本發(fā)明涉及一種聚乙烯組合物及其制備方法，以及由該聚乙烯組合物交聯(lián)反應(yīng)得到的改性交聯(lián)聚乙烯。
背景技術(shù)：
：聚乙烯是廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的最重要的有機(jī)材料之一，可以通過(guò)如擠塑、吹塑、注塑、膜塑、滾塑等成型方法加工成各種不同形狀制品。然而，單純的聚乙烯材料無(wú)法滿足許多應(yīng)用對(duì)強(qiáng)度、模量、韌性、耐熱性的高要求。一般可以經(jīng)交聯(lián)和填充增強(qiáng)以提高聚乙烯材料的性能。CN103627057A公開了一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶，由包含以下重量份的組分制成：聚乙烯基體100份，增韌劑5-8份，相容劑3-5份，抗氧劑0.6-1.2份，玻璃纖維40-60份。此發(fā)明未對(duì)聚乙烯進(jìn)行交聯(lián)。CN102691832B公開了一種玻纖增強(qiáng)HDPE雙壁纏繞管的制作方法，包括a、制備高密度聚乙烯混合料：高密度聚乙烯100份、過(guò)氧化物引發(fā)劑0.02-2份、多官能團(tuán)單體0.2-5份、高分子相容劑2-10份、抗氧劑0.05-0.5份；b、制備改性長(zhǎng)玻璃纖維：長(zhǎng)玻璃纖維100份、硅烷偶聯(lián)劑0.5-5份；c、將高密度聚乙烯混合料與改性的玻璃纖維按60-95:5-40的重量配比在雙螺桿擠出機(jī)上進(jìn)行反應(yīng)共擠，經(jīng)模具擠出和真空定型，得到玻璃纖維增強(qiáng)高密度聚乙烯中空方管；d、將玻璃纖維增強(qiáng)高密度聚乙烯中空方管經(jīng)螺旋纏繞和所料熱熔膠焊機(jī)制作成玻纖增強(qiáng)HDPE雙壁纏繞管。但是，短切玻璃纖維不同于長(zhǎng)玻璃纖維，如何使短切玻璃纖維能夠很好地填充到聚乙烯交聯(lián)體系中，改進(jìn)聚乙烯材料的性能，提供更好的力學(xué)性能，需要提供新的技術(shù)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是為了解決如何提高交聯(lián)聚乙烯材料的性能，使短切玻璃纖維填充到交聯(lián)聚乙烯中的問(wèn)題，提供了一種聚乙烯組合物及其制備方法和改性交聯(lián)聚乙烯。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種聚乙烯組合物，以該組合物的總重量為基準(zhǔn)，該組合物包括50-80重量％的聚乙烯、1-5重量％的聚烯烴彈性體、1-10重量％的相容劑、5-40重量％的表面處理短切玻璃纖維、0-2重量％的成核劑、0.3-2重量％的交聯(lián)劑和0.1-1重量％的交聯(lián)助劑，以及0.1-1重量％的抗氧劑和加工助劑；其中，所述表面處理短切玻璃纖維為通過(guò)將短切玻璃纖維以偶聯(lián)劑表面處理后得到；所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑和硼酸酯偶聯(lián)劑中的至少一種，所述硅烷偶聯(lián)劑的端基含有氨基基團(tuán)、丙烯酰氧基基團(tuán)和脲基基團(tuán)中的至少一種。優(yōu)選地，所述聚烯烴彈性體為乙烯-C4-8烯烴共聚物、乙丙橡膠、三元乙丙橡膠和乙烯醋酸乙烯共聚物中的至少一種；所述相容劑為馬來(lái)酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物和/或甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物。優(yōu)選地，所述聚乙烯組合物制得的改性交聯(lián)聚乙烯的沖擊強(qiáng)度大于16KJ/m2,彎曲模量大于1600MPa,熱變形溫度大于80℃，耐高溫蠕變率小于3％。本發(fā)明還提供了一種制備本發(fā)明的聚乙烯組合物的方法，包括：(1)將偶聯(lián)劑對(duì)短切玻璃纖維進(jìn)行表面處理并干燥，得到表面處理短切玻璃纖維；(2)將聚乙烯、聚烯烴彈性體、相容劑、成核劑、交聯(lián)劑、交聯(lián)助劑、抗氧劑、加工助劑和表面處理短切玻璃纖維進(jìn)行混合，并將得到的混合物進(jìn)行擠出造粒。本發(fā)明還提供了一種改性交聯(lián)聚乙烯，該改性交聯(lián)聚乙烯通過(guò)將本發(fā)明的聚乙烯組合物進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)得到。