一种滚塑聚乙烯复合粉末、制备方法及其应用与流程

本发明涉及高分子材料，尤其是涉及一种滚塑聚乙烯复合粉末、制备方法及其应用。

背景技术：

1、滚塑又称滚塑成型、旋转成型，是一种热塑性塑料中空成型方法，该方法是先将塑料粉末加入到模具中，然后模具沿垂直轴不断旋转并使之加热逐渐熔融粘附并均匀地涂布在模腔的整个表面，最后再经冷却定型制成所需形状的制品，滚塑工艺适用于体积大、结构复杂的中空塑料制品的加工，被广泛应用在工程机械、汽车、医疗、军工、家电等领域。

2、滚塑制品的气泡问题是滚塑加工制品的核心难点之一，塑料粉末在熔融、烧结、致密化的过程中，一部分气体仍会滞留在塑料熔体的内部或表面，导致制品出现内表面气泡和外表面针孔，表面针孔会导致制品外观美观度降低，同时滚塑制品内部的气泡已形成应力集中，导致受力时塑料易从气泡周围开裂，目前滚塑排泡难易主要与表面张力和熔体粘度有关，表面张力越大、熔体粘度越小，排泡性能越高，如公开号cn102952322b公开的一种滚塑消泡母料及其制备方法，该方法中分别采用了气泡成核剂和气泡排出剂解决滚塑制品的气泡问题，其气泡成核剂为碳酸钙、陶土或硫酸钙，气泡排泡剂为芥酸酰胺或油酸酰胺；本申请在实际使用时发现，现有技术中的气泡成核剂和气泡排泡剂在使用过程中需要极大的用量才能够获得优异的排泡性能，但气泡成核剂和气泡排出剂的用量过大一方面会使滚塑制品的性能发生显著改变，另一方面会使滚塑制品外观色泽出现显著改变，因此需要对上述气泡成核剂和气泡排出剂进行进一步的改进。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中聚乙烯滚塑加工中存在使用气泡成核剂和气泡排出剂时因用量大导致滚塑制品性能外观显著改变的问题，本发明提供了一种滚塑聚乙烯复合粉末、制备方法及其应用，该滚塑聚乙烯复合粉末包括聚乙烯共混物、有机磷酸成核剂和其他助剂，本申请的有机磷酸盐成核剂添加到聚乙烯共混物中后，能够显著增加聚乙烯的片晶厚度，显著减少滚塑加工时聚乙烯分子链间的缠结，显著减少聚乙烯分子链缠结阻碍气泡外溢的作用，使得有磷酸盐成核剂在极少用量的情况下仍具有优异的排泡性能。

2、本发明的具体技术方案为：

3、一种滚塑聚乙烯复合粉末，包括聚乙烯共混物、有机磷酸盐成核剂和其他助剂，所述有机磷酸盐成核剂的质量比分数为0.05～0.2％。

4、本发明提供了一种滚塑聚乙烯复合粉末，该滚塑聚乙烯复合粉末由聚乙烯共混物、有磷酸盐成核剂以及其他助剂组成，本发明中的有机磷酸盐成核剂与组合使用的气泡成核剂和气泡排出剂相比优势在于用量极小，对于上述区别的原因是，聚乙烯在融化结晶时结晶厚度增加可以减少聚乙烯分子链的缠结点，本申请的有机磷酸盐成核剂添加到聚乙烯共混物中后，聚乙烯共混物的结晶起始温度增加，使得聚乙烯能够有充分的时间进行结晶，从而显著增加聚乙烯的片晶厚度，因此在滚塑加工时，片晶厚度增大的聚乙烯，其分子链之间的缠结就会显著减少，聚乙烯分子链之间的缠结显著减少，聚乙烯分子链对气泡外溢的阻碍作用也就显著减少，使得有磷酸盐成核剂在极少用量的情况下仍具有优异的排泡性能。

5、作为优选，所述聚乙烯共混物包括高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、聚乙烯弹性体中的一种或几种。

