專利名稱：一種高分子復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種由高分子聚乙烯與高分子陶瓷組成的高分子復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
高分子量聚乙烯管全稱為超高分子量聚乙烯管，是由高分子量聚乙烯為原材料配以各種助劑，經(jīng)過專用擠出機(jī)擠出成型，是一種線型結(jié)構(gòu)的具有優(yōu)異綜合性能的熱塑性工程塑料。是我國優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域推廣項(xiàng)目。復(fù)合材料是含多種組分的材料，是由有機(jī)高分子、無機(jī)非金屬或金屬等原材料復(fù)合而成的一種多相材料，其特點(diǎn)是它不僅能保持其原組分的部分特性，而且還具有原組分所不具備的某些性能，如它可以通過選擇設(shè)計(jì)，使原組分的性能互相補(bǔ)充，以形成具有新的優(yōu)異性能的材料。塑料是一類以天然或合成樹脂為基本原料，在一定溫度、壓力下可塑制成形，并在常溫下能保持其形狀不變的高聚物材料。塑料的優(yōu)點(diǎn)相對(duì)密度小(一般為0. 9 2. 3)；耐蝕性、電絕緣性、減摩、耐磨性
好；有消音吸振性能。塑料的缺點(diǎn)剛性差(為鋼鐵材料的1/100 1/10)，強(qiáng)度低；耐熱性差、熱膨脹系數(shù)大(是鋼鐵的10倍)、導(dǎo)熱系數(shù)小(只有金屬的1/200 1/600)；蠕變溫度低、易老化。陶瓷材料是除金屬和高聚物以外的無機(jī)非金屬材料通稱，以共價(jià)鍵或(和)離子鍵為主要結(jié)合鍵。陶瓷材料的性能特點(diǎn)密度小、熔點(diǎn)高、彈性模量大、化學(xué)穩(wěn)定性高；硬度高、耐磨損、強(qiáng)度高、高溫抗蠕變能力強(qiáng)；耐高溫、耐氧化、耐腐蝕；塑性和韌性較低(陶瓷材料最大的弱點(diǎn))；是良好的絕緣體，可用于隔電的絕緣材料；具有介電特性，可作為電器的介質(zhì)；功能陶瓷還具有電、光、磁等特殊性能。復(fù)合材料(Composite Material)復(fù)合材料是由兩種或兩種以上物理、化學(xué)、力學(xué)性能不同的物質(zhì)，經(jīng)人工組合而成的多相固體材料。復(fù)合材料的組成是由基體+增強(qiáng)體組成。基體，是復(fù)合材料的主體，即自身保持連續(xù)而包圍增強(qiáng)的材料，可以是金屬、高分子或陶瓷材料中的一種。而增強(qiáng)體則是分散分布在基體中，也可稱為分散相。可以是陶瓷、高分子或金屬材料中的一種，以不同形態(tài)加入顆粒、纖維、晶須或片狀，分布方式可以是定向和隨機(jī)的。它是由基體(Matrix)、增強(qiáng)項(xiàng)(Reinforcement)和兩者之間的界面(Interface)組成。復(fù)合材料的基體是指復(fù)合材料中的連續(xù)相(Continuous Phase)，起到粘結(jié)劑作用。在復(fù)合材料形成過程中，基體經(jīng)過復(fù)雜的物理、化學(xué)變化，與增強(qiáng)體復(fù)合成具有一定形狀的整天。因而基體直接影響復(fù)合材料的性能。基體主要分為聚合物、金屬、陶瓷、水泥和碳等。 復(fù)合材料的增強(qiáng)體是指在復(fù)合材料中增加強(qiáng)度、改善性能的組分。增強(qiáng)體分為纖維、晶須和顆粒。它是由基體(Matrix)、增強(qiáng)項(xiàng)(Reinforcement)和兩者之間的界面(Interface)組成。復(fù)合材料特點(diǎn)①比強(qiáng)度和比彈性模量高(普遍高于常用金屬材料)；②抗疲勞與斷裂安全性能好；③減摩耐磨、自潤滑性能好；④破損安全性好；⑤化學(xué)穩(wěn)定性好。但是目前復(fù)合材料也存在一些問題，如斷裂伸長(zhǎng)小、沖擊韌性較差，而且有些復(fù)合材料屬于各向異性材料，其橫向拉伸強(qiáng)度和層間剪切強(qiáng)度不高。復(fù)合材料制造成本比較高， 使復(fù)合材料應(yīng)用受到一定限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高分子復(fù)合材料，其特征在于按重量份計(jì)包含高分子聚乙烯75 165份和高分子陶瓷粉體10 32份組成。本發(fā)明的高分子復(fù)合材料中還包括穩(wěn)定劑、潤滑劑、填充劑、著色劑或抗沖加工助劑中的至少一種。