本發(fā)明為了能夠提高交聯(lián)聚乙烯的材料性能，通過(guò)選擇加入短切玻璃纖維進(jìn)行填充，同時(shí)在提供的聚乙烯組合物中含有以特定偶聯(lián)劑處理的表面處理短切玻璃纖維，以及以特定用量的聚烯烴彈性體、聚乙烯、相容劑與填充短切玻璃纖維相協(xié)同，可以實(shí)現(xiàn)短切玻璃纖維更好、更有效地進(jìn)行填充，改進(jìn)交聯(lián)聚乙烯的材料性能。相應(yīng)地，在本發(fā)明提供的該組合物的制備過(guò)程中，采取將短切玻璃纖維預(yù)先進(jìn)行表面改性，再與優(yōu)選的聚乙烯、聚烯烴彈性體、交聯(lián)劑、交聯(lián)助劑及其它助劑以特定比例進(jìn)行混合，提供最終獲得的改性交聯(lián)聚乙烯以更好的性能改進(jìn)，具有高模量、高沖擊強(qiáng)度、耐高溫蠕變性能和耐熱性能。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。具體實(shí)施方式以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。本發(fā)明提供一種聚乙烯組合物，以該組合物的總重量為基準(zhǔn)，該組合物包括50-80重量％的聚乙烯、1-5重量％的聚烯烴彈性體、1-10重量％的相容劑、5-40重量％的表面處理短切玻璃纖維、0-2重量％的成核劑、0.3-2重量％的交聯(lián)劑和0.1-1重量％的交聯(lián)助劑，以及0.1-1重量％的抗氧劑和加工助劑；其中，所述表面處理短切玻璃纖維為通過(guò)將短切玻璃纖維以偶聯(lián)劑表面處理后得到；所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑和硼酸酯偶聯(lián)劑中的至少一種，所述硅烷偶聯(lián)劑的端基含有氨基基團(tuán)、丙烯酰氧基基團(tuán)和脲基基團(tuán)中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，所述組合物制得的改性交聯(lián)聚乙烯的沖擊強(qiáng)度大于16KJ/m2,彎曲模量大于1600MPa,熱變形溫度大于80℃，耐高溫蠕變率小于3％。根據(jù)本發(fā)明，針對(duì)短切玻璃纖維選擇特定用量的偶聯(lián)劑，優(yōu)選情況下，所述表面處理短切玻璃纖維與所述偶聯(lián)劑的重量比為100：0.5至100：3，優(yōu)選為100:0.8至100：2?？梢蕴峁┳罱K的改性交聯(lián)聚乙烯以更優(yōu)異的性能。本發(fā)明中，所述短切玻璃纖維的纖維直徑為8-15μm，優(yōu)選為9-13μm；長(zhǎng)度為3-8mm，優(yōu)選為3-5mm。具有上述直徑和長(zhǎng)度的短切玻璃纖維在用于制備改性交聯(lián)聚乙烯時(shí)可以提供更好的材料性能。根據(jù)本發(fā)明，選用特定的偶聯(lián)劑可以有助于短切玻璃纖維填充到交聯(lián)聚乙烯中。優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-甲基(丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-脲基丙基三甲氧基硅烷和鈦酸酯偶聯(lián)劑中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明，可以加入聚烯烴彈性體，且選擇的聚烯烴彈性體可以與所述聚乙烯有較好的協(xié)同效果，可以進(jìn)一步提高短切玻璃纖維在交聯(lián)聚乙烯中的填充性，提高最終的改性交聯(lián)聚乙烯的性能。優(yōu)選情況下，所述聚乙烯與所述聚烯烴彈性體的重量比為5:1至80:1，優(yōu)選為10:1至77:1。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述聚烯烴彈性體為乙烯-C4-8烯烴共聚物、乙丙橡膠、三元乙丙橡膠和乙烯醋酸乙烯共聚物中的至少一種。其中，所述乙烯-C4-8烯烴共聚物可以是由乙烯單體和C4-8烯烴單體經(jīng)共聚反應(yīng)得到的化合物。例如乙烯-丁二烯共聚物或乙烯-辛烯共聚物等。優(yōu)選所述聚烯烴彈性體為三元乙丙共聚物和/或乙烯-辛烯共聚物。本發(fā)明中，出于協(xié)同填充的短切玻璃纖維改進(jìn)交聯(lián)聚乙烯的材料性能的目的，優(yōu)選在本發(fā)明的聚乙烯組合物中將聚乙烯、表面處理短切玻璃纖維和聚烯烴彈性體之間具有上述限定的用量重量比，可以提供協(xié)同作用更有利于改進(jìn)最終的交聯(lián)聚乙烯的材料性能。