本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種hdpe復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

高密度聚乙烯(hdpe)是一種廣泛應(yīng)用的高分子樹脂，它具有良好的耐疲勞性，較好的耐熱性，優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)點。但是它的物理性能一般，在一些家電、汽車的應(yīng)用領(lǐng)域，對物理性能有很高的要求，普通hdpe不能滿足這種要求，這就大大限制了hdpe復(fù)合材料的應(yīng)用范圍。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種hdpe復(fù)合材料及其制備方法，以解決現(xiàn)技術(shù)普通hdpe材料的應(yīng)用受到限制的問題。

本申請創(chuàng)新的利用pbt改性hdpe，并用過氧化二異丙苯(dcp)和納米tio2來改善hdpe和pbt的相容性，優(yōu)化現(xiàn)有hdpe復(fù)合材料的力學(xué)性能，這對于擴展hdpe復(fù)合材料的應(yīng)用具有非常重要的現(xiàn)實意義。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種hdpe復(fù)合材料，按重量份由以下組分組成：

所述納米tio2為20-30nm。

所述納米tio2是經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑kh550處理后的納米tio2。

所述抗氧劑為三(2,4-二叔丁基)亞磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲基)苯中的一種或幾種的混合。

上述任一項hdpe復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(2)稱取80份-100份的hdpe、10份-16份pbt、0.1份-0.3份dcp、0.1份-0.3份納米tio2、0.1份-0.5份抗氧劑混合并攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到hdpe復(fù)合材料。

所述步驟(2)具體為：

將步驟(1)中得到的混合料投入到雙螺桿擠出機的料斗中，其中，所述雙螺桿擠出機包括順次排布的六個溫度區(qū)，一區(qū)溫度160～180℃，二區(qū)溫度200～220℃，三區(qū)溫度200～220℃，四區(qū)溫度200～220℃，五區(qū)溫度200～220℃，六區(qū)溫度200～220℃，機頭溫度200～220℃,螺桿轉(zhuǎn)速200～280r/min。

本發(fā)明的有益效果是：

1、納米tio2的作用有二：①tio2的加入，在hdpe基體中起到了成核劑的作用，從而誘導(dǎo)hdpe結(jié)晶，改善hdpe復(fù)合材料的物理性能。②tio2的加入，在一定程度上改善了hdpe和pbt界面間的相容性，使得兩者之間的粘結(jié)更牢固，有利于hdpe復(fù)合材料性能的提升。

2、過氧化二異丙苯(dcp)作為引發(fā)劑可以使hdpe成為自由基離子，同時hdpe的自由基離子會與pbt的發(fā)生交聯(lián)，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這進(jìn)一步改善hdpe和pbt界面間的相容性，也有利于hdpe復(fù)合材料性能的提升。

具體實施方式

以下通過實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案，以下的實施例僅是示例性的，僅能用來解釋和說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能解釋為是對本發(fā)明技術(shù)方案的限制。

本申請的各實施例中所用的原料如下：

hdpe(型號1062)，美國nexusresin；pbt(型號2002u)，日本寶理；dcp，上海諾泰化工有限公司；納米tio2，蕪湖華泰化工；抗氧劑(型號irganox168、irganox1010、irganox1330)，瑞士汽巴精化。

本申請的各實施例中所用的測試儀器如下：

zsk30型雙螺桿擠出機，德國w&p公司；jl-1000型拉力試驗機，廣州市廣才實驗儀器公司生產(chǎn)；htl900-t-5b型注射成型機，海太塑料機械有限公司生產(chǎn)；xcj-500型沖擊測試機，承德試驗機廠生產(chǎn)；qt-1196型拉伸測試儀，東莞市高泰檢測儀器有限公司；qd-gjs-b12k型高速攪拌機，北京恒奧德儀器儀表有限公司。

本申請?zhí)峁┮环Nhdpe復(fù)合材料，按重量份由以下組分組成：

納米tio2為20-30nm。

納米tio2是經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑kh550處理后的納米tio2。

抗氧劑為巴斯夫公司的三(2,4-二叔丁基)亞磷酸苯酯(簡稱irganox168)、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(簡稱irganox1010)或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲基)苯(簡稱irganox1330)中的一種或幾種的混合。

上述任一項hdpe復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(3)稱取80份-100份的hdpe、10份-16份pbt、0.1份-0.3份dcp、0.1份-0.3份納米tio2、0.1份-0.5份抗氧劑混合并攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到hdpe復(fù)合材料。

