一種耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)屬于高分子化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂及其制備方法。該耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂由包括以下組分的原料通過反應(yīng)制備而成：高密度聚乙烯樹脂65?85重量份，黃原膠8?18重量份，聚芳基乙炔基樹脂0.8?8重量份，交聯(lián)劑0.2?0.8重量份，交聯(lián)助劑0.3?0.8重量份，主抗氧劑0.04?0.1重量份，輔助抗氧劑0.08?0.20重量份，無機(jī)助劑0.5?8重量份。本發(fā)明專利技術(shù)的耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂具有優(yōu)異的綜合性能，特別是高溫耐化學(xué)品的性能優(yōu)異，對(duì)復(fù)雜化學(xué)腐蝕環(huán)境具有耐受性，可廣泛應(yīng)用于瓶、桶等包裝材料及土工膜等，拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂及其制備方法
本專利技術(shù)屬于高分子化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂及其制備方法。
技術(shù)介紹
隨著高分子材料的廣泛應(yīng)用，用戶對(duì)高分子材料的各方面要求越來越高，擇優(yōu)取用的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)使得高分子材料的競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈。高密度聚乙烯由于其強(qiáng)度、剛性、拉伸、壓縮、彎曲等力學(xué)性能較低密度聚乙烯優(yōu)越，且質(zhì)輕、價(jià)廉、無味、無毒，還具有優(yōu)異的耐濕性、優(yōu)異的耐熱性、耐磨性和抗沖擊強(qiáng)度，因此被廣泛用于制備注塑制品、吹塑制品、管材制品、板材制品、電線電纜、薄膜類制品等。未來幾年內(nèi)，中國(guó)高密度聚乙烯HDPE在各應(yīng)用領(lǐng)域的消費(fèi)量將有不同程度的增長(zhǎng)，其中中空、注塑和薄膜制品仍將是主要終端產(chǎn)品，而管材將是增長(zhǎng)較快的終端產(chǎn)品。聚乙烯的穩(wěn)定性較強(qiáng)，室溫下可耐受一般的酸堿類化學(xué)物質(zhì)，但硝酸以及硫酸對(duì)聚乙烯有著極強(qiáng)的破壞作用。高密度聚乙烯由于較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性被廣泛應(yīng)用于制備瓶、桶等包裝材料，但由于其耐化學(xué)品的局限性，使得高密度聚乙烯的應(yīng)用領(lǐng)域受到了限制。基于目前的現(xiàn)狀，研發(fā)一種耐化學(xué)品高密度聚乙烯材料具有重要的意義和廣闊的應(yīng)用前景。對(duì)高密度聚乙烯進(jìn)行改性以得到性能更優(yōu)良的高分子材料，是行業(yè)技術(shù)發(fā)展的普遍追求。現(xiàn)有技術(shù)做了很多嘗試和努力。中國(guó)專利文獻(xiàn)《一種耐化學(xué)品腐蝕的土工格柵用阻燃聚乙烯材料及其制作方法》公開了：一種耐化學(xué)品腐蝕的土工格柵用阻燃聚乙烯材料，將納米氫氧化鎂表面進(jìn)行硅烷改性后作為阻燃劑，將紅磷膠囊化改性，將無機(jī)填料活性白土表面進(jìn)行化學(xué)改性，后配伍其他有效助劑制得的聚乙烯材料阻燃性好。但該方法流程比較繁瑣，且原料種類繁多，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。中國(guó)專利文獻(xiàn)《一種高溫耐化學(xué)品聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法》公開了：一種高溫耐化學(xué)品聚丙烯復(fù)合材料，通過在聚丙烯組合物體系中引入耐化學(xué)品較好的大分子硅烷、氟聚合物或其組合物改性劑，同時(shí)提高材料表面的致密性，用以在高溫下抵御酸堿以及熱油對(duì)聚丙烯基材的侵蝕，極大的提高聚丙烯材料在高溫下耐化學(xué)品性。但該方法用于改性的聚丙烯材料本身耐化學(xué)品性能并不如高密度聚乙烯材料，改性后使用也有一定的局限性。因此，迫切需要研發(fā)一種耐化學(xué)品性能優(yōu)異的耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的高密度聚乙烯耐化學(xué)品性能局限的問題，本專利技術(shù)的目的是提供一種耐化學(xué)品性能優(yōu)異的耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂，進(jìn)而提供其制備方法。本專利技術(shù)是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：第一方面，本專利技術(shù)提供一種耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂，由包括以下組分的原料通過反應(yīng)制備而成：高密度聚乙烯樹脂，65-85重量份，優(yōu)選70-80重量份，比如可以為67重量份、72重量份、78重量份或83重量份；黃原膠，8-18重量份，優(yōu)選10-15重量份，比如可以為9重量份、14重量份或17重量份；聚芳基乙炔基樹脂，0.8-8重量份，優(yōu)選1-5重量份，比如可以為2重量份、4重量份或7重量份；交聯(lián)劑，0.2-0.8重量份，優(yōu)選0.3-0.5重量份，比如可以為0.25重量份或0.6重量份；交聯(lián)助劑，0.3-0.8重量份，優(yōu)選0.4-0.6重量份，比如可以為0.35重量份或0.7重量份；無機(jī)助劑，0.5-8重量份，優(yōu)選1-5重量份，比如可以為0.8重量份、2.5重量份或7重量份。