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，所述聚乙烯的密度為0.92-0.97g/cm3；所述聚乙烯的熔融指數(shù)為0.1-20g/10min。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，所述相容劑為馬來(lái)酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物和/或甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，所述交聯(lián)劑為過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化氫二異丙苯、叔丁基過(guò)氧化氫、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過(guò)氧化己烷、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過(guò)氧化已-3-炔、過(guò)氧化二?；?、過(guò)氧化二叔丁基、過(guò)氧化二月桂酰、過(guò)氧化甲乙酮和過(guò)氧化環(huán)己酮中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，所述交聯(lián)助劑為三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基異氰脲酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，所述成核劑為山梨酸鉀、檸檬酸鈉、苯甲酸、苯甲酸鹽、乙二酸鹽、有機(jī)磷酸鹽和滑石粉中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1098、抗氧劑264和雙酚A中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，所述加工助劑為硬脂酸鋅，硬脂酸鈣，硬脂酸鎂和硬脂酸中的至少一種。本發(fā)明還提供了一種制備本發(fā)明的聚乙烯組合物的方法，包括：(1)將偶聯(lián)劑對(duì)短切玻璃纖維進(jìn)行表面處理并干燥，得到表面處理短切玻璃纖維；(2)將聚乙烯、聚烯烴彈性體、相容劑、成核劑、交聯(lián)劑、交聯(lián)助劑、抗氧劑、加工助劑和表面處理短切玻璃纖維進(jìn)行混合，并將得到的混合物進(jìn)行擠出造粒。其中，偶聯(lián)劑對(duì)短切玻璃纖維進(jìn)行表面處理的方法可以為(I)配置乙醇濃度為95重量％的乙醇溶液，將偶聯(lián)劑加入該乙醇溶液，攪拌5min至均勻；(II)向加有偶聯(lián)劑的乙醇溶液中加入短切玻璃纖維，攪拌30min，然后進(jìn)行過(guò)濾并收集短切玻璃纖維。將收集的短切玻璃纖維放入110℃烘箱中，干燥2小時(shí)，得到表面處理短切玻璃纖維。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，在步驟(2)中，a)將聚乙烯、交聯(lián)劑、交聯(lián)助劑、聚烯烴彈性體相混合制成母料；b)將母料、相容劑、成核劑、抗氧劑、加工助劑和表面處理短切玻璃纖維進(jìn)行混合為聚乙烯組合物。本發(fā)明中，在步驟(2)中進(jìn)行混合為分步將聚乙烯組合物的各組分進(jìn)行混合。步驟a)中可以先將聚乙烯、交聯(lián)劑、交聯(lián)助劑、聚烯烴彈性體加入高速攪拌機(jī)中攪拌3-10min至混合均勻，然后加入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融共混并擠出造粒，制成母料。步驟b)中將各組分在高速攪拌機(jī)中混合，再加入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融共混并擠出造粒，將得到的顆粒進(jìn)行干燥后得到聚乙烯組合物。所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長(zhǎng)徑比可以為18/1，螺桿的轉(zhuǎn)速為60-100轉(zhuǎn)/分。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，在步驟(2)中，所述混合制成母料和所述混合為聚乙烯組合物為熔融共混，所述熔融共混的溫度為135-155℃。