6、作为优选，所述有机磷酸盐成核剂为有机磷酸酯金属盐及其复配物。

7、作为优选，所述其他助剂按质量百分数计包括：

8、抗氧剂0.1～0.5％；

9、光稳定剂0.05～0.3％；

10、加工助剂0.1～0.4％。

11、作为优选，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的一种或多种；

12、作为优选，所述光稳定剂为苯并三唑类紫外光吸收剂、二苯甲酮类紫外光吸收剂和三嗪类紫外光吸收剂中的一种或多种。

13、作为优选，所述加工助剂为低分子聚乙烯蜡、脂肪酸酯类、硬脂酰胺和有机硅化合物中的一种或多种。

14、作为优选，所述滚塑聚乙烯复合粉末的粒径小于30目且小于100目的组成小于20％。

15、一种上述滚塑聚乙烯复合粉末的制备方法，包括以下步骤：将聚乙烯共混物、抗氧剂、光稳定剂、加工助剂以及有机磷酸盐成核剂混匀后进行熔融挤出处理制成滚塑聚乙烯复合粉末。

16、作为优选，所述熔融挤出处理的挤出温度为150～220℃。

17、作为优选，所述熔融挤出处理采用螺杆挤装置，所述螺杆挤出装置的长径比为30～40:1，螺杆转速为300～500r/min。

18、一种滚塑聚乙烯复合粉末在滚塑加工中的应用，将上述滚塑聚乙烯复合粉末置于滚塑模具中进行滚塑制成滚塑制品。

19、与现有技术相比，本申请具有以下技术效果：

20、本发明提供了一种滚塑聚乙烯复合粉末、制备方法及其应用，该滚塑聚乙烯复合粉末包括聚乙烯共混物、有机磷酸成核剂和其他助剂，本申请的有机磷酸盐成核剂添加到聚乙烯共混物中后，能够显著增加聚乙烯的片晶厚度，显著减少滚塑加工时聚乙烯分子链间的缠结，显著减少聚乙烯分子链缠结阻碍气泡外溢的作用，使得有磷酸盐成核剂在极少用量的情况下仍具有优异的排泡性能。

1.一种滚塑聚乙烯复合粉末，其特征是，包括聚乙烯共混物、有机磷酸盐成核剂和其他助剂，所述有机磷酸盐成核剂的质量比分数为0.05~0.2 %。

2.根据权利要求1所述的滚塑聚乙烯复合粉末，其特征是，所述聚乙烯共混物包括高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、聚乙烯弹性体中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的滚塑聚乙烯复合粉末，其特征是，所述有机磷酸盐成核剂为有机磷酸酯金属盐及其复配物。

4.根据权利要求1所述的滚塑聚乙烯复合粉末，其特征是，所述其他助剂按质量百分数计包括：

5.根据权利要求4所述的滚塑聚乙烯复合粉末，其特征是，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的一种或多种；

6.根据权利要求1所述的滚塑聚乙烯复合粉末，其特征是，所述滚塑聚乙烯复合粉末的粒径小于30目且小于100目的组成小于20 ％。

7.一种根据权利要求1至6任一所述的滚塑聚乙烯复合粉末的制备方法，其特征是，包括以下步骤：将聚乙烯共混物、抗氧剂、光稳定剂、加工助剂以及有机磷酸盐成核剂混匀后进行熔融挤出处理制成滚塑聚乙烯复合粉末。

8.根据权利要求6所述的滚塑聚乙烯复合粉末的制备方法，其特征是，所述熔融挤出处理的挤出温度为150~220 ℃。

9.根据权利要求6或7所述的滚塑聚乙烯复合粉末，其特征是，所述熔融挤出处理采用螺杆挤装置，所述螺杆挤出装置的长径比为30~40:1，螺杆转速为300~500 r/min。

10.一种滚塑聚乙烯复合粉末在滚塑加工中的应用，其特征是，将根据权利要求1至6任一所述的滚塑聚乙烯复合粉末置于滚塑模具中进行滚塑制成滚塑制品。