本發(fā)明涉及滾塑加工，尤其是涉及一種交聯(lián)聚乙烯滾塑料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、聚乙烯是重要的高分子材料，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活中應(yīng)用極其廣泛，聚乙烯的耐高溫性能較差，力學(xué)性能和耐化學(xué)性能有時(shí)也不能滿足實(shí)際使用需求，因?yàn)閷?duì)聚乙烯進(jìn)行改性一直是聚乙烯產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用的關(guān)鍵，聚乙烯交聯(lián)技術(shù)是一種重要的聚乙烯改性技術(shù)；經(jīng)過交聯(lián)改性的聚乙烯的耐高溫性能、力學(xué)性能、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性能、抗蠕變性能等性能能夠大幅提升。

2、滾塑是一種熱塑性材料中空成型方法，該方法是將塑料粉末加入模具中，揉捻后模具沿兩垂直軸不斷旋轉(zhuǎn)并使之加熱、逐漸均勻地涂布、熔融粘附于模腔的整個(gè)表面上，成型為所需要的形狀，再經(jīng)冷卻定型制成產(chǎn)品，滾塑工藝適用于體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的中空塑料制品，被廣泛應(yīng)用在工程機(jī)械、汽車、醫(yī)療軍工、家電、游樂等領(lǐng)域。

3、目前將交聯(lián)聚乙烯應(yīng)用到滾塑工藝中存在很多技術(shù)問題，如公開號(hào)cn104334630b公開的一種加工性能改善的交聯(lián)聚乙烯組合物，該技術(shù)方案中加入了游離基抑制劑提高聚乙烯交聯(lián)滯后時(shí)間，解決了滾塑聚乙烯成型過程中聚乙烯組合物過早交聯(lián)的技術(shù)難題；目前滾塑交聯(lián)聚乙烯為了提高交聯(lián)效率，除了添加交聯(lián)促進(jìn)劑，一般交聯(lián)劑和交聯(lián)助劑的加入量偏大，因此無論交聯(lián)助劑采用粉末混合還是共混擠出，滾塑交聯(lián)料里過多的交聯(lián)助劑，在滾塑高溫加工時(shí)，交聯(lián)劑交聯(lián)時(shí)都會(huì)副產(chǎn)氣體，如甲烷、甲基苯乙烯、水等，這些副產(chǎn)物會(huì)過多，會(huì)導(dǎo)致交聯(lián)料成型后，表面往往會(huì)出現(xiàn)很多大大小小的圓坑，影響產(chǎn)品外觀和質(zhì)量，通常需要對(duì)其進(jìn)行再加工，才能夠進(jìn)一步應(yīng)用，生產(chǎn)成本高，且生產(chǎn)效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中使用交聯(lián)劑過多導(dǎo)致滾塑件表面出現(xiàn)圓坑的問題，提供一種交聯(lián)聚乙烯滾塑料及其制備方法，該技術(shù)方案在高密度聚乙烯粉料中混入了聚乙烯原粉，利用聚乙烯原粉本身在滾塑高溫下能夠發(fā)生自交聯(lián)作用從而提高交聯(lián)效率，且聚乙烯原粉自交聯(lián)不會(huì)產(chǎn)生氣體，在使用少量交聯(lián)助劑的條件下就能夠獲得高交聯(lián)度的滾塑件，制成的滾塑件表面不會(huì)出現(xiàn)圓坑，產(chǎn)品表面光滑質(zhì)量顯著提升。