本發(fā)明還提供了一種改性交聯(lián)聚乙烯，該改性交聯(lián)聚乙烯通過(guò)將本發(fā)明的聚乙烯組合物進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)得到。本發(fā)明中，以該改性交聯(lián)聚乙烯的總重量為基準(zhǔn)，所述改性交聯(lián)聚乙烯含有5-40重量％的短切玻璃纖維；優(yōu)選含有20-30重量％的短切玻璃纖維。本發(fā)明中，所述改性交聯(lián)聚乙烯可以有更好的材料性能。具體地，所述改性交聯(lián)聚乙烯的沖擊強(qiáng)度為19-31KJ/m2，彎曲模量為1680-2012MPa，熱變形溫度為86-115℃，耐高蠕變率為0-1.1％。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，所述交聯(lián)反應(yīng)的溫度為180-220℃，交聯(lián)反應(yīng)的時(shí)間為15-25min。本發(fā)明中，完成所述交聯(lián)反應(yīng)的途徑可以沒有特別的限定，可以以多種塑料加工的反應(yīng)成型方式進(jìn)行。例如所述交聯(lián)反應(yīng)可以選擇通過(guò)在模壓成型過(guò)程中完成，制備適于材料性能測(cè)試的片材。也可以通過(guò)其他成型方式制備管材、型材、片材等聚乙烯制品。以下將通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。以下實(shí)施例中，Izod(有缺口)抗沖擊強(qiáng)度按照GB/T1843-2008的方法測(cè)量和確定，測(cè)試溫度為23℃；彎曲模量按照GBT9341-2008的方法測(cè)量和確定，測(cè)試溫度為23℃；拉伸試驗(yàn)按照GB/T1040-2006塑料拉伸性能試驗(yàn)方法，在Instron拉伸試驗(yàn)儀上測(cè)量屈服強(qiáng)度、最大拉伸斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率：樣品厚度為4mm，測(cè)量長(zhǎng)度為115mm，寬度為10mm，測(cè)試速率為50mm/min，測(cè)試溫度為23℃；熱變形溫度按照GB/T1634.2-2004塑料負(fù)荷變形溫度的測(cè)定；高溫蠕變性能通過(guò)將拉伸樣條用夾具夾住樣條上端懸掛在烘箱中，下端掛上0.25千克的砝碼，在200℃烘箱中恒溫30min，然后將樣品拿出測(cè)試樣品的伸長(zhǎng)率變化。在以下實(shí)施例和對(duì)比例中使用的物料如下：聚乙烯DMDA8007(英文縮寫為HDPE)購(gòu)自神華包頭，熔融指數(shù)為8g/10min(測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)ASTMD-1238，190℃，2.16kg)，密度為0.963g/cm3(測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：ASTMD-1505)；短切玻璃纖維(ECS305K)，(直徑為8-15μm，長(zhǎng)度為3-8mm)，重慶國(guó)際復(fù)合材料有限公司；偶聯(lián)劑：3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、3-甲基(丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH570)、乙烯基三乙氧基硅烷(GX-150)、3-脲基丙基三甲氧基硅烷、鈦酸酯偶聯(lián)劑，購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；乙烯-辛烯共聚物(POE8200)，購(gòu)于陶氏化學(xué)，熔體流動(dòng)速率為5g/10min(測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)ASTMD-1238，190℃，2.16kg)，密度為0.873g/cm3(測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：ASTMD-1505)；三元乙丙共聚物(EPDMNORDELIP4570)，購(gòu)自陶氏化學(xué)公司，乙烯結(jié)構(gòu)單元的含量為50重量份；馬來(lái)酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