本发明涉及高分子材料
技术领域：
，具体涉及一种聚乙烯组合物及其制备方法。
背景技术：
：聚乙烯作为一种高性价比的通用塑料，通过改性后具有高强度高韧性的优秀力学性能及耐化学品性，吸水性小，电绝缘性优良，广泛的应用于汽车内外饰产品中。专利cn109263214a中公开了一种汽车前围隔音复合材料，包括中间层的吸音棉层和吸音棉层两侧的第一层高分子片材和第二层高分子片材，通过在在第一层高分子片材和第二层高分子片材中间靠近吸音棉的一面设置凸起障碍物而使得声波折射而大幅度改变声波方向使得吸音棉有效吸收声波，以上方法主要是从结构设计上着手，而不是材料自身结构方面出发，隔音改善效果存在明显提升空间。另外cn109627550a中公开了一种添加ac发泡剂的发泡材料，得到一种细密和闭孔率高的发泡材料，一方面其添加的ac发泡剂本身在发泡过程中会释放氨气，发泡后的残留物也存在致癌风险，因此，此类发泡剂的使用很难在家电和汽车产品中大范围的应用，同时，此专利展示的发泡pe材料添加了一定数量的epdm、玻璃纤维，使得材料成型性能下降，限制了其在一些复杂结构零件的使用。目前市面上大部分pe汽车内外饰隔音材料均为高分子材料加隔音棉组成多层组合隔音材料，材料制备工艺相对复杂，材料成本偏高，基于汽车行业轻量化的要求，各个零部件均有明确的轻量化指标。因此本领域尚需开发一种制备简单且能有效适用于汽车复杂结构零件，既满足汽车对材料轻量化的要求，同时具有较好的隔音性能的汽车内外饰件。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种聚乙烯组合物及其制备方法。为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种聚乙烯组合物，包含以下重量份的组分：聚乙烯树脂100份、填料0～34份和发泡剂0.05～2.5份；所述聚乙烯树脂为低密度聚乙烯树脂，在230℃，2.16kg负荷下，所述聚乙烯树脂的熔体质量流动速率为10～30g/10min。通过对不同流动性的聚乙烯材料进行优选，获得聚乙烯组合物为一种微发泡材料，可以形成外部具有密实皮层的“三明治”皮芯结构，具有泡孔细密，其能够实现10％左右的减重，具有良好的隔音性，同时具有良好的成型性，在汽车风管、轮罩隔音材料、前围隔音材料等应用中有较好的前景。优选地，所述填料为碳酸钙和/或滑石粉。所述填料的粒度d50≤5μm。优选地，所述填料为10～30份。填料的添加在材料发泡时起到起泡成核的作用，增加了起泡核的个数，泡孔数量增加，能够提升了材料的泡孔密度，同时降低了泡孔尺寸，提高发泡材料的隔音性能，但滑石粉添加过量也会进一步提升材料的粘度，使得材料的可膨胀性能变差，导致泡孔密度下降，当滑石粉在上述添加量时，能具有较好的隔音效果。更优选地，所述填料为24份。当滑石粉添加量为24份时，隔音效果最佳。优选地，所述发泡剂为碳酸氢盐类和柠檬酸盐类中的至少一种。优选地，所述聚乙烯组合物还包含助剂0～2份和颜料0～2份。优选地，所述助剂为抗氧剂、光稳定剂和润滑剂中的至少一种。优选地，所述抗氧剂为受阻酚类和亚磷酸酯类抗氧剂。优选地，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。优选地，所述润滑剂为硅酮类、酯类、酰胺类、聚乙烯类、硬脂酸类、脂肪酸和酯类中的至少一种。本发明还提供了上述所述聚乙烯组合物的制备方法，包含以下步骤：将除发泡剂以外的各组分混合均匀后加入双螺杆挤出机中，进行熔融混炼，熔融混炼温度为170～220℃，螺杆转速为350～450转/分，挤出造粒，然后加入发泡剂，注塑至模具中，得所述聚乙烯组合物。本发明添加发泡剂后采用二次开模工艺注塑，注塑时贴近模具的部分由于提前冷却形成密实的皮层，而内部还未完全冷却的材料在模具第一次微开模时进一步的发泡，从而可以形成外部具有密实皮层的“三明治”皮芯结构，具有减重和隔音性能。本发明的有益效果在于：本发明提供了一种聚乙烯组合物。