一种高耐磨低摩阻聚乙烯功能母料及其制备方法、应用与流程

本申请涉及高分子材料，特别涉及一种高耐磨低摩阻聚乙烯功能母料及其制备方法、应用。

背景技术：

1、市政公路两边，工厂、单位，居民小区里的排污管道主要有水泥管、pvc(聚氯乙烯)，pe(聚乙烯)，ppr(聚丙烯)，upvc(硬聚氯乙烯)波纹管，直径在0.05-2米之间，包含排雨管道，排污管道，生活，生产管道，管道都是圆形的管道。目前，对于聚乙烯类排污管道更多集中于其刚性和韧性的提升。

2、然而，在实际应用时，管道内污水含有的杂质，泥沙等形成泥浆，对管道内壁形成冲刷磨损，影响管道使用寿命。管道内压力不大，流速不大时，管道水流小，由于管道摩阻较大，容易在管道产生沉淀，堵塞管道，导致管道无法正常使用，影响排污效果。加之市政公路两边的排污管道，很难及时及时疏通，导致污水外溢，尤其是雨季时，市政公路两边的排污管道，堵塞，小区路面，公路地面，积水严重，导致居民楼房地下室渗水，路面一片积水，因这个原因，发生的人员财产损失很大。

3、因此，如何解决现有聚乙烯排污管耐磨性低、摩擦阻力大的问题，增强聚乙烯类排污管的应用功能，具有广泛的应用前景。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种高耐磨低摩阻聚乙烯功能母料及其制备方法、应用，以解决相关技术中聚乙烯类排污管存在耐磨性低、摩擦阻力大的问题。

2、本申请提供的技术方案具体如下：

3、第一方面，本申请提供了一种高耐磨低摩阻聚乙烯功能母料，按质量份数计，各组分如下：

4、主料：

5、聚乙烯破碎料50份，

6、滑石粉10-20份，

7、碳酸钙5-15份，

8、超高分子量聚乙烯料10-20份；

9、辅料：

10、硬脂酸锌1-3份，

11、硬脂酸2-4份，

12、偶联剂2-4份，

13、相容剂1-3份，

14、分散剂1-3份，

15、抗氧剂0.5-1份，

16、色母料0.5-1份。

17、一些实施例中，所述聚乙烯破碎料包括废旧再生高密度聚乙烯、废旧再生低密度聚乙烯中的一种或多种。

18、一些实施例中，所述超高分子量聚乙烯料的粘均分子量为150-300万，粒径为3-5mm，黏数为1200-1600ml/g；

19、所述聚乙烯破碎料的粘均分子量为10-20万。

20、一些实施例中，所述偶联剂包括铝酸酯类偶联剂、钛酸酯类偶联剂中的一种或多种；

21、和/或，所述相容剂包括丙烯酸酯类相容剂。

22、和/或，所述分散剂包括聚乙烯蜡。

23、和/或，所述抗氧剂包括亚磷酸三苯酯。

24、一些实施例中，所述色母料包括无机类镉红、镉黄、钛白粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄中的一种或多种。

25、第二方面，本申请还提供了如上所述的高耐磨低摩阻聚乙烯功能母料的制备方法，包括如下步骤：

26、将主料组分与辅料组分混炼均匀，得到混料；

27、将混料依次经挤出机挤出、冷却、切粒，即得高耐磨低摩阻聚乙烯功能母料。

28、一些实施例中，“将主料组分与辅料组分混炼均匀”包括如下步骤：

29、将硬脂酸锌、硬脂酸、偶联剂、相容剂、分散剂、抗氧剂、色母料混合形成辅料包；

30、将聚乙烯破碎料、滑石粉、碳酸钙、超高分子量聚乙烯料与所述辅料包经密闭式混炼机密炼，密炼温度为200-210℃，密炼时间为20-30min。

31、一些实施例中，“将主料组分与辅料组分混炼均匀”包括如下步骤：

32、将硬脂酸锌、硬脂酸、偶联剂、抗氧剂、色母料混合形成辅料包；

33、将滑石粉和碳酸钙预混3-4min，加入所述辅料包混合至温度为100-110℃，加入聚乙烯破碎料、超高分子量聚乙烯料、相容剂和分散剂混均，冷却至45-55℃。