(MAH-g-POE，GR216)，熔體流動(dòng)速率為1.25g/10min(測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)ASTMD-1238，190℃，2.16kg)，密度為0.875g/cm3(測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：ASTMD-1505)；甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-GMA，SOG-02)，購(gòu)自南通日之升高分子新材料科技有限公司；過(guò)氧化物交聯(lián)劑：2,5-二甲基-2,5-二(叔丁過(guò)氧基)已烷，過(guò)氧化二異丙苯，交聯(lián)助劑：三烯丙基異氰脲酸酯，購(gòu)于阿克蘇諾貝爾公司；成核劑：MillikenHPN-20E，購(gòu)于上海容天化工有限公司；抗氧劑：抗氧劑1010、抗氧劑168，購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；加工助劑：硬脂酸、硬脂酸鈣，購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。以下實(shí)施例中，聚乙烯組合物中各組分含量按制備時(shí)投料量計(jì)算得到，得到的改性交聯(lián)聚乙烯中短切玻璃纖維的含量按照制備時(shí)投料量計(jì)算得到。實(shí)施例1本實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的聚乙烯組合物和改性交聯(lián)聚乙烯的制備方法。(1)短切玻璃纖維改性：將1.6g的偶聯(lián)劑3-氨丙基三乙氧基硅烷加入1L的乙醇溶液(乙醇濃度為95重量％)中攪拌5min至混合均勻，然后將200g的短切玻璃纖維加入攪拌30min充分浸潤(rùn)。去掉乙醇溶液后將短切玻璃纖維在110℃下烘干2h，再水洗并烘干，得到表面改性的短切玻璃纖維SGF-1；(2)制聚乙烯組合物：a)將770g的高密度聚乙烯DMDA8007、7g的2,5-二甲基-2,5-二(叔丁過(guò)氧基)已烷、4g的三烯丙基異氰脲酸酯、10g的乙烯-辛烯共聚物加入高速攪拌機(jī)中攪拌5min，然后將共混物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī) (螺桿長(zhǎng)徑比18/1，轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分)在135℃下熔融共混、擠出造粒工序制備成聚乙烯母料；b)將聚乙烯母料、20g的馬來(lái)酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、10g的聚乙烯成核劑HPN-20E、2g的抗氧劑1010、2g的抗氧劑168、5g的硬脂酸和200g的表面處理短切玻璃纖維SGF-1加入高速攪拌機(jī)進(jìn)行混合3min，將得到的混合物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)在145℃下熔融共混、擠出造粒工序，并在80℃下干燥2h制得聚乙烯組合物GPE-1；(3)交聯(lián)：將GPE-1于200℃下進(jìn)行模壓成型20min，得到改性交聯(lián)聚乙烯。將改性交聯(lián)聚乙烯進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果見表1。實(shí)施例2本實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的聚乙烯組合物和改性交聯(lián)聚乙烯的制備方法。(1)短切玻璃纖維改性：將5g的偶聯(lián)劑3-甲基(丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷加入1L的乙醇溶液(乙醇濃度為95重量％)中攪拌5min至混合均勻，然后將250g的短切玻璃纖維加入攪拌30min充分浸潤(rùn)。去掉乙醇溶液后將短切玻璃纖維在110℃下烘干2h，再水洗并烘干，得到表面處理短切玻璃纖維SGF-2；(2)制聚乙烯組合物：a)將690g的高密度聚乙烯DMDA8007、5g的2,5-二甲基-2,5-二(叔丁過(guò)氧基)已烷、4g的三烯丙基異氰脲酸酯、50g的乙烯-辛烯共聚物加入高速攪拌機(jī)中攪拌5min，然后將共混物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)(螺桿長(zhǎng)徑比18/1，轉(zhuǎn)速100轉(zhuǎn)/分)在145℃下熔融共混、擠出造粒工序制備成聚乙烯母料。