2、本發(fā)明的具體技術(shù)方案為：

3、一種交聯(lián)聚乙烯滾塑料，原料按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括：

4、高密度聚乙烯粉料85～95％，

5、聚乙烯原粉5～10％，

6、交聯(lián)劑0.05～0.5％，

7、交聯(lián)促進(jìn)劑0.1～1％，所述聚乙烯原粉中聚乙烯含量＞99.99％，所述高密度聚乙烯粉料采用高密度聚乙烯和助劑共混制成。

8、本發(fā)明提供了一種交聯(lián)聚乙烯滾塑料，該材料使用了聚乙烯原粉作為助交聯(lián)劑，通過聚乙烯自交聯(lián)作用提高滾塑料的交聯(lián)效率，能夠避免因交聯(lián)助劑添加量過多，滾塑加工時(shí)助交聯(lián)劑產(chǎn)氣導(dǎo)致滾塑件表面出現(xiàn)圓坑的問題；聚乙烯原粉是使用乙烯經(jīng)催化劑聚合制成聚乙烯含量大于99.99％的聚乙烯，其中不含有其他助劑。

9、本發(fā)明在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，使用含有交聯(lián)助劑的高密度聚乙烯為原料制成的滾塑件表面會(huì)產(chǎn)生圓坑，造成該問題的原因則是由于助交聯(lián)劑在進(jìn)行促交聯(lián)反應(yīng)時(shí)會(huì)發(fā)生副反應(yīng)并產(chǎn)生氣體，氣體產(chǎn)生的量過多時(shí)就會(huì)導(dǎo)致滾塑件表面產(chǎn)生圓坑，而氣體產(chǎn)生的量又與助交聯(lián)劑的添加量成正比，助交聯(lián)劑的添加量過少會(huì)導(dǎo)致聚乙烯的交聯(lián)效率降低，導(dǎo)致聚乙烯滾塑件的產(chǎn)品性能達(dá)不到生產(chǎn)要求，因此為了滿足聚乙烯滾塑件的性能需求和產(chǎn)品質(zhì)量，目前是需要對(duì)滾塑件產(chǎn)品的表面進(jìn)行二次加工，這導(dǎo)致生產(chǎn)成本顯著增加。

10、針對(duì)上述問題，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)以高密度聚乙烯、聚乙烯原粉、交聯(lián)助劑以及交聯(lián)促進(jìn)劑為原料共混得到的滾塑料在生產(chǎn)滾塑件時(shí)，能夠不改變交聯(lián)效率的同時(shí)顯著降低交聯(lián)助劑的用量，從而顯著降低助交聯(lián)劑的產(chǎn)氣量，使制成的滾塑件產(chǎn)品表面不會(huì)產(chǎn)生圓坑，能夠直接制成表面平整無需二次加工的聚乙烯滾塑件，顯著提高降低了加工成本，顯著提高了滾塑加工效率。

11、作為優(yōu)選，所述高密度聚乙烯的密度為0.940～0.970g/cm3，熔融指數(shù)為5～30g/10min。

12、作為優(yōu)選，所述交聯(lián)劑為2,5-(二叔丁基過氧)-2,5-二甲基-3-己炔、過氧化二叔丁基、2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧)己烷和過氧化叔丁基異丙苯)中的一種或多種。

13、作為優(yōu)選，所述交聯(lián)促進(jìn)劑為三聚氰尿酸三烯丙酯、三烯丙基異氰尿酸酯和鄰苯二甲酸二烯丙酯中的一種或多種。

14、作為優(yōu)選，所述助劑包括抗氧劑和光穩(wěn)定劑中的一種或兩種。

15、作為優(yōu)選，所述抗氧化劑為受阻酚類抗氧化劑和亞磷酸酯類抗氧化劑中的一種和多種。

16、作為優(yōu)選，所述光穩(wěn)定劑為苯并三唑類、二苯甲酮類和三嗪類紫外光吸收劑中一種或多種。

17、作為優(yōu)選，所述助劑的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.1～0.5％。

18、一種上述交聯(lián)聚乙烯滾塑料的制備方法，包括以下步驟：將高密度聚乙烯、抗氧劑、光穩(wěn)定劑混合均勻后注入混煉裝置共混擠出、造粒和磨粉制成高密度聚乙烯粉料，再將高密度聚乙烯粉料與聚乙烯原粉、交聯(lián)劑和交聯(lián)促進(jìn)劑混合制成交聯(lián)聚乙烯滾塑料。