步驟(2)具體為：

將步驟(1)中得到的混合料投入到雙螺桿擠出機的料斗中，其中，雙螺桿擠出機包括順次排布的六個溫度區(qū)，一區(qū)溫度160～180℃，二區(qū)溫度200～220℃，三區(qū)溫度200～220℃，四區(qū)溫度200～220℃，五區(qū)溫度200～220℃，六區(qū)溫度200～220℃，機頭溫度200～220℃,螺桿轉(zhuǎn)速200～280r/min。

實施例1

(1)稱取80份hdpe、10份pbt、0.1份dcp、0.1份納米tio2、0.1份irganox168混合并攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到hdpe復(fù)合材料p1。

其中雙螺桿擠出機各區(qū)溫度及螺桿轉(zhuǎn)速分別為：一區(qū)溫度160℃，二區(qū)溫度200℃，三區(qū)溫度200℃，四區(qū)溫度200℃，五區(qū)溫度200℃，六區(qū)溫度200℃，機頭溫度200℃,螺桿轉(zhuǎn)速200r/min。

實施例2

(1)稱取100份的hdpe、16份pbt、0.3份dcp、0.3份納米tio2、0.1份irganox168、0.2份irganox1010、0.2份irganox1330混合并攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到hdpe復(fù)合材料p2。

其中雙螺桿擠出機各區(qū)溫度及螺桿轉(zhuǎn)速分別為：一區(qū)溫度180℃，二區(qū)溫度220℃，三區(qū)溫度220℃，四區(qū)溫度220℃，五區(qū)溫度220℃，六區(qū)溫度220℃，機頭溫度220℃,螺桿轉(zhuǎn)速280r/min。

實施例3

(1)稱取90份的hdpe、13份pbt、0.2份dcp、0.2份納米tio2、0.1份irganox168、0.2份irganox1010混合并攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到hdpe復(fù)合材料p3。

其中雙螺桿擠出機各區(qū)溫度及螺桿轉(zhuǎn)速分別為：一區(qū)溫度170℃，二區(qū)溫度210℃，三區(qū)溫度210℃，四區(qū)溫度210℃，五區(qū)溫度210℃，六區(qū)溫度210℃，機頭溫度210℃,螺桿轉(zhuǎn)速240r/min。

實施例4

(1)稱取95份的hdpe、12份pbt、0.1份dcp、0.1份納米tio2、0.1份irganox1010、0.2份irganox1330混合并攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到hdpe復(fù)合材料p4。

其中雙螺桿擠出機各區(qū)溫度及螺桿轉(zhuǎn)速分別為：一區(qū)溫度165℃，二區(qū)溫度205℃，三區(qū)溫度205℃，四區(qū)溫度205℃，五區(qū)溫度205℃，六區(qū)溫度205℃，機頭溫度205℃,螺桿轉(zhuǎn)速220r/min。

實施例5

(1)稱取95份的hdpe、15份pbt、0.15份dcp、0.15份納米tio2、0.2份irganox1010、0.2份irganox1330混合并攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到hdpe復(fù)合材料p5。

其中雙螺桿擠出機各區(qū)溫度及螺桿轉(zhuǎn)速分別為：一區(qū)溫度165℃，二區(qū)溫度215℃，三區(qū)溫度215℃，四區(qū)溫度215℃，五區(qū)溫度215℃，六區(qū)溫度215℃，機頭溫度215℃,螺桿轉(zhuǎn)速260r/min。

對比例1

(1)稱取80份hdpe、0.1份irganox1010、0.2份irganox168混合并攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到hdpe復(fù)合材料d1。

其中雙螺桿擠出機各區(qū)溫度及螺桿轉(zhuǎn)速分別為：一區(qū)溫度175℃，二區(qū)溫度215℃，三區(qū)溫度215℃，四區(qū)溫度215℃，五區(qū)溫度215℃，六區(qū)溫度215℃，機頭溫度215℃；螺桿轉(zhuǎn)速225r/min。

性能測試：

將上述實施例1-5及對比例1制備的hdpe復(fù)合材料用注塑機制成樣條測試，測試數(shù)據(jù)如下表：

從上表可以看出，從表中還可以看出實施例1-5的力學(xué)性能都要好于對比例1，擴展了hdpe復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域，具有非常重要的意義。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變形，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求極其等同限定。