b)將聚乙烯母料、10g的馬來(lái)酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、10g的聚乙烯成核劑HPN-20E、2g的抗氧劑1010、2g的抗氧劑168、5g的硬脂酸和250g的表面處理短切玻璃纖維SGF-2加入高速攪拌機(jī)進(jìn)行混合3min，并將得到的混合物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)在155℃下熔融共混、擠出造粒 工序，并在80℃下干燥2h制得聚乙烯組合物GPE-2；(3)交聯(lián)：將GPE-2于180℃下進(jìn)行模壓成型25min，得到改性交聯(lián)聚乙烯。將改性交聯(lián)聚乙烯進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果見表1。實(shí)施例3本實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的聚乙烯組合物和改性交聯(lián)聚乙烯的制備方法。(1)短切玻璃纖維改性：將4.5g的偶聯(lián)劑3-脲基丙基三甲氧基硅烷加入1L的乙醇溶液(乙醇濃度為95重量％)中攪拌5min至混合均勻，然后將300g的短切玻璃纖維加入攪拌30min充分浸潤(rùn)。去掉乙醇溶液后將短切玻璃纖維在110℃下烘干2h，再水洗并烘干，得到表面處理短切玻璃纖維SGF-3；(2)制聚乙烯組合物：a)將660g的高密度聚乙烯DMDA8007、7g的過(guò)氧化二異丙苯、2g的三烯丙基異氰脲酸酯、20g的乙烯-辛烯共聚物加入高速攪拌機(jī)中攪拌5min，然后將共混物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)(螺桿長(zhǎng)徑比18/1，轉(zhuǎn)速80轉(zhuǎn)/分)在155℃下熔融共混、擠出造粒工序制備成聚乙烯母料。b)將聚乙烯母料、20g的馬來(lái)酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、5g的聚乙烯成核劑HPN-20E、4g的抗氧劑1010、4g的抗氧劑168、8g的硬脂酸鈣和300g的表面處理短切玻璃纖維SGF-3加入高速攪拌機(jī)進(jìn)行混合3min，并將得到的混合物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)在145℃下熔融共混、擠出造粒工序，并在80℃下干燥2h制得聚乙烯組合物GPE-3；(3)交聯(lián)：將GPE-3于220℃下進(jìn)行模壓成型15min，得到改性交聯(lián)聚乙烯。將改性交聯(lián)聚乙烯進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果見表1。實(shí)施例4(1)短切玻璃纖維改性：將3g的偶聯(lián)劑3-甲基(丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷加入1L的乙醇溶液(乙醇濃度為95重量％)中攪拌5min至混合均勻，然后將300g的短切玻璃纖維加入攪拌30min充分浸潤(rùn)。去掉乙醇溶液后將短切玻璃纖維在110℃下烘干2h，再水洗并烘干，得到表面處理短切玻璃纖維SGF-4；(2)制聚乙烯組合物：a)將600g的高密度聚乙烯DMDA8007、7g的過(guò)氧化二異丙苯、4g的三烯丙基異氰脲酸酯、50g的三元乙丙共聚物加入高速攪拌機(jī)中攪拌5min，然后將共混物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)(螺桿長(zhǎng)徑比18/1，轉(zhuǎn)速80轉(zhuǎn)/分)在145℃下熔融共混、擠出造粒工序制備成聚乙烯母料。b)將聚乙烯母料、50g的甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物、4g的抗氧劑1010、4g的抗氧劑168、4g的硬脂酸鈣和300g的表面處理短切玻璃纖維SGF-4加入高速攪拌機(jī)進(jìn)行混合3min，并將得到的混合物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)在145℃下熔融共混、擠出造粒工序，并在80℃下干燥2h制得聚乙烯組合物GPE-4；(3)交聯(lián)：將GPE-4于200℃下進(jìn)行模壓成型20min，得到改性交聯(lián)聚乙烯。