優(yōu)選地，上述耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂中，所述高密度聚乙烯樹脂為低支化度即每1000個(gè)碳原子所含有的支鏈數(shù)低于10個(gè)的分子量為28×104～30×104g/mol(比如可以為29×104g/mol)、分子量分布指數(shù)為25～28(比如可以為26或27)、且顆粒平均粒徑為150-250μm(比如可以為170μm或230μm)的粉末。例如市售產(chǎn)品吉林石化100S及四川石化100N。優(yōu)選地，上述耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂中，所述黃原膠為黃原膠的粉末。優(yōu)選地，上述耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂中，所述聚芳基乙炔基樹脂選自聚二乙炔基聯(lián)苯、聚二乙炔基二苯基甲烷和聚萘乙炔中的一種或多種，優(yōu)選為聚二乙炔基聯(lián)苯。聚芳基乙炔基樹脂的分子量范圍為5×103～17×105g/mol，比如可以為8×103g/mol，4×104g/mol，10×104g/mol，13×104g/mol或16×105g/mol。優(yōu)選地，上述耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂中，所述交聯(lián)劑為有機(jī)過氧化物交聯(lián)劑，優(yōu)選為叔丁基過氧化物，更優(yōu)選為過氧化二叔丁基醚。優(yōu)選地，上述耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂中，所述交聯(lián)助劑為烯丙基類助交聯(lián)劑，優(yōu)選為三烯丙基異氰脲酸酯、三烯丙基三聚氰酸酯和三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一種或多種。交聯(lián)助劑能夠進(jìn)一步提高交聯(lián)高密度聚乙烯樹脂HDPE在加熱環(huán)境中的耐久性，且可進(jìn)一步提高材料的交聯(lián)度，使得材料達(dá)到較高的交聯(lián)密度，進(jìn)而保持穩(wěn)定的力學(xué)性能及熱性能。優(yōu)選地，上述耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂中，還包括以下組分的原料：主抗氧劑，0.04-0.1重量份，優(yōu)選0.05-0.08重量份，比如可以為0.06重量份或0.09重量份；輔助抗氧劑，0.08-0.20重量份，優(yōu)選0.10-0.15重量份，比如可以為0.09重量份、0.12重量份或0.18重量份。優(yōu)選地，上述耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂中，所述無機(jī)助劑選自碳化硅、氮化硼、氮化硅、磷化硼和磷化硅中的一種或多種；和/或，所述主抗氧劑為受阻酚類主抗氧劑，優(yōu)選為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酯和1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲基)苯中的一種或多種；和/或，所述輔助抗氧劑為亞磷酸酯類輔助抗氧劑，優(yōu)選為三[2,4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、三(壬基苯基)亞磷酸酯和四(2,4-二叔丁基苯基-4-4’-聯(lián)苯基)-雙磷酸酯中的一種或多種。第二方面，本專利技術(shù)提供一種上述耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂的制備方法，包括以下步驟：(1)將選定重量份的高密度聚乙烯樹脂、黃原膠、聚芳基乙炔基樹脂、交聯(lián)劑、交聯(lián)助劑、任選的主抗氧劑、任選的輔助抗氧劑和無機(jī)助劑混合均勻(例如在高速混合機(jī)中混合均勻)，得到混合均勻的物料；(2)將所述混合均勻的物料擠出造粒(例如通過專用擠出機(jī)擠出造粒)，得到耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂。優(yōu)選地，上述制備方法中，所述專用擠出機(jī)的溫度為180-220℃，例如可以為185℃或210℃，螺桿轉(zhuǎn)速為80-150r/min，例如可以為90r/min或120r/min，優(yōu)選100r/min。第三方面，本專利技術(shù)還提供上述制備方法制備得到的耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂。優(yōu)選地，上述耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂或上述制備方法制備得到的耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂，所述耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂的吸油率為3-6％，滲透量為3-7mg，拉伸強(qiáng)度為35-65MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為650-950％，耐環(huán)境應(yīng)力開裂為100-200h，簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度為20-50kJ·m-2。本申請(qǐng)中，“任選的”表示該組分存在或不存在。本專利技術(shù)的技本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂，其特征在于，由包括以下組分的原料通過反應(yīng)制備而成：/n高密度聚乙烯樹脂，65-85重量份，優(yōu)選70-80重量份，/n黃原膠，8-18重量份，優(yōu)選10-15重量份，/n聚芳基乙炔基樹脂，0.8-8重量份，優(yōu)選1-5重量份，/n交聯(lián)劑，0.2-0.8重量份，優(yōu)選0.3-0.5重量份，/n交聯(lián)助劑，0.3-0.8重量份，優(yōu)選0.4-0.6重量份，/n無機(jī)助劑，0.5-8重量份，優(yōu)選1-5重量份。/n

