專利名稱：：有機粒子剛性增韌的超高分子量聚乙烯合金的制備方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于聚合物科學領域，涉及一種有機粒子剛性增韌的超高分子量聚乙烯合金的制備方法。
背景技術：
：相對于傳統(tǒng)的橡膠增韌韌性聚合物材料的機理，目前國外出現(xiàn)了剛性有機填料(RigidOrganicFiller,簡稱ROF)增韌塑料的增韌冷拉伸機理。Kurauchi和Ohta在PC/AS(丙烯腈苯乙烯共聚物)共混體系的力學性質(zhì)，特別是在共混物的能量吸收時發(fā)現(xiàn)，脆性的AS對PC有明顯的增韌作用，提出了ROF增韌理論。對于含有分散粒子的復合物，在拉伸過程中，由于分散球粒(E2,T2)和基體(E1，T1)的楊氏模量和泊松比之間的差別而在分散相的赤道面上產(chǎn)生一種較高的靜壓強。在這種高靜壓下，分散相粒子易屈服而產(chǎn)生冷拉，發(fā)生大的塑性形變，從而吸收大量的沖擊能量，以使材料的韌性得以提高。對非彈性體共混體系而言，在拉伸時，當作用在剛性分散相粒子赤道面上的靜壓力R大于剛性粒子形變所需的臨界靜壓力Re時，粒子將發(fā)生塑性形變而使材料增韌，這即是脆性填料韌性基體組成的合金體系韌性提高的冷拉機理。脆性材料開始發(fā)生塑性形變的臨界靜壓力Re可用來判斷分散相粒子是否屈服，亦即是否增韌的依據(jù)。周麗鈴等采用ROF粒子增韌改性硬質(zhì)聚氯乙烯(RPVC)/氯化聚乙烯(CPE)基體，結果表明，通過添加剛性粒子，能使材料維持一定的剛度和強度，或在基體剛性和強度不繼續(xù)下降的條件下，進一步提高其沖擊強度，達到既韌又剛的效果，克服了彈性體增韌基體引起材料的剛性和強度明顯下降的問題。通過掃描電鏡和投射電鏡考察了共混體系的沖擊斷面形態(tài)和拉伸試樣的形態(tài)變化，ROF的添加促使了基體中CPE網(wǎng)絡結構的形成和完善，拉伸試樣勁縮區(qū)域的剛性粒子發(fā)生脆-韌轉變而冷拉變形，這些共同作用促使材料性能的提高。對于以超高分子量聚乙烯(UHMWPE)為基體的ROF增韌還未見報道。UHMWPE是指相對分子量在150萬以上的聚乙烯，是一種在目前的工程塑料中綜合性能最佳的新型工程塑料。但UHMWPE也有不足之處，剛度低、無流動性，給加工成型帶來極大的困難，只能依賴于模壓成型或柱塞擠出成型的方法進行加工，限制了UHMWPE樹脂的應用。為了使UHMWPE能注塑熔體成型，就必須對UHMWPE進行改性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種沖擊強度和拉伸強度高、綜合性能優(yōu)異的有機粒子剛性增韌超高分子量聚乙烯合金的制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)有機粒子剛性增韌的超高分子量聚乙烯合金的制備方法，其特征在于，該方法按重量份將100份超高分子量聚乙烯/聚烯烴合金、l-10份有機剛性粒子、5-20份聚合界面橋粘劑、0.5-2份抗氧劑高速混合，然后將混合物用單螺桿注塑熔體機注塑熔體成型制品，注塑熔體溫度控制在250°C-270°C。所述的超高分子量聚乙烯/聚烯烴合金是將90份粘均分子量150萬-500萬的聚乙烯與10份聚烯烴高速混合后，通過雙螺桿擠出機擠出造粒所得，擠出溫度控制在190°C-230°C。所述的聚烯烴為粘均分子量10萬-50萬的聚乙烯或粘均分子量10萬-50萬的聚丙烯。所述的有機剛性粒子選自聚酰胺6、聚酰胺66、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸二醇酯、聚甲醛、聚苯乙烯中的一種或幾種。所述的聚合界面橋粘劑選自聚乙烯和馬來酸酑接枝共聚物、聚丙烯和馬來酸酐接枝共聚物、聚乙烯/聚丙烯合金和馬來酸酐接枝共聚物中的一種或幾種。所述的抗氧劑為抗氧劑2246或抗氧劑1010。本發(fā)明公開了一種用有機粒子剛性增韌超高分子量聚乙烯合金的新方法。是通過在超高分子量聚乙烯/聚烯烴合金基體中，按一定比例加入有機剛性粒子、聚合界面橋粘劑、抗氧劑，高速混合后，注塑熔體成型制品，注塑熔體溫度控制在250°C-270°C。