本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供上述一種高分子復(fù)合材料的制備方法， 包括以下步驟A配料分別稱量原料高分子聚乙烯75 165份、高分子陶瓷粉體10 32份；B混料將高分子聚乙烯與高分子陶瓷粉體混合、攪勻；C添加助劑，如穩(wěn)定劑、潤滑劑、填充劑、著色劑或抗沖加工助劑中的至少一種。D擠塑將步驟C得到的混合物通過單擠出、造粒。進(jìn)一步的，聚氯乙烯復(fù)合材料中還可加入塑料常用助劑，如穩(wěn)定劑、潤滑劑、填充劑、著色劑或抗沖加工助劑中的至少一種。為了增加聚氯乙烯復(fù)合材料的抗沖性能，可以在聚氯乙烯復(fù)合材料中添加抗沖加工助劑，所述抗沖加工助劑為塑料常用抗沖加工助劑，所述抗沖加工助劑優(yōu)選為MBS樹脂、 乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、抗沖型丙烯酸酯或AMS(a-甲基苯乙烯的低聚物)中的至少一種。使用抗沖型丙烯酸酯或MBS樹脂中的至少一種時(shí)效果最優(yōu)?？箾_加工助劑的用量?jī)?yōu)選為5 20重量份。本發(fā)明高分子復(fù)合材料，擴(kuò)大了產(chǎn)品的適用范圍，具有良好的耐腐蝕、耐沖擊、自潤滑、耐低溫、衛(wèi)生無毒、不粘附等綜合性能，特別適用于生產(chǎn)普通或特殊功能型管材或型材。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1原料組分配比如下配方高分子聚乙烯75 165份，高分子陶瓷粉體10 32份；還包含了改性劑 MBS樹脂7 13份，納米活性碳酸鈣5 17份，環(huán)氧大豆油1 3份，鈦白粉1 3. 5份寸。生產(chǎn)過程1、配料將各種原材料按照上述用量稱量好。2、混料在高速混合機(jī)中先加入上述材料和穩(wěn)定劑、潤滑劑等。3、高混啟動(dòng)高速混合機(jī)，度控制在160°C 195°C，混合時(shí)間為1 5分鐘，排入冷混機(jī)冷卻至室溫。4、擠塑將物料置于擠出機(jī)中進(jìn)行塑化并高壓擠出，擠出的原料進(jìn)入非中心進(jìn)料分流模具中，再通過分流模具經(jīng)過塑化、固化及脫模后得到管材型坯，然后在強(qiáng)力牽引機(jī)牽弓I下使型坯通過雙向拉伸模具在加熱狀態(tài)下拉伸，冷卻定型后，切割成管材或型材。
權(quán)利要求
1.一種高分子復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于按重量份計(jì)包含高分子聚乙烯 75 165份和高分子陶瓷粉體10 32份組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高分子復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于一種高分子復(fù)合材料中還包括穩(wěn)定劑、潤滑劑、填充劑、著色劑或抗沖加工助劑中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高分子復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于一種高分子復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟A配料分別稱量原料高分子聚乙烯75 165份、高分子陶瓷粉體10 32份； B混料將高分子聚乙烯與高分子陶瓷粉體混合、攪勻；C添加助劑，包含了改性劑MBS樹脂7 13份，納米活性碳酸鈣5 17份，環(huán)氧大豆油 1 3份，鈦白粉1 3. 5份等。D擠塑將步驟C得到的混合物擠出、成型。
全文摘要
本發(fā)明屬于高分子復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及高分子聚乙烯與高分子陶瓷復(fù)合材料生產(chǎn)管材及制備方法。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高分子復(fù)合材料，本發(fā)明所述的高分子復(fù)合材料按重量份計(jì)包含聚乙烯75～165份和高分子陶瓷粉體10～32份組成。本發(fā)明高分子復(fù)合材料，擴(kuò)大了產(chǎn)品的適用范圍，具有良好的耐腐蝕、耐沖擊、自潤滑、耐低溫、衛(wèi)生無毒、不粘附等綜合性能，特別適用于生產(chǎn)普通或特殊功能型管材或型材。
文檔編號(hào)C08K3/22GK102352065SQ20111024113
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者周國安, 喻友紅 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙前元塑料技術(shù)開發(fā)有限公司