一種脲醛樹脂改性聚乙烯的制備方法技術

該發明專利技術涉及一種改性聚乙烯，包括以下原料組分：脲醛樹脂改性聚乙烯、改性二氧化鈦、碳化硅、改性碳酸鈣和三[2，4?二叔丁基苯基]亞磷酸酯，脲醛樹脂改性聚乙烯粒料由聚乙烯粒料、脲醛樹脂、乙醇、水楊酸和二氯甲基三乙氧基硅烷反應制得，改性二氧化鈦由乙基磷酸、對苯醌二亞胺、乙醇和二氧化鈦反應制得，二氧化鈦由鈦酸四乙酯、水、異丙醇、乙醇、硝酸銨、三異硬酯酸鈦酸異丙酯和油酸反應制得，改性碳酸鈣由碳酸鈣、乙醇、環氧氯丙烷、氫氧化鈉和水反應制得。該發明專利技術具有優異的耐紫外線、阻燃性、填料分散性、填料相容性、耐熱性、力學性能、導熱性能、低體積收縮率等優勢。

【技術實現步驟摘要】
一種脲醛樹脂改性聚乙烯的制備方法
該專利技術涉及一種改性聚乙烯及其制備方法。
技術介紹
聚乙烯具有優良的耐低溫性能，化學穩定性好，能耐大多數酸堿的侵蝕，吸水性小，電絕緣性優良。聚乙烯可用擠出、注射、模塑、吹塑和熔紡等方法成型，廣泛應用于薄膜、片材、涂層、瓶、罐、桶等中空容器管材和電線、電纜的絕緣和護套。目前，聚乙烯材料在耐紫外線、阻燃性、填料分散性、填料相容性、耐熱性、力學性能、導熱性能等性能需要進一步提升。該專利技術采用改性碳酸鈣、改性二氧化鈦、脲醛樹脂、碳化硅制備了改性聚乙烯，通過擠出、注塑、模壓、吹塑等工藝制備成各種塑料制品，該方法制備的改性聚乙烯材料具有優異的耐紫外線、阻燃性、填料分散性、填料相容性、耐熱性、力學性能、導熱性能、低體積收縮率等性能。
技術實現思路
該專利技術的目的在于提供一種改性聚乙烯的制備方法，該方法通過改變反應物原料和工藝方式，制備的材料具有優異的耐紫外線、阻燃性、填料分散性、填料相容性、耐熱性、力學性能、導熱性能、低體積收縮率等性能。為了實現上述目的，該專利技術的技術方案如下。一種改性聚乙烯及其制備方法，具體包括以下步驟：(1)、將碳酸鈣、乙醇、環氧氯丙烷、氫氧化鈉和水按照質量份數比為100：70～100：13～27：2～5：3～6加入到反應器中，攪拌速度為120～140r/min，維持體系溫度55～70℃條件下反應1～2h，經90℃，-0.08MPa減壓蒸餾2h，120℃干燥2h，得到改性碳酸鈣；(2)、將鈦酸四乙酯、水、異丙醇、乙醇、硝酸銨、三異硬酯酸鈦酸異丙酯和油酸按照質量份數比100：5～10：150～195：130～200：3～5：10～15：8～14加入到反應釜中，攪拌速度為130～160r/min，維持體系溫度40～60℃條件下反應2～5h，經過濾、1L水洗滌3次、500mL乙醇洗滌2次，500℃焙燒3h，得到二氧化鈦；(3)、將乙基磷酸、對苯醌二亞胺、乙醇和二氧化鈦按照質量份數比100：85～105：230～270：27～40加入到反應釜中，在溫度145～160℃，攪拌速度為75～87r/min條件下反應1～3h，即得到改性二氧化鈦；(4)、將聚乙烯粒料、脲醛樹脂、乙醇、水楊酸和二氯甲基三乙氧基硅烷按照質量份數比100：12～18：15～27：5～8：4～7加入到開煉機中，用開煉機在溫度130～260℃混合反應0.5～2h，用擠出機在溫度130～260℃擠出造粒，得到脲醛樹脂改性聚乙烯粒料；(5)、將脲醛樹脂改性聚乙烯、改性二氧化鈦、碳化硅、改性碳酸鈣和三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯按照質量份數比100：2～7：5～8：8～12：1～3加入到開煉機中，用開煉機在溫度130～260℃混合反應0.5～2h，用擠出機在溫度130～260℃將改性聚乙烯擠出造粒，即得到改性聚乙烯粒料。該專利技術所述的改性聚乙烯的制備方法，包括下列步驟：(1)、將碳酸鈣、乙醇、環氧氯丙烷、氫氧化鈉和水按照質量份數比為100：70～100：13～27：2～5：3～6加入到反應器中，攪拌速度為120～140r/min，維持體系溫度55～70℃條件下反應1～2h，經90℃，-0.08MPa減壓蒸餾2h，120℃干燥2h，得到改性碳酸鈣；所述的氫氧化鈉和水的目的為了提高環氧氯丙烷的反應活性以及催化新的環氧基生成。