進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果見表1。實(shí)施例5按照實(shí)施例1的方法，不同的是，(1)短切玻璃纖維改性：將1.6g的偶聯(lián)劑3-氨丙基三乙氧基硅烷加入1L的乙醇溶液(乙醇濃度為95重量％)中攪拌5min至混合均勻，然后將200g的短切玻璃纖維加入攪拌30min充分浸潤(rùn)。去掉乙醇溶液后將短切玻璃纖維在110℃下烘干2h，再水洗并烘干，得到表面處理短切玻璃纖維 SGF-5；(2)制聚乙烯組合物：將770g的高密度聚乙烯DMDA8007、7g的2,5-二甲基-2,5-二(叔丁過(guò)氧基)已烷、4g的三烯丙基異氰脲酸酯、10g的乙烯-辛烯共聚物、20g的馬來(lái)酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、10g的聚乙烯成核劑HPN-20E、2g的抗氧劑1010、2g的抗氧劑168、5g的硬脂酸和200g的表面處理短切玻璃纖維SGF-5加入高速攪拌機(jī)進(jìn)行混合3min，并將得到的混合物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)在145℃下熔融共混、擠出造粒工序，并在80℃下干燥2h制得聚乙烯組合物GPE-5；(3)交聯(lián)：將GPE-5于200℃下進(jìn)行模壓成型20min，得到改性交聯(lián)聚乙烯。進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果見表1。對(duì)比例1(1)制聚乙烯組合物：將750g的高密度聚乙烯DMDA8007、7g的2,5-二甲基-2,5-二(叔丁過(guò)氧基)已烷、4g的三烯丙基異氰脲酸酯、50g的馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯、4g的乙烯基三甲氧基硅烷、200g的短切玻璃纖維加入高速攪拌機(jī)進(jìn)行混合3min，并將得到的混合物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)在145℃下熔融共混、擠出造粒工序，并在80℃下干燥2h制得聚乙烯組合物DGPE-1；(2)交聯(lián)：將DGPE-1于200℃下進(jìn)行模壓成型20min，得到改性交聯(lián)聚乙烯。進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果見表2。對(duì)比例2制備聚乙烯組合物：將1000g的高密度聚乙烯DMDA8007、2g的抗氧劑1010、2g的抗氧劑168、4g的硬脂酸鈣加入高速攪拌機(jī)混合3min，并將 得到的混合物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)在145℃下熔融共混、擠出造粒工序，并在80℃下干燥2h制得聚乙烯組合物DGPE-2；(3)將DGPE-2于200℃下進(jìn)行模壓成型20min，得到改性聚乙烯，進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果見表2。對(duì)比例3(1)制備聚乙烯組合物：將800g的高密度聚乙烯DMDA8007，7g的過(guò)氧化物交聯(lián)劑2,5-二甲基-2,5-二(叔丁過(guò)氧基)已烷，4g的交聯(lián)助劑三烯丙基異氰脲酸酯，2g的抗氧劑1010，2g的抗氧劑168，與200g的表面未經(jīng)任何處理的短切玻纖通過(guò)高速攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌3min至混合均勻，并將得到的混合物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)在145℃下熔融共混、擠出造粒工序，并在80℃下干燥2h制得聚乙烯組合物DGPE-3；(2)交聯(lián)：將DGPE-3于200℃下進(jìn)行模壓成型20min，得到改性交聯(lián)聚乙烯。進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果見表2。