這種方法在提高超高分子量聚乙烯流動性的同時，提高其的沖擊強度和拉伸強度，使得新型超高分子量聚乙烯有著優(yōu)異的綜合機械性能。與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點與傳統(tǒng)的橡膠增韌靭性聚合物材料的機理相比，ROF增韌是在不降低材料的剛性、甚至提高材料剛性的同時，增韌材料。對于UHMWPE這種韌性已很好的材料，剛性的PA粒子對其是否能起到剛性增韌的效果是非常有挑戰(zhàn)的研究工作。本發(fā)明提供一種有機剛性粒子對UHMWPE合金剛性增韌的方法，解決了有機剛性粒子與UHMWPE合金不相容體系的相容性問題，使得有機剛性粒子與UHMWPE合金基體樹脂有好的界面粘結，確保有機剛性粒子以圓顆粒狀分布在UHMWPE合金基體樹脂中，受外力沖擊后PA66顆粒發(fā)生了明顯的伸長變形，起到剛性增韌的效果。具體實施例方式下面通過對本發(fā)明實施例的具體描述來進一步說明本發(fā)明，但實施例不是對本發(fā)明的局限和限制。實施例1將90份粘均分子量250萬的超高分子量聚乙烯與10份粘均分子量50萬的聚乙烯高速混合后，通過雙螺桿擠出機擠出造粒，擠出熔體溫度控制在210'C，擠出后的超高分子量聚乙烯合金烘干備用。將上述100份超高分子量聚乙烯合金、4份聚酰胺66粒子、10份聚乙烯和馬來酸酐接枝共聚物、1份抗氧劑1010高速混合，然后將混合物用單螺桿注塑熔體機注塑熔體成型制品，注塑熔體溫度控制在26(TC，壓力為90MPa，注塑熔體時間為10秒，保壓冷卻時間為30秒。實施例2將90份粘均分子量150萬的超高分子量聚乙烯與10份粘均分子量20萬的聚乙烯高速混合后，通過雙螺桿擠出機擠出造粒，擠出熔體溫度控制在190°C，擠出后的超高分子量聚乙烯合金烘干備用。將上述100份超高分子量聚乙烯合金、5份聚酰胺66粒子、IO份聚乙烯和馬來酸酐接枝共聚物、0.5份抗氧劑1010高速混合，然后將混合物用單螺桿注塑熔體機注塑熔體成型制品，注塑熔體溫度控制在26(TC，壓力為90MPa，注塑熔體時間為10秒，保壓冷卻時間為30秒。實施例3將90份粘均分子量150萬的超高分子量聚乙烯與10份粘均分子量50萬的聚丙烯高速混合后，通過雙螺桿擠出機擠出造粒，擠出熔體溫度控制在20(TC，擠出后的超高分子量聚乙烯合金烘干備用。將上述100份超高分子量聚乙烯合金、1份聚酰胺66粒子、5份聚丙烯和馬來酸酐接枝共聚物、1份抗氧劑1010高速混合，然后將混合物用單螺桿注塑熔體機注塑熔體成型制品，注塑熔體溫度控制在260。C，壓力為90MPa，注塑熔體時間為10秒，保壓冷卻時間為30秒。實施例4將90份粘均分子量150萬的超高分子量聚乙烯與10份粘均分子量20萬的聚丙烯高速混合后，通過雙螺桿擠出機擠出造粒，擠出熔體溫度控制在20(TC，擠出后的超高分子量聚乙烯合金烘干備用。將上述100份超高分子量聚乙烯合金、3份聚酰胺6粒子、10份聚丙烯和馬來酸酐接枝共聚物、1份抗氧劑1010高速混合，然后將混合物用單螺桿注塑熔體機注塑熔體成型制品，注塑熔體溫度控制在25(TC，壓力為90MPa，注塑熔體時間為10秒，保壓冷卻時間為30秒。實施例5將90份粘均分子量300萬的超高分子量聚乙烯與10份粘均分子量40萬的聚丙烯高速混合后，通過雙螺桿擠出機擠出造粒，擠出熔體溫度控制在20(TC，擠出后的超高分子量聚乙烯合金烘干備用。將上述100份超高分子量聚乙烯合金、5份聚對苯二甲酸二醇酯粒子、15份聚乙烯/聚丙烯合金和馬來酸酐接枝共聚物、2份抗氧劑1010高速混合，然后將混合物用單螺桿注塑熔體機注塑熔體成型制品，注塑熔體溫度控制在270°C，壓力為90MPa，注塑熔體時間為10秒，保壓冷卻時間為30秒。實施例6將90份粘均分子量500萬的超高分子量聚乙烯與10份粘均分子量30萬的聚乙烯高速混合后，通過雙螺桿擠出機擠出造粒，擠出熔體溫度控制在23(TC，擠出后的超高分子量聚乙烯合金烘干備用。將上述100份超高分子量聚乙烯合金、6份聚酰胺66粒子、20份聚乙烯和馬來酸酐接枝共聚物、2份抗氧劑2246高速混合，然后將混合物用單螺桿注塑熔體機注塑熔體成型制品，注塑熔體溫度控制在270'C，壓力為90MPa，注塑熔體時間為10秒，保壓冷卻時間為30秒。