塑料制品配方与制备手册
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第二节 聚乙烯板

一、经典配方

1.低发泡板材配方

配方(质量份):LDPE 80;HDPE 20;DCP 0.1~0.5;三碱式硫酸铅1;HSt适量;AC发泡剂4.5;方解石粉60~70。

2.高发泡板材配方1

配方(质 量 份):LDPE 100;HDPE 80;DCP 2;EVA 20;ZnSt 4;AC发 泡 剂15;CaCO3300。

3.高发泡板材配方2

配方(质量份):LDPE 100;DCP 0.8~1;ZnSt 2;AC发泡剂15;CaCO3100~120。

4.高发泡板材配方3

配方(质量份):LDPE 45;DCP 0.8;三碱式硫酸铅1.5~2;ZnSt 1.5;AC发泡剂7~8;CaCO355;炭黑2。

5.高发泡板材配方4

配方(质量份):LDPE 100;DCP 0.7;HSt 0.5;AC发泡剂15;钛白粉1;ZnO 0.2。

6.高发泡板材配方5

配方(质量份):LDPE 100;DCP 0.6;HSt 0.5;AC发泡剂15;钛白粉5;ZnO 3。

7.低发泡PE板配方

配方(质量份):LDPE 40;HDPE 60;DCP 0.4;ZnSt 0.8;AC发泡剂3;CaCO360。

8.LDPE夹层低发泡板(芯层为LDPE低发泡材料,面层和底层为不发泡的LDPE共挤出层的三层共挤出LDPE发泡板)配方

芯层配方1(质量份):LDPE[MFR=8g/(10min),丁烯含量10%]1;乙丙嵌段共聚物[MFR=1.0g/(10min),丁烯含量10%]98;丙烯/丁烯无规共聚物1;滑石粉0.3;压力下加入四氟二氯乙烷33。

芯层配方2(质量份):LDPE 100;AC发泡剂1.2;ZnO 1;三碱式硫酸铅1。

性能:密度为0.27g/cm3,拉伸强度纵向为7.28MPa、横向为5.7MPa,断裂伸长率纵向为68%、横向为72%,邵氏硬度(HA)为98,弯曲强度纵向为1.42MPa、横向为1.30MPa,维卡软化温度为85.1℃,耐磨性为0.45cm3