34、一些实施例中，所述挤出机的机筒温度设定为200-220℃，模具温度设定为190-200℃。

35、第三方面，本申请提供了如上所述的高耐磨低摩阻聚乙烯功能母料在制备聚乙烯塑料中的应用。

36、本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

37、(1)通过普通分子量聚乙烯破碎料中混入一定量超高分子量聚乙烯，并以相容剂及硬脂酸锌减少熔融温度差异的影响，促进两种不同分子量材料的熔融相容，实现普通低分子量聚乙烯中“植入”超高分子量聚乙烯的高耐磨、自润滑性能，从而宏观提高材料制品耐磨性，降低动摩擦系数，减少材料制品摩阻；

38、(2)滑石粉和碳酸钙价格较低、硬度较高，增强了材料制品的耐磨性和刚性，降低生产成本，加入偶联剂作为滑石粉和碳酸钙的表面处理剂，提高其与有机物聚乙烯材料的界面结合力，形成应力集中点，改变聚乙烯树脂的结晶度和结晶区域分布，提高了材料制品的强度和韧性；

39、(3)使用硬脂酸对滑石粉和碳酸钙进行表面活化处理，降低无机物的吸油值，促使无机粉体充分均匀的分散于聚乙烯基体中。

技术特征：

1.一种高耐磨低摩阻聚乙烯功能母料，其特征在于，按质量份数计，各组分如下：

2.如权利要求1所述的高耐磨低摩阻聚乙烯功能母料，其特征在于，所述聚乙烯破碎料包括废旧再生高密度聚乙烯、废旧再生低密度聚乙烯中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的高耐磨低摩阻聚乙烯功能母料，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯料的粘均分子量为150-300万，粒径为3-5mm，黏数为1200-1600ml/g；

4.如权利要求1所述的高耐磨低摩阻聚乙烯功能母料，其特征在于，所述偶联剂包括铝酸酯类偶联剂、钛酸酯类偶联剂中的一种或多种；

5.如权利要求1所述的高耐磨低摩阻聚乙烯功能母料，其特征在于，所述色母料包括无机类镉红、镉黄、钛白粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄中的一种或多种。

6.如权利要求1-5任一所述的高耐磨低摩阻聚乙烯功能母料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

7.如权利要求6所述的高耐磨低摩阻聚乙烯功能母料的制备方法，其特征在于，“将主料组分与辅料组分混炼均匀”包括如下步骤：

8.如权利要求6所述的高耐磨低摩阻聚乙烯功能母料的制备方法，其特征在于，“将主料组分与辅料组分混炼均匀”包括如下步骤：

9.如权利要求6所述的高耐磨低摩阻聚乙烯功能母料的制备方法，其特征在于，所述挤出机的机筒温度设定为200-220℃，模具温度设定为190-200℃。

10.如权利要求1-5任一所述的高耐磨低摩阻聚乙烯功能母料在制备聚乙烯塑料中的应用。

技术总结
本申请涉及一种高耐磨低摩阻聚乙烯功能母料及其制备方法、应用，按质量份数计，各组分如下：主料：聚乙烯破碎料50份，滑石粉10‑20份，碳酸钙5‑15份，超高分子量聚乙烯料10‑20份；辅料：硬脂酸锌1‑3份，硬脂酸2‑4份，偶联剂2‑4份，相容剂1‑3份，分散剂1‑3份，抗氧剂0.5‑1份，色母料0.5‑1份。本申请提供的功能母料能够增强聚乙烯类塑料的耐磨性，提高市政排污管的使用寿命，用于降低聚乙烯类塑料的内壁摩擦系数，降低摩阻，减少排污沉淀及结垢，提高实际排污效率。

技术研发人员：张华,武军,张文昉
受保护的技术使用者：亿美特装备（武汉）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13