一种用于低熔垂炭黑母粒的改性聚烯烃及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114456509A(43)申请公布日2022.05.10(21)申请号202111349666.4C08L83/08(2006.01)(22)申请日2021.11.15C08L83/07(2006.01)C08L51/06(2006.01)(71)申请人廊坊北化高分子材料有限公司C08K3/04(2006.01)地址065800河北省廊坊市文安县经济技术开发区(72)发明人程红原王开轩李明哲孙重晓高阳(74)专利代理机构北京巨弘知识产权代理事务所(普通合伙)11673专利代理师张婧(51)Int.Cl.C08L23/26(2006.01)C08L23/06(2006.01)C08L83/04(2006.01)C08L83/06(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种用于低熔垂炭黑母粒的改性聚烯烃及其制备方法(57)摘要本发明提供一种用于低熔垂炭黑母粒的改性聚烯烃及其制备方法，改性聚烯烃是一种基于聚烯烃和功能化纳米粒子POSS之间合成的复合物，改性聚烯烃可以通过熔融共混过程中聚烯烃和表面功能化纳米粒子之间的原位反应来完成。改性聚烯烃复合物可以应用于低熔垂炭黑母粒或直接与高密度聚乙烯(HDPE)混合进行管道挤出。本发明将经过接枝改性后的功能化POSS与聚乙烯链进行接枝反应，从而制备出一种具有超长链支化分子结构的改性聚烯烃，由于其具有超长链支化分子结构，因此在熔融挤出过程中相比纯的聚乙烯单链会产生更强的剪切变稀效应将其加入到炭黑母粒中，可以显著改善炭黑分散，并且将炭黑母粒加入树脂中进行管道挤出时能明显减少熔垂效果。CN114456509ACN114456509A权利要求书1/2页1.一种用于低熔垂炭黑母粒的改性聚烯烃，其特征在于：包括质量百分比35％‑45％的聚烯烃改性复合物、35％‑45％的炭黑和10％‑30％的高密度聚烯烃；所述聚烯烃改性复合物包括质量百分比99％‑99.9％的功能化聚烯烃和0.1‑1％的抗氧化剂；所述功能化聚烯烃包括质量百分比为80‑85％的改性聚烯烃和质量百分比为15％‑20％的低密度聚烯烃，所述改性聚烯烃包括以下一种或几种官能团：马来酸酐、环氧树脂、胺基、羟基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基和乙烯基；所述抗氧化剂为表面功能化POSS。2.根据权利要求1所述的一种用于低熔垂炭黑母粒的改性聚烯烃，其特征在于：所述表面功能化POSS包括以下一种或几种官能团：环氧基、胺基、异氰酸酯基、乙烯基、硫基和羟基。3.根据权利要求2所述的一种用于低熔垂炭黑母粒的改性聚烯烃，其特征在于：所述表面功能化POSS在所述聚烯烃改性复合物中的质量百分比为0.1％‑0.5％。4.根据权利要求1所述的一种用于低熔垂炭黑母粒的改性聚烯烃，其特征在于：所述功能化聚烯烃为功能化聚乙烯，所述改性聚烯烃为改性聚乙烯，所述低密度聚烯烃为低密度聚乙烯，所述高密度聚烯烃为高密度聚乙烯。5.根据权利要求1所述的一种用于低熔垂炭黑母粒的改性聚烯烃，其特征在于：所述聚烯烃改性复合物在低熔垂炭黑母粒中的质量百分比为40％，所述高密度聚烯烃在所述低熔垂炭黑母粒中的质量百分比为20％，所述炭黑在所述低熔垂炭黑母粒中的质量百分比为40％。6.根据权利要求1所述的一种用于低熔垂炭黑母粒的改性聚烯烃，其特征在于：所述聚烯烃改性复合物用于做成混配料直接用于聚乙烯管。7.一种用于低熔垂炭黑母粒的改性聚烯烃制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、聚烯烃改性复合物制备：将质量百分比为0.1‑1％的表面功能化POSS、80‑85％的功能化聚烯烃和15％‑20％的低密度聚烯烃预混合3分钟，然后使用双螺杆挤出机以200rpm转速和210℃加工温度进行造粒，得到聚烯烃改性复合物；S2、低熔垂炭黑母粒造粒：准备质量百分比为35％‑45％的炭黑、质量百分比为35％‑45％的所述聚烯烃改性复合物和质量百分比10％‑30％的高密度聚烯烃，使用高速干式混合机将所述炭黑和所述聚烯烃改性复合物进行共混，得到炭黑母粒，然后使用双螺杆挤出机以300转/分的速度在210℃下将所述炭黑母粒与高密度聚烯烃进行混合造粒，得到低熔垂炭黑母粒。8.根据权利要求7所述的一种用于低熔垂炭黑母粒的改性聚烯烃制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述表面功能化POSS包括以下一种或几种官能团：环氧基、胺基、异氰酸酯基、乙烯基、硫基和羟基。9.根据权利要求7所述的一种用于低熔垂炭黑母粒的改性聚烯烃制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述功能化聚烯烃为功能化聚乙烯，所述功能化聚乙烯包括改性聚乙烯和低密度聚乙烯，所述改性聚乙烯的质量百分比为80‑85％，所述低密度聚乙烯质量百分比为15％‑20％，所述改性聚乙烯包括以下一种或几种官能团：马来酸酐、环