9.LDPE/HDPE板材配方

配方(质量份):LDPE 50;HDPE 50;碳酸钙30;偶联剂KR-2120.5;硬脂酸0.5。

10.HDPE板材配方

配方(质量份):HDPE 100;滑石粉30;偶联剂TTS 0.5;硬脂酸1;硬脂酸锌0.5。

11.HDPE/PP板材配方

配方(质量份):HDPE 60;PP 40;玻璃微珠35;PP-g-MAH 5;硬脂酸锌0.8;硬脂酸1。

12.低发泡LDPE仿木板材配方

配方(质量份):LDPE 25;重质碳酸钙65;滑石粉10;AC 0.7;双叔丁基过氧化异丙苯0.5;硬脂酸锌0.8。

13.低发泡HDPE仿木板材配方

配方(质量份):HDPE 100;LDPE 20;高岭土150;滑石粉50;AC 1;DCP 0.5;硬脂酸锌0.5;硬脂酸0.5。

14.LLDPE/LDPE汽车防撞板材配方

配方(质量份):LLDPE 60;LDPE 40;碳酸钙80;偶联剂TTS 1;硬脂酸1.5。

15.LDPE汽车绝缘防腐板材配方

配方(质量份):LDPE 100;轻质碳酸钙100;DOP 0.8;三碱式硫酸铅1.5;AC 8;硬脂酸锌2.5。

二、制备实例

实例1.HDPE耐热板材

(1)配方

1)配方1(质量份):高密度聚乙烯97.5;炭黑2.5;抗老化剂适量;抗氧剂适量;紫外线吸收剂适量;稳定剂适量;其他助剂适量。

2)配方2(质量份):高密度聚乙烯87.5;聚酰胺10;炭黑2.5;抗老化剂适量;抗氧剂适量;紫外线吸收剂适量;稳定剂适量;其他助剂适量。

3)配方3(质量份):高密度聚乙烯79.5;聚酰胺10;马来酸酐接枝聚烯烃8;炭黑2.5;抗老化剂适量;抗氧剂适量;紫外线吸收剂适量;稳定剂适量;其他助剂适量。

(2)制备方法 预先将双螺杆挤出机温度升至180~200℃,严格按规定配比准确称量原材料。将称好的原料投入双螺杆挤出机,起动挤出机及三辊压延机,将挤出的熔体压制成0.6mm防水板。

将压制成的防水板冷却定型后,制备成试验测试要求的试样,以便各项检测。

(3)性能 各性能指标见表3-35。

表3-35 各配方性能指标

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(4)应用与效果 通过向HDPE板材生产配方中添加聚酰胺和马来酸酐接枝聚烯烃,得出如下结论:其成品耐热度由120℃提高至160℃以上,且断裂拉伸强度和断裂延伸率要比没有添加时有很大提高。

实例2.聚乙烯泡沫板材

(1)配方(质量份)低密度聚乙烯(LDPE)100;偶氮二甲酰胺(AC)20;过氧化二异丙苯(DCP)0.8;氧化锌1.0;氯化石蜡(含氯70%)适量;十溴二苯醚(FR-10)适量;三氧化二锑(Sb2O3)适量。

(2)制备方法 工艺流程如下:

配料→密炼→开炼→一次模压预发泡→二次发泡→制品。

(3)性能 衡量塑料的阻燃性好坏,一般用氧指数来表示,它是衡量塑料燃烧的一个重要指标,具体可分为:氧指数﹤22,属易燃性塑料;氧指数=22~27,属自熄性塑料;氧指数﹥27属难燃塑料。聚乙烯泡沫塑料的氧指数为17。

(4)应用 提高聚乙烯泡沫塑料的阻燃性不仅应考虑经济价值,而且还应考虑安全性。特别是作为制冷、空调、采暖、保温领域的建筑泡沫板材,阻燃稳定性有更重要的现实意义和更高的要求。

实例3.煤矿用超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)板材

(1)配方(质量份)UHMWPE 100;导电炭黑0.5;十溴二苯醚(DBD-PO)15;Sb2O310。

(2)制备方法 将UHMWPE、导电炭黑、DBD-PO与Sb2O3等在高速混合机中混合10~20min后,将其放入模具中,在200℃、15MPa条件下热压3h,再在15MPa下通水冷却定型后出模。

(3)性能 煤矿用UHMWPE板材的各项性能见表3-36。

表3-36 煤矿用UHMWPE板材的各项性能

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由表3-36可见,用该配方制备的煤矿用UHMWP板材的表面电阻为3×106Ω,有焰燃烧时间为2.0s,无焰燃烧时间为4.2s,符合MT 113—1995的要求,可满足使用要求。

(4)应用 该UHMWPE板材可用作煤仓壁板和溜槽等煤矿用品。

实例4.改性聚乙烯裁切板

(1)配方(质量份)聚丙烯34;共聚聚丙烯34;弹性体16.0;聚乙烯8.0;抗氧剂适量;其他助剂适量。

(2)制备方法 将原料按配比在高速混合机中进行共混,在同向双螺杆挤出机中挤出切粒。干燥后,在注射机中注射样条,并在常温下放置24h后进行性能测试。

(3)性能与应用 该配方所采用的弹性体,具有优良的塑料性能和橡胶性能,用其增韧PP,综合效果好。基体树脂种类及含量同增韧剂一样,都是决定共混材料性能的重要因素,共聚PP在PP/弹性体共混体系中可起到相容剂的作用,能增加PP与弹性体的界面黏合力,同时也是一种良好的辅助增韧剂。在共混体系中少量加入PE可以减少增韧剂(弹性体)的含量,从而提高制品刚性,降低成本。