【技術(shù)特征摘要】
1.一種耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂，其特征在于，由包括以下組分的原料通過反應(yīng)制備而成：
高密度聚乙烯樹脂，65-85重量份，優(yōu)選70-80重量份，
黃原膠，8-18重量份，優(yōu)選10-15重量份，
聚芳基乙炔基樹脂，0.8-8重量份，優(yōu)選1-5重量份，
交聯(lián)劑，0.2-0.8重量份，優(yōu)選0.3-0.5重量份，
交聯(lián)助劑，0.3-0.8重量份，優(yōu)選0.4-0.6重量份，
無機(jī)助劑，0.5-8重量份，優(yōu)選1-5重量份。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂，其特征在于，所述高密度聚乙烯樹脂為低支化度的分子量為28×104～30×104g/mol、分子量分布指數(shù)為25～28、且顆粒平均粒徑為150-250μm的粉末。


3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂，其特征在于，所述聚芳基乙炔基樹脂選自聚二乙炔基聯(lián)苯、聚二乙炔基二苯基甲烷和聚萘乙炔中的一種或多種，優(yōu)選為聚二乙炔基聯(lián)苯。


4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂，其特征在于，所述交聯(lián)劑為有機(jī)過氧化物交聯(lián)劑，優(yōu)選為叔丁基過氧化物，更優(yōu)選為過氧化二叔丁基醚。


5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂，其特征在于，所述交聯(lián)助劑為烯丙基類助交聯(lián)劑，優(yōu)選為三烯丙基異氰脲酸酯、三烯丙基三聚氰酸酯和三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一種或多種；
和/或，所述無機(jī)助劑選自碳化硅、氮化硼、氮化硅、磷化硼和磷化硅中的一種或多種。


6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的耐化學(xué)品高密度聚乙烯樹脂，其特征在于，還包括以下組分的原料：
主抗氧劑，0.04-0.1重量份，優(yōu)選0.05-0.08重量...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：藍(lán)程程，徐彥龍，李允升，翟一鳴，黃舜堯，朱文俊，吳慶虎，牛奇，高晴晴，秦中宇，張起政，王磊，張宏科，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：萬華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司，萬華化學(xué)寧波有限公司，萬華化學(xué)四川有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：山東;37