實施例7將90份粘均分子量400萬的超高分子量聚乙烯與10份粘均分子量40萬的聚乙烯高速混合后，通過雙螺桿擠出機擠出造粒，擠出熔體溫度控制在230。C，擠出后的超高分子量聚乙烯合金烘干備用。將上述100份超高分子量聚乙烯合金、2份聚碳酸酯粒子、5份聚乙烯和馬來酸酐接枝共聚物、2份抗氧劑1010高速混合，然后將混合物用單螺桿注塑熔體機注塑熔體成型制品，注塑熔體溫度控制在27(TC，壓力為90MPa，注塑熔體時間為10秒，保壓冷卻時間為30秒。實施例8將90份粘均分子量250萬的超高分子量聚乙烯與10份粘均分子量30萬的聚丙烯高速混合后，通過雙螺桿擠出機擠出造粒，擠出熔體溫度控制在22(TC，擠出后的超高分子量聚乙烯合金烘干備用。將上述100份超高分子量聚乙烯合金、8份聚酰胺6粒子、20份聚乙烯/聚丙烯合金和馬來酸酐接枝共聚物、1份抗氧劑1010高速混合，然后將混合物用單螺桿注塑熔體機注塑熔體成型制品，注塑熔體溫度控制在26(TC，壓力為90MPa，注塑熔體時間為10秒，保壓冷卻時間為30秒。實施例9將90份粘均分子量250萬的超高分子量聚乙烯與10份粘均分子量50萬的聚乙烯高速混合后，通過雙螺桿擠出機擠出造粒，擠出熔體溫度控制在210。C，擠出后的超高分子量聚乙烯合金烘干備用。將上述100份超高分子量聚乙烯合金、10份聚酰胺6粒子、20份聚乙烯和馬來酸酐接枝共聚物、1份抗氧劑1010高速混合，然后將混合物用單螺桿注塑熔體機注塑熔體成型制品，注塑熔體溫度控制在260'C，壓力為90MPa，注塑熔體時間為10秒，保壓冷卻時間為30秒。表一實施例性能<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權利要求1.有機粒子剛性增韌的超高分子量聚乙烯合金的制備方法，其特征在于，該方法按重量份將100份超高分子量聚乙烯/聚烯烴合金、1-10份有機剛性粒子、5-20份聚合界面橋粘劑、0.5-2份抗氧劑高速混合，然后將混合物用單螺桿注塑熔體機注塑熔體成型制品，注塑熔體溫度控制在250℃-270℃。2.根據(jù)權利要求1所述的有機粒子剛性增韌的超高分子量聚乙烯合金的制備方法，其特征在于，所述的超高分子量聚乙烯/聚烯烴合金是將卯份粘均分子量150萬-500萬的聚乙烯與10份聚烯烴高速混合后，通過雙螺桿擠出機擠出造粒所得，擠出溫度控制在1卯。C-23(TC。3.根據(jù)權利要求2所述的有機粒子剛性增韌的超高分子量聚乙烯合金的制備方法，其特征在于，所述的聚烯烴為粘均分子量10萬-50萬的聚乙烯或粘均分子量10萬-50萬的聚丙烯。4.根據(jù)權利要求1所述的有機粒子剛性增韌的超高分子量聚乙烯合金的制備方法，其特征在于，所述的有機剛性粒子選自聚酰胺6、聚酰胺66、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸二醇酯、聚甲醛、聚苯乙烯中的一種或幾種。5.根據(jù)權利要求1所述的有機粒子剛性增韌的超高分子量聚乙烯合金的制備方法，其特征在于，所述的聚合界面橋粘劑選自聚乙烯和馬來酸酐接枝共聚物、聚丙烯和馬來酸酐接枝共聚物、聚乙烯/聚丙烯合金和馬來酸酐接枝共聚物中的一種或幾種。6.根據(jù)權利要求1所述的有機粒子剛性增韌的超高分子量聚乙烯合金的制備方法，其特征在于，所述的抗氧劑為抗氧劑2246或抗氧劑1010。全文摘要本發(fā)明涉及有機粒子剛性增韌的超高分子量聚乙烯合金的制備方法，該方法按重量份將100份超高分子量聚乙烯/聚烯烴合金、1-10份有機剛性粒子、5-20份聚合界面橋粘劑、0.5-2份抗氧劑高速混合，然后將混合物用單螺桿注塑熔體機注塑熔體成型制品，注塑熔體溫度控制在250℃-270℃。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明在提高超高分子量聚乙烯流動性的同時，提高其的沖擊強度和拉伸強度，使得新型超高分子量聚乙烯有著優(yōu)異的綜合機械性能。文檔編號C08L23/06GK101358007SQ20081020049公開日2009年2月4日申請日期2008年9月25日優(yōu)先權日2008年9月25日發(fā)明者吳向陽,煒張,張玉梅,尉洪,趙春保,麥永懿申請人:上?；ぱ芯吭?上海聯(lián)樂化工科技有限公司