(2)、將鈦酸四乙酯、水、異丙醇、乙醇、硝酸銨、三異硬酯酸鈦酸異丙酯和油酸按照質量份數比100：5～10：150～195：130～200：3～5：10～15：8～14加入到反應釜中，攪拌速度為130～160r/min，維持體系溫度40～60℃條件下反應2～5h，經過濾、1L水洗滌3次、500mL乙醇洗滌2次，500℃焙燒3h，得到二氧化鈦；所述的異丙醇和乙醇為了提高物料的分散性，所述的硝酸銨和油酸的目的為了催化鈦酸四乙酯的水解。(3)、將乙基磷酸、對苯醌二亞胺、乙醇和二氧化鈦按照質量份數比100：85～105：230～270：27～40加入到反應釜中，在溫度145～160℃，攪拌速度為75～87r/min條件下反應1～3h，即得到改性二氧化鈦；所述的乙基磷酸和對苯醌二亞胺的目的為了提高二氧化鈦的分散性及聚乙烯的阻燃性。(4)、將聚乙烯粒料、脲醛樹脂、乙醇、水楊酸和二氯甲基三乙氧基硅烷按照質量份數比100：12～18：15～27：5～8：4～7加入到開煉機中，用開煉機在溫度130～260℃混合反應0.5～2h，用擠出機在溫度130～260℃擠出造粒，得到脲醛樹脂改性聚乙烯粒料；所述的脲醛樹脂的目的為了提高聚乙烯的熱穩定性。(5)、將脲醛樹脂改性聚乙烯、改性二氧化鈦、碳化硅、改性碳酸鈣和三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯按照質量份數比100：2～7：5～8：8～12：1～3加入到開煉機中，用開煉機在溫度130～260℃混合反應0.5～2h，用擠出機在溫度130～260℃將改性聚乙烯擠出造粒，即得到改性聚乙烯粒料。該專利技術的有益效果在于：1、采用環氧氯丙烷對碳酸鈣表面改性，不僅可以提高碳酸鈣在聚乙烯中的相容性，而且還可以提高碳酸鈣表面化學活性，與改性聚乙烯發生交聯反應，一方面可以提高碳酸鈣在聚乙烯中的分散性及相容性，另一方面還可以提高聚乙烯的沖擊強度、拉伸強度、彎曲強度等力學強度；2、在二氧化鈦制備過程中，三異硬酯酸鈦酸異丙酯不僅可以提供鈦源，而且可以對鈦酸四乙酯進行表面化學修飾。當體系中不斷加入油酸和硝酸銨時，反應體系由最初水包油體系轉變為油包水體系的同時，油酸電離的氫離子與硝酸銨電離的硝酸根離子結合生成硝酸，硝酸可以催化鈦酸酯的水解，隨著乙醇和異丙醇不斷揮發，反應體系由溶膠逐漸形成凝膠，凝膠在高溫處理后生成納米二氧化鈦，納米二氧化鈦具有優異的紫外線屏蔽效果，可以賦予聚乙烯優異的耐紫外線性能；3、乙基磷酸和對苯醌二亞胺不僅可以很好的分散二氧化鈦，還可以發生縮聚反應，生成具有高阻燃性能的乙基磷酸-對苯醌二亞胺聚合物，此聚合物不僅可以賦予聚乙烯優異的阻燃性能及耐熱性能，還可以提高二氧化鈦在聚乙烯中的分散性和相容性；4、由于銀紋增韌機理，改性二氧化鈦可以提高聚乙烯的力學強度及韌性；5、脲醛樹脂改性聚乙烯粒料，可以提高聚乙烯與改性填料相容性的同時，還可以與改性填料發生交聯反應，提高改性填料在聚乙烯中的分散性、相容性、化學穩定性、耐熱性及力學強度；6、碳化硅纖維的導熱性較好，不僅可以提高聚乙烯的導熱性，還可以增強聚乙烯的力學強度。具體實施方式下面結合實施例對該專利技術的具體實施方式進行描述，以便更好的理解該專利技術。