指標(biāo)見表1。實(shí)施例四 配方
A組分所包含原料有
線性低密度聚乙烯LLDPE 735 100%
聚乙烯改性劑30%
抗氧劑0. 4% ；
B組分所包含原料有
高密度聚乙烯HDPE HMA02570%
線性低密度聚乙烯LLDPE 735 30%
超細(xì) Al20320%
納米 MoS210%
分散潤滑劑0. 5%
表面處理劑0. 5%
交聯(lián)劑0.6%
助交聯(lián)劑0. 8%。超細(xì)Al2O3為高度提純的Al2O3,細(xì)度5000目；納米MoS2細(xì)度10000目。交聯(lián)劑為過氧化物型交聯(lián)劑，為2，5- 二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧)己烷。助交 聯(lián)劑為三烯丙基異氰脲酸酯。表面處理劑為Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(560KH)。
9分散潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺?？寡鮿閬喠姿狨ヮ惪寡鮿┖褪茏璺宇惪寡鮿┙M成的復(fù)合 抗氧劑，其中亞磷酸酯類抗氧劑和受阻酚類抗氧劑按重量比1:0.7組成。聚乙烯改性劑為無味聚乙烯接枝馬來酸酐。制備方法，按以下步驟進(jìn)行
⑴A組分的制備將線性低密度聚乙烯預(yù)先干燥處理至水分含量500ppm，并與聚乙烯 改性劑和抗氧劑按一定比例稱重，在高速攪拌機(jī)中充分混合10分鐘；而后在雙螺桿擠出機(jī) 中擠出造粒，擠出溫度為220°C，螺桿轉(zhuǎn)速為500rpm，經(jīng)擠出造粒后，磨粉100目并將粉料干 燥至水分含量500ppm，最后在等離子表面處理儀中表面處理20分鐘備用；
⑵B組分的制備將高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯預(yù)先干燥處理至水分含量 500ppm，磨粉50目；將交聯(lián)劑和助交聯(lián)劑按一定比例稱重，并在磁力攪拌機(jī)中充分混合10 分鐘；將表面處理劑與超細(xì)Al2O3、納米MO&按一定配比，并在高速混合機(jī)中混合8分鐘；將 混有表面處理劑的Al2O3、納米MO&、交聯(lián)劑、助交聯(lián)劑和分散潤滑劑與預(yù)先磨粉的聚乙烯按 一定比例稱重，并在中塑混合機(jī)中混合10分鐘，然后在220°C，螺桿轉(zhuǎn)速為500rpm擠出造粒 后，磨粉50目并將粉料干燥至水分含量500ppm ；
⑶復(fù)合材料的制備按重量比例35/65稱取A料和B料后，在高速混合機(jī)中充分混合10 分鐘，儲存在包裝內(nèi)。實(shí)施例四的性能指標(biāo)見表1。
權(quán)利要求
1.高耐磨防腐納米無機(jī)粒子交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材料，其特征在于由A和B兩組分組成；所述A組分按重量百分比由以下原料組成，所述原料以線性低密度聚乙烯數(shù)值計量 線性低密度聚乙烯100% 聚乙烯改性劑 10-30% 抗氧劑0. 1-5% ；所述B組分按重量百分比由以下原料組成，所述原料以聚乙烯數(shù)值計量高密度聚乙烯 30-70%線性低密度聚乙烯70-30%超細(xì) Al2O310-30%納米5-15%分散潤滑劑0. 1-1. 0%表面處理劑0. 2-0. 5%交聯(lián)劑0. 1-1%助交聯(lián)劑0. 2-1. 5% ；所述高密度聚乙烯密度為0. 95-0. 97g/cm3，熔體流動速率5-20g/10min ；所述線性低 密度聚乙烯密度為0.93-0. 94 g/cm3，熔體流動速率5-20g/10min。
2.如權(quán)利要求1所述的高耐磨防腐納米無機(jī)粒子交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材料，其特征在 于所述超細(xì)Al2O3為高度提純的Al2O3，其細(xì)度為5000-10000目；所述納米Mc^2細(xì)度為 10000-50000 目。
3.如權(quán)利要求1所述的高耐磨防腐納米無機(jī)粒子交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材料，其特征在于 所述交聯(lián)劑為過氧化物型交聯(lián)劑，為2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧)己烷，雙二四-[雙 (2, 4-二氯苯甲酰)過氧化物，過氧化二(4-甲基苯甲酰)，過氧化二異丙苯，二 (叔丁基過 氧化異丙基)苯，1，1- 二叔丁基甲基_3，5，5-三甲基環(huán)己烷，1，1- 二叔丁基甲基_3，5，5-三 甲基環(huán)己烷中的一種或幾種混合。
4.如權(quán)利要求1所述的高耐磨防腐納米無機(jī)粒子交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材料，其特征在于 所述助交聯(lián)劑為三烯丙基異氰脲酸酯，三烯丙基氰脲酸酯，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 中的一種或幾種混合。