本发明所述聚乙烯组合物通过对不同流动性的聚乙烯材料进行优选，获得聚乙烯组合物为一种微发泡材料，可以形成外部具有密实皮层的“三明治”皮芯结构，具有泡孔细密，其能够实现25％左右的减重，具有良好的隔音性，同时具有良好的成型性，在汽车风管、轮罩隔音材料、前围隔音材料等应用中有较好的前景。具体实施方式为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。实施例和对比例中，各原料均购自市场，其中，聚乙烯树脂均为低密度聚乙烯树脂，其在230℃，2.16kg负荷下的熔体质量流动速率见表1。表1聚乙烯树脂的熔体质量流动速率聚乙烯1聚乙烯2聚乙烯3聚乙烯4聚乙烯5mfr(g/10min)102030535滑石粉的粒度d50＝5μm。发泡剂为碳酸氢盐类发泡剂，购自永和化成工业株式会社的ee25c；颜料为黑色母，购自卡博特公司，型号为un2005；抗氧剂购自山东三丰集团股份有限公司，型号为1010(受阻酚类抗氧剂)和168(亚磷酸酯类抗氧剂)；1010和168的重量之比为：1:1；光稳定剂为受阻胺类光稳定剂，购自北京天罡助剂有限公司，型号为3808。实施例1～13和对比例1～6所述聚乙烯组合物的配方见表2和表3，将对比例4和对比例6配方中聚乙烯树脂、滑石粉、颜料、抗氧剂、光稳定剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中，进行熔融混炼，熔融混炼温度为170～220℃，螺杆转速为350～450转/分，挤出造粒，工艺注塑成100mm*100mm*1.5mm样片，得对比例4和对比例6所述聚乙烯组合物样片。将对比例1～13、对比例1～3和对比例5配方中聚乙烯树脂、滑石粉、颜料、抗氧剂、光稳定剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中，进行熔融混炼，熔融混炼温度为170～220℃，螺杆转速为350～450转/分，挤出造粒，然后加入发泡剂，采用二次开模工艺注塑成100mm*100mm*2.5mm样片，得对比例1～13、对比例1～3和对比例5所述聚乙烯组合物样片。测试实施例1～13和对比例1～6所述聚乙烯组合物样片的性能，测试方法如下：泡孔密度：拍摄样片的截面扫描电镜照片，根据截面照片中的泡孔大小和泡孔分布拟合计算一定体积下的泡孔密度。不同频率下的隔音效果：采用隔音测试阻抗管测试材料的隔音效果，在阻抗管的一端发射不同频率的声波，阻抗管的中间插入样品尺寸为100mm直径的圆片，分别在靠近样片靠近声源和远离声源两侧设置声音传感器，分别测试声音的强度db值，两者的差值即为样片的隔音值。表2实施例1～8和对比例1～4所述聚乙烯组合物的配方(重量份)和性能测试结果表3实施例9～13和对比例5～6所述聚乙烯组合物的配方(重量份)和性能测试结果表中“-”表示不添加。一般而言，泡孔密度越大，泡孔尺寸越小，隔音效果越好，500hz下声音的强度大于23.5db，1000hz下声音的强度大于23.8db，1500hz下声音的强度大于36.2db，2000hz下声音的强度大于19.5db，能实现比泡棉更好的隔音降噪效果，且大大降低生产成本。从表2和表3的测试结果可以看出，添加发泡剂能增加聚乙烯材料的泡孔密度，提高隔音效果；不同的熔体质量流动速率的低密度聚乙烯树脂对发泡的程度有较大的影响，mfr小于10g/10min时，泡孔密度较小，隔音效果改善不明显，随着mfr的增加，泡孔密度增大，隔音效果增加，而当mfr大于30g/10min时，泡孔质量下降，大孔较多，材料的成型性较差，泡孔容易破裂，聚丙烯材料表面出现严重的质量问题，外观变差，并且隔音效果出现下降。填料的添加能增加隔音效果，随着填料含量的增加，其隔音效果增加，但滑石粉添加量大于30份后，隔音效果降低，当滑石粉的添加量大于34份后，其隔音效果提升不明显，且外观变差。最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。当前第1页12