對(duì)比例4(1)制備聚乙烯組合物：將1000g的高密度聚乙烯DMDA8007，7g的過(guò)氧化物交聯(lián)劑2,5-二甲基-2,5-二(叔丁過(guò)氧基)已烷，4g的交聯(lián)助劑三烯丙基異氰脲酸酯，2g的抗氧劑1010，2g的抗氧劑168通過(guò)高速攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌3min至混合均勻，并將得到的混合物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)在145℃下熔融共混、擠出造粒工序，并在80℃下干燥2h制得聚乙烯組合物DGPE-4；(2)交聯(lián)：將DGPE-4于200℃下進(jìn)行模壓成型20min，得到改性交聯(lián)聚乙烯。進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果見表2。對(duì)比例5(1)制備聚乙烯組合物：將800g的高密度聚乙烯DMDA8007，2g的抗氧劑1010，2g的抗氧劑168，與200g的表面未經(jīng)任何處理的短切玻纖通過(guò)高速攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌3min至混合均勻，并將得到的混合物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)在145℃下熔融共混、擠出造粒工序，并在80℃下干燥2h制得聚乙烯組合物DGPE-3；(2)將DGPE-3于200℃下進(jìn)行模壓成型20min，得到改性聚乙烯，進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果見表2。表1實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5沖擊強(qiáng)度，KJ/m222.526.324.230.119.2彎曲強(qiáng)度，MPa47.543.445.940.945.1彎曲模量，MPa20121876191816861923拉伸強(qiáng)度，MPa44.341.14035.140.8斷裂伸長(zhǎng)率，％10.214.312.419.29.2熱變形溫度，℃114.6108.3111.2.86.8108.5蠕變率，％00.20.31.10.8表2對(duì)比例1對(duì)比例2對(duì)比例3對(duì)比例4對(duì)比例5沖擊強(qiáng)度，KJ/m2154.311.333.92.9彎曲強(qiáng)度，MPa42.03442.126.543.1彎曲模量，MPa18121320178912361849拉伸強(qiáng)度，MPa38.331.23627.839.5斷裂伸長(zhǎng)率，％6.2936.61685熱變形溫度，℃96.164.594.556.798.8蠕變率，％3.1斷裂4.519.3斷裂由實(shí)施例可以看出，通過(guò)本發(fā)明方法，采用表面處理過(guò)的短切玻璃纖維可以制備改性交聯(lián)聚乙烯。表1的結(jié)果數(shù)據(jù)可以看出，制得的改性交聯(lián)聚乙烯可以有效地提高制品的模量，保持較高的沖擊強(qiáng)度，達(dá)到高模量高沖擊的平衡。表2為對(duì)比例中制得的產(chǎn)品的測(cè)試結(jié)果，可以看出，對(duì)比例1-5制得的產(chǎn)品不能達(dá)到高模量和高沖擊的平衡，且耐高溫蠕變性能較差。例如，在對(duì)比例2和對(duì)比例5中，聚乙烯未交聯(lián)，產(chǎn)品的沖擊強(qiáng)度僅有4.3kJ/m2和2.9kJ/m2。如對(duì)比例4，只交聯(lián)未增強(qiáng)，產(chǎn)品的彎曲模量只有1236MPa。如對(duì)比例3，即交聯(lián)又增強(qiáng)而不處理短切玻璃纖維，則沖擊和模量均不能達(dá)到較高值。對(duì)比例1為采用CN102691832B公開的方法，其中將長(zhǎng)玻璃纖維替換為短切玻璃纖維，結(jié)果測(cè)試的性能結(jié)果不如實(shí)施例，說(shuō)明本發(fā)明選用特定的聚乙烯組合物才可以有效地實(shí)現(xiàn)短切玻璃纖維填充到交聯(lián)聚乙烯中。對(duì)比對(duì)比例，本發(fā)明的實(shí)施例說(shuō)明表面處理短切玻璃纖維增強(qiáng)交聯(lián)聚乙烯兼具高模量、高沖擊強(qiáng)度、耐高溫蠕變性能和耐熱性能。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3