5.如權(quán)利要求1所述的高耐磨防腐納米無機(jī)粒子交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材料，其特征在于 所述表面處理劑為3-三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺，Y-氨丙基三乙氧基硅烷，Y-縮水甘 油醚氧丙基三甲氧基硅烷，Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，硬脂酸，鈦酸酯，鋁酸 酯，鋯酸酯中的一種或幾種混合。
6.如權(quán)利要求1所述的高耐磨防腐納米無機(jī)粒子交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材料，其特征在于 所述分散潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺，PE蠟，褐煤酸，硬脂酸鈣，硬脂酸中的一種或幾種混合。
7.如權(quán)利要求1所述的高耐磨防腐納米無機(jī)粒子交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材料，其特征在于 所述抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑和受阻酚類抗氧劑組成的復(fù)合抗氧劑，其中亞磷酸酯類抗 氧劑和受阻酚類抗氧劑按重量比1:0. 3 1:0. 7組成。
8.如權(quán)利要求1所述的高耐磨防腐納米無機(jī)粒子交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材料，其特征在于 所述聚乙烯改性劑為無味聚乙烯接枝馬來酸酐。
9.權(quán)利要求1-8中任一權(quán)利要求所述的高耐磨防腐納米無機(jī)粒子交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材 料的制備方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行 ⑴A組分的制備將線性低密度聚乙烯預(yù)先干燥處理至水分含量低于600ppm，并與聚乙烯改性劑和抗 氧劑按一定比例稱重，在高速攪拌機(jī)中充分混合2-10分鐘；而后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造 粒，擠出溫度為120-220°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200-500rpm，經(jīng)擠出造粒后，磨粉50-100目并將粉 料干燥至水分含量低于600ppm，最后在等離子表面處理儀中表面處理20分鐘(15-25分鐘)⑵B組分的制備將高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯預(yù)先干燥處理至水分含量低于600ppm，磨粉 30-50目；將交聯(lián)劑和助交聯(lián)劑按一定比例稱重，并在磁力攪拌機(jī)中充分混合2-10分鐘；將 表面處理劑與超細(xì)Al2O3、納米MO&按一定配比，并在高速混合機(jī)中混合2-8分鐘；將混有 表面處理劑的Al2O3、納米MO&、交聯(lián)劑、助交聯(lián)劑和分散潤滑劑與預(yù)先磨粉的聚乙烯按一定 比例稱重，并在中速混合機(jī)中混合5-10分鐘，然后在120-220°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200-500RPM擠 出造粒后，磨粉30-50目并將粉料干燥至水分含量低于600ppm ； ⑶復(fù)合材料的制備按比例稱取A組分和B組分后，在高速混合機(jī)中充分混合5-10分鐘，儲存在包裝內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材料及其制備方法，是一種高耐磨防腐納米無機(jī)粒子交聯(lián)聚乙烯復(fù)合材料及其制備方法，由A和B兩組分組成；A組分線性低密度聚乙烯100%，聚乙烯改性劑10-30%，抗氧劑0.1-5%；B組分高密度聚乙烯30-70%，線性低密度聚乙烯70-30%，超細(xì)Al2O310-30%，納米MoS25-15%，分散潤滑劑0.1-1.0%，表面處理劑0.2-0.5%，交聯(lián)劑0.1-1%，助交聯(lián)劑0.2-1.5%。本發(fā)明所采用的基礎(chǔ)樹脂為高密度聚乙烯與線性低密度聚乙烯的復(fù)合材料，即保證了有足夠的交聯(lián)效率，同時最大程度上降低了結(jié)晶度的降低，使得交聯(lián)后的材料具有優(yōu)異的剛性和硬度，同時具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕和阻隔性。
文檔編號C08L23/08GK102061030SQ20101058298
公開日2011年5月18日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者吳建國, 吳汾, 李云巖, 牧?xí)源?申請人:南京聚隆科技股份有限公司