19、作為優(yōu)選，所述混合的溫度為50～60℃，轉(zhuǎn)速為100～300r/min。

20、作為優(yōu)選，所述步驟二中熱軋復(fù)合的溫度為120～150℃。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)具有以下技術(shù)效果：

22、本發(fā)明使用聚乙烯原粉與高密度聚乙烯粉料混合制成滾塑料，通過聚乙烯原粉自交聯(lián)的作用顯著提高滾塑料的交聯(lián)效率，減少滾塑料中交聯(lián)助劑的用量，從而顯著降低滾塑料滾塑加工時(shí)交聯(lián)助劑的產(chǎn)氣的效果，使制成的滾塑件表面不會(huì)產(chǎn)生圓坑，顯著提高了滾塑件的質(zhì)量，顯著提高了滾塑加工效率，顯著降低加工成本。

技術(shù)特征：

1.一種交聯(lián)聚乙烯滾塑料，其特征是，原料按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交聯(lián)聚乙烯滾塑料，其特征是，所述高密度聚乙烯的密度為0.955~0.964?g/cm3,熔融指數(shù)為8~20?g/10min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交聯(lián)聚乙烯滾塑料，其特征是，所述交聯(lián)劑為2,5-(二叔丁基過氧)-2,5-二甲基-3-己炔、過氧化二叔丁基、2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧)己烷和過氧化叔丁基異丙苯）中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交聯(lián)聚乙烯滾塑料，其特征是，所述交聯(lián)促進(jìn)劑為三聚氰尿酸三烯丙酯、三烯丙基異氰尿酸酯和鄰苯二甲酸二烯丙酯中的一種或多種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交聯(lián)聚乙烯滾塑料，其特征是，所述助劑包括抗氧劑和光穩(wěn)定劑中的一種或兩種。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交聯(lián)聚乙烯滾塑料，其特征是，所述抗氧化劑為2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和抗氧化劑168中的一種和多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交聯(lián)聚乙烯滾塑料，其特征是，所述光穩(wěn)定劑為uv328、uv531和uv1577中一種或多種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的交聯(lián)聚乙烯滾塑料，其特征是，所述助劑的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.1~0.5?%。

9.一種根據(jù)權(quán)利要求1至8任一所述的交聯(lián)聚乙烯滾塑料的制備方法，其特征是，包括以下步驟：將高密度聚乙烯、抗氧劑、光穩(wěn)定劑混合均勻后注入混煉裝置共混擠出、造粒和磨粉制成高密度聚乙烯粉料，再將高密度聚乙烯粉料與聚乙烯原粉、交聯(lián)劑和交聯(lián)促進(jìn)劑混合制成交聯(lián)聚乙烯滾塑料。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征是，所述混合的溫度為50~60℃，轉(zhuǎn)速為100~300?r/min。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及滾塑加工技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種交聯(lián)聚乙烯滾塑料及其制備方法，該滾塑料的原料按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括：高密度聚乙烯85~95％，聚乙烯原粉5~10％，所訴交聯(lián)劑0.05~0.5％，交聯(lián)促進(jìn)劑0.1~1％；本發(fā)明使用聚乙烯原粉與高密度聚乙烯粉料混合制成滾塑料，通過聚乙烯原粉自交聯(lián)的作用顯著提高滾塑料的交聯(lián)效率，減少滾塑料中交聯(lián)助劑的用量，從而顯著降低滾塑料滾塑加工時(shí)交聯(lián)助劑的產(chǎn)氣的效果，使制成的滾塑件表面不會(huì)產(chǎn)生圓坑，顯著提高了滾塑件的質(zhì)量，顯著提高了滾塑加工效率，顯著降低加工成本。

技術(shù)研發(fā)人員：徐科杰,孫自強(qiáng),汪程豐,溫原
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江瑞堂塑料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28