實施例1一種改性聚乙烯，其制備方法包括以下步驟：(1)、稱取100份碳酸鈣、86份乙醇、23份環氧氯丙烷、3.6份氫氧化鈉和4.5份水加入到反應器中，攪拌速度為130r/min，維持體系溫度60℃條件下反應1.5h，經90℃，-0.08MPa減壓蒸餾2h，120℃干燥2h，得到改性碳酸鈣；(2)、稱取100份鈦酸四乙酯、7份水、175份異丙醇、160份乙醇、4份硝酸銨、12份三異硬酯酸鈦酸異丙酯和11份油酸加入到反應釜中，攪拌速度為140r/min，維持體系溫度52℃條件下反應3h，經過濾、1L水洗滌3次、500mL乙醇洗滌2次，500℃焙燒3h，得到二氧化鈦；(3)、稱取100份乙基磷酸、95份對苯本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種改性聚乙烯的制備方法，其特征在于：包括以下原料組分：脲醛樹脂改性聚乙烯、改性二氧化鈦、碳化硅、改性碳酸鈣和三[2，4?二叔丁基苯基]亞磷酸酯，所述的脲醛樹脂改性聚乙烯、改性二氧化鈦、碳化硅、改性碳酸鈣和三[2，4?二叔丁基苯基]亞磷酸酯的質量份數比為100：2～7：5～8：8～12：1～3加入到開煉機中，用開煉機在溫度130～260℃混合反應0.5～2h，用擠出機在溫度130～260℃將改性聚乙烯擠出造粒，其中，所述的脲醛樹脂改性聚乙烯粒料由聚乙烯粒料、脲醛樹脂、乙醇、水楊酸和二氯甲基三乙氧基硅烷反應制得，所述的聚乙烯粒料、脲醛樹脂、乙醇、水楊酸和二氯甲基三乙氧基硅烷的質量份數比為100：12～18：15～27：5～8：4～7，所述的改性二氧化鈦由乙基磷酸、對苯醌二亞胺、乙醇和二氧化鈦反應制得，所述的乙基磷酸、對苯醌二亞胺、乙醇和二氧化鈦的質量份數比為100：85～105：230～270：27～40加入到反應釜中，在溫度145～160?℃，攪拌速度為75～87r/min條件下反應1～3?h，所述的二氧化鈦由鈦酸四乙酯、水、異丙醇、乙醇、硝酸銨、三異硬酯酸鈦酸異丙酯和油酸反應制得，所述的鈦酸四乙酯、水、異丙醇、乙醇、硝酸銨、三異硬酯酸鈦酸異丙酯和油酸的質量份數比為100：5～10：150～195：130～200：3～5：10～15：8～14加入到反應釜中，攪拌速度為130～160r/min，維持體系溫度40～60?℃條件下反應2～5h，經過濾、1L水洗滌3次、500mL乙醇洗滌2次，500℃焙燒3h，所述的改性碳酸鈣由碳酸鈣、乙醇、環氧氯丙烷、氫氧化鈉和水反應制得，所述的碳酸鈣、乙醇、環氧氯丙烷、氫氧化鈉和水的質量份數比為100：70～100：13～27：2～5：3～6加入到反應器中，攪拌速度為120～140r/min，維持體系溫度55～70?℃條件下反應1～2h，經90℃，?0.08MPa減壓蒸餾2h，120℃干燥2h。...

【技術特征摘要】
1.一種改性聚乙烯的制備方法，其特征在于：包括以下原料組分：脲醛樹脂改性聚乙烯、改性二氧化鈦、碳化硅、改性碳酸鈣和三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯，所述的脲醛樹脂改性聚乙烯、改性二氧化鈦、碳化硅、改性碳酸鈣和三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯的質量份數比為100：2～7：5～8：8～12：1～3加入到開煉機中，用開煉機在溫度130～260℃混合反應0.5～2h，用擠出機在溫度130～260℃將改性聚乙烯擠出造粒，其中，所述的脲醛樹脂改性聚乙烯粒料由聚乙烯粒料、脲醛樹脂、乙醇、水楊酸和二氯甲基三乙氧基硅烷反應制得，所述的聚乙烯粒料、脲醛樹脂、乙醇、水楊酸和二氯甲基三乙氧基硅烷的質量份數比為100：12～18：15～27：5～8：4～7，所述的改性二氧化鈦由乙基磷酸、對苯醌二亞胺、乙醇和二氧化鈦反應制得，所述的乙基磷酸、對苯醌二亞胺、乙醇和二氧化鈦的質量份數比為100：85～105：230～270：27～40加入到反應釜中，在溫度145～160℃，攪拌速度為75～87r/min條件下反應1～3h，所述的二氧化鈦由鈦酸四乙酯、水、異丙醇、乙醇、硝酸銨、三異硬酯酸鈦酸異丙酯和油酸反應制得...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王堯堯，
申請(專利權)人：王堯堯，
類型：發明
國別省市：福建,35