一种耐低温聚乙烯复合材料及其制备方法与流程

本发明涉及高分子材料领域，具体为一种耐低温聚乙烯复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、众所周知，目前，聚乙烯材料因其良好的机械性能、加工性能和电性能等优点，被广泛应用于包装、电子、建筑、农业等各个领域。

2、然而，传统的聚乙烯材料在低温环境下容易发生脆化，导致其机械性能显著降低，限制了其在一些特殊环境中的应用，开发一种耐低温的聚乙烯复合材料对于扩大其应用范围具有重要意义，因此，需要一种耐低温聚乙烯复合材料及其制备方法。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种耐低温聚乙烯复合材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐低温聚乙烯复合材料，按质量分数，包括如下组分：

5、

6、其中所述高密度聚乙烯为白色粉未或颗粒状产品，无毒，无味，结晶度为80％～90％，软化点为125～135c，使用温度可达100c，所述低密度聚乙烯呈乳白色，无味、无臭、无毒，是表面无光泽的蜡状颗粒，其化学稳定性能较好、耐碱、耐一般有机溶剂，密度为0.918g/cm3-0.935g/cm3，具有较高的软化温度和熔融温度，有强度大、韧性好、刚性大、耐热、耐寒性好等优点，还具有良好的耐环境应力开裂性，耐冲击强度、耐撕裂强度等性能。

7、优选的，所述纳米增强剂可以选用纳米纤维，纳米纤维的加入能显著提高聚乙烯的低温韧性，使其能在较低的温度下保持良好的机械性能。

8、进一步的，所述聚四氟乙烯是以四氟乙烯作为单体聚合制得的聚合物，白色蜡状、半透明、耐寒性优良，可在-180～2600c长期使用，这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，同时，聚四氟乙烯的摩擦系数极低，所以可作润滑作用。

9、再进一步的，所述磺酸基为硫酸分子式中失去一个羟基后剩余的部分叫做磺酸基，也称为磺基，它是磺酸类有机物的官能团，材料中引入磺酸基后可增加酸性，又因为磺酸基是亲水基团，因此可增加该类有机物的亲水性。

10、进一步的方案，所述弹性体改性剂可选用热塑性弹性体，能配合所述纳米增强剂使聚乙烯更具耐低温性和韧性。

11、一种耐低温聚乙烯复合材料的制备方法，将低密度聚乙烯和高密度聚乙烯按照4～5:1加热到120℃-130℃，放入高速搅拌机中，调整转速为300转/分钟，将低密度聚乙烯和高密度聚乙烯融合，得到聚乙烯混合料，然后再聚乙烯混合料中加入聚四氟乙烯，加热混合后得到第一混合料，在第一混合料中加入磺酸基，加热混合后得到第二混合料，然后在第二混合料中加入纳米增强剂，在加热条件下进行熔融共混，得到预混料，在预混料中加入弹性体改性剂，在加热条件下熔融共混，得到耐低温聚乙烯复合材料。

12、(三)有益效果

13、与现有技术相比，本发明提供了一种耐低温聚乙烯复合材料及其制备方法，具备以下有益效果：

14、该耐低温聚乙烯复合材料及其制备方法，通过添加纳米增强剂和弹性体改性剂，以及对熔融共混条件的控制，实现了对聚乙烯复合材料的耐低温性能的有效提升，对纳米增强剂和弹性体改性剂的种类和添加量进行了限定，以获得最佳的耐低温性能，同时聚四氟乙烯的添加使聚乙烯复合材料增加了抗酸抗碱的能力，而且聚四氟乙烯的摩擦系数低，可以做润滑的作用，磺酸基的添加增加了聚乙烯复合材料的亲水性。

技术特征：

1.一种耐低温聚乙烯复合材料，其特征在于：按质量分数，包括如下组分：

2.根据权利要求1所述的一种耐低温聚乙烯复合材料，其特征在于：所述纳米增强剂可以选用纳米纤维，纳米纤维的加入能显著提高聚乙烯的低温韧性，使其能在较低的温度下保持良好的机械性能。

3.根据权利要求2所述的一种耐低温聚乙烯复合材料，其特征在于：所述聚四氟乙烯是以四氟乙烯作为单体聚合制得的聚合物，白色蜡状、半透明、耐寒性优良，可在-180～2600c长期使用，这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，同时，聚四氟乙烯的摩擦系数极低，所以可作润滑作用。

4.根据权利要求3所述的一种耐低温聚乙烯复合材料，其特征在于：所述磺酸基为硫酸分子式中失去一个羟基后剩余的部分叫做磺酸基，也称为磺基，它是磺酸类有机物的官能团，材料中引入磺酸基后可增加酸性，又因为磺酸基是亲水基团，因此可增加该类有机物的亲水性。

5.根据权利要求4所述的一种耐低温聚乙烯复合材料，其特征在于：所述弹性体改性剂可选用热塑性弹性体，能配合所述纳米增强剂使聚乙烯更具耐低温性和韧性。

6.根据权利要求1～5所述的一种耐低温聚乙烯复合材料的制备方法，其特征在于：将低密度聚乙烯和高密度聚乙烯按照4～5:1加热到120℃-130℃，放入高速搅拌机中，调整转速为300转/分钟，将低密度聚乙烯和高密度聚乙烯融合，得到聚乙烯混合料，然后再聚乙烯混合料中加入聚四氟乙烯，加热混合后得到第一混合料，在第一混合料中加入磺酸基，加热混合后得到第二混合料，然后在第二混合料中加入纳米增强剂，在加热条件下进行熔融共混，得到预混料，在预混料中加入弹性体改性剂，在加热条件下熔融共混，得到耐低温聚乙烯复合材料。

技术总结本发明涉及高分子材料领域，具体为一种耐低温聚乙烯复合材料及其制备方法，包括低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、纳米增强剂，纳米增强剂可以选用纳米纤维、弹性体改性剂，弹性体改性剂可选用热塑性弹性体、聚四氟乙烯和磺酸基，该耐低温聚乙烯复合材料及其制备方法，通过添加纳米增强剂和弹性体改性剂，以及对熔融共混条件的控制，实现了对聚乙烯复合材料的耐低温性能的有效提升，对纳米增强剂和弹性体改性剂的种类和添加量进行了限定，以获得最佳的耐低温性能，同时聚四氟乙烯的添加使聚乙烯复合材料增加了抗酸抗碱的能力，而且聚四氟乙烯的摩擦系数低，可以做润滑的作用，磺酸基的添加增加了聚乙烯复合材料的亲水性。技术研发人员：谢祥权,薛大卫,卓荣升受保护的技术使用者：伊荣德滚塑管业（深圳）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13