大庆石化聚乙烯5300E电线电缆料
向2升高压釜中加入己烷1. 2升、20%三异丁基铝I. 0ml、上述(2)中得到的聚乙 稀制造用催化剂的悬浮液301. 5mg (相当于固体成分36. 8mg),升温至60°C,然后以分压达 到 I. 3MPa的方式连续地供给乙烯,进行乙烯的淤浆聚合。经过90分钟后,进行脱压,滤除 浆料,然后干燥,从而得到l〇3g的超高分子量聚乙烯颗粒(活性:2800g/g催化剂)。将所 得超高分子量聚乙烯颗粒的物性示于表2。
向2升高压釜中加入己烷1. 2升、20%三异丁基铝I. 0ml、上述(2)中得到的聚乙 稀制造用催化剂的悬浮液358. 6mg (相当于固体成分43. 8mg),升温至60°C,然后以分压达 到I. 2MPa的方式供给包含20ppm氢气的氢气/乙烯混合气体,之后以分压达到I. 3MPa的 方式连续地供给乙烯,进行乙烯的淤浆聚合。经过180分钟后,进行脱压,滤除浆料,然后干 燥,从而得到105g的超高分子量聚乙烯颗粒(活性:2400g/g催化剂)。将所得超高分子量 聚乙烯颗粒的物性示于表2。
解决超高分子量聚乙烯加工难题的一种途径是应用特殊设计的机械设备,如中国专利95219311报道了一种超高分子量聚乙烯单螺杆挤出机,其特点是在机筒的压缩段、计量段和螺杆的计量段设置销钉;采用四段式螺杆,压缩段做成压缩比较低且不相等的二个区段,加料段采用双头螺纹结构;在螺杆出口处,成型模头前设置过滤板;机筒加料段的沟槽采用镶拉槽套结构。这样的设计加强了混合均化效果,改善了物料在机筒加料段和压缩段的堵塞现象,提高了进料能力,从而实现了制品质量可靠,产量稳定的连续挤出。它的缺点是设备的造价昂贵而对不同品种牌号的原料的适应性较差,同时加工的效率并没有明显提高,因此这种方法没有得到广泛应用。另一种途径是对UHMWPE的流动性进行改进,如与中低分子量聚乙烯或与润滑剂、或与高分子液晶共性,使得UHMWPE可在相对温和的条件下以专用挤出机和注塑机成型美国专利4281070,日本专利60240748A、57177037报道了将UHMWPE与中低分子量聚乙烯共性的方法。由于共混物的性能随低分子量组分含量的增加而下降,而低分子量组分的用量在30%左右时才能明显改善UHMWPE的流动性,这使得共混物的性能较原UHMWPE树脂下降很大。
美国专利4853427、4487857、日本专利1-272603报道了将UHMWPE与复合型润滑剂共性的方法。由于改性剂组分复杂,用量较大(在15份以上),很难使UHMWPE稳定流动并同时保持其优良性能。
中国专利98100960报道了将UHMWPE与高分子液晶共性的方法。它是利用原位复合技术,使高分子液晶及助剂与UHMWPE混合,通过高分子液晶的取向和润滑作用,提高UHMWPE的流动性。但由于液晶价格昂贵,用量较大(10%以上),使此项技术难以在生产中应用。
中国专利97120157中报道了一种直接在聚合釜内制备聚乙烯/无机填料复合材料的方法,该方法将乙烯聚合与复合材料的制备同步进行,所得产物可直接用于注塑成型,但该方法涉及到聚合方法的改变,在实际操作中难度较大。
中国专利9919536中报道了以十氢化萘、低分子量聚乙烯蜡、酰胺类润滑剂改性的UHMWPE的可挤出加工的加工方法,但该方法所用的低分子量改性剂太多,强度也有所下降,而限制了其应用。
本发明的目的由以下技术措施实现,其中所述原料份数除特殊说明外,均为重量份数。
可用于挤出加工的超高分子量聚乙烯共混物的配方组分为超高分子量聚乙烯分子量为100-500万 60-90份聚丙烯 40-10份抗氧剂 0.1-2.5份成核剂 0.1-1份添加剂 0.5-5份其中聚丙烯是全同立构聚丙烯,熔体流动指数为1-20g/min。
抗氧剂是四[β-3,5-二特丁基-4-羟基苯基丙酸]季戊四醇酯,1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-特丁基苯基)丁烷和/或三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的至少一种,所加入的量一般为原料混合组分总量的0.1-2.5%。
成核剂为苯甲酸钠、滑石粉、云母和/或纳米二氧化硅中的至少一种。
添加剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌和/或聚乙烯蜡中的至少一种。其作用是增加聚合物的流动。
在超高分子量聚乙烯进行挤出成型过程中加入高分子改性剂,可以极大地改善超高分子量聚乙烯的加工流动性。而在冷却后,该加工改性剂又可起到增强剂的作用,从而大限度地获得优良的加工性和物理机械性能。在挤出过程中施加超声波振动,可进一步降低挤出压力,提高挤出效率。如表1所示,随着聚丙烯的加入,体系的熔体流动指数显著增加,说明超高分子量聚乙烯的流动性得以显著改善。
本发明具有以下优点对设备的要求低,工艺简单,效率高,成本低,易于工业化生产,且性能与纯超高分子量聚乙烯相当或略有提高。