[发明专利]一种可注塑成型的超高分子量聚乙烯组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种可注塑成型的超高分子量聚乙烯组合物及其制备方法和应用。所述组合物包括如下按重量份计算的组分：超高分子量聚乙烯60～90份；共聚聚丙烯1～25份；流动改性剂0.2～3份；液态烃类合成油0.1～1份；其它助剂0～1份；所述液态烃类合成油为α‑烯烃低聚物或乙烯与α‑烯烃共聚物中的一种或多种。本发明通过加入共聚聚丙烯、流动改性剂和液态烃类合成油共同作用能够实现注塑成型且还具有低摩擦系数和低磨耗，所述组合物可以用于制备机械零部件制品中。

技术领域

本发明涉及工程塑料加工技术领域，更具体地，涉及一种可注塑成型的超高分子量聚乙烯组合物及其制备方法和应用。

背景技术

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)通常指粘均分子量在150万、重均分子量在100万以上的线性结构聚乙烯，普通聚乙烯的分子量仅为2-30万左右，其分子结构与普通聚乙烯基本相同，但物理机械性能却远远超过了普通聚乙烯，如无毒、质轻、价廉、吸水率低，具有很好的超低温使用性能，特别是它的耐冲击性，耐磨损性，耐化学腐蚀性，自润滑性及吸收冲击能这五个特性是目前所有塑料中最好的。但是，由于UHMWPE的分子量高，分子链长，缠结作用强，即便加工温度高于熔点，流动性也很差，限制了其更广泛的应用。

目前针对改善UHMWPE的流动性的现有技术也有很多，例如中国专利(CN105001487A)公开了一种多用途注塑级超高分子量聚乙烯功能复合材料，该方法分为两步，超高分子量聚乙烯树脂首先与特定比例乙烯基硅烷偶联剂、热引发剂、交联催化剂复合，然后再与低分子量聚烯烃流动改性剂复合，从而得到注塑级超高分子量聚乙烯复合材料，最终根据制品的需求复合定量的润滑剂、抗静电剂、纳米材料制备出注塑级超高分子量聚乙烯复合材料，所述方案需要对超高分子量聚乙烯偶联改性、且采用低分子量聚烯烃作为流动改性剂对加工改善效果有限。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中以低分子量聚烯烃作为流动改性剂改善效果不明显以及超高分子量聚乙烯需要偶联改性的缺陷，提供一种可注塑成型的超高分子量聚乙烯组合物。

本发明的另一目的在于提供所述可注塑成型的超高分子量聚乙烯组合物的制备方法。

本发明的另一目的在于提供所述可注塑成型的超高分子量聚乙烯组合物的应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种可注塑成型的超高分子量聚乙烯组合物，包括如下按重量份计算的组分：

所述液态烃类合成油为α-烯烃低聚物或乙烯与α-烯烃共聚物中的一种或多种。

本发明所述液态烃类合成油是一类由C3-20的α-烯烃形成的低聚物或乙烯与C3-20的α-烯烃形成共聚物。优选地，所述液态烃类合成油的运动粘度(40℃，ASTM D445)为30～2400mm²/s。

更优选地，所述液态烃类合成油的运动粘度(40℃，ASTM D445)更优选为30～2000mm²/s。

更优选地，所述液态烃类合成油的运动粘度(40℃，ASTM D445)为60～1500mm²/s。

本发明采用共聚聚丙烯、液态烃类合成油以及流动改性剂共同作用来提高超高分子量聚乙烯的可加工性能。

基于增大分子链自由体积与促进分子链滑移双重机理，流动改性剂和液态烃类合成油的质量比对改善材料的可加工性能有着重要影响，因此，优选地，所述液态烃类合成油与所述流动改性剂的质量比为1：(0.5～2)。

优选地，所述流动改性剂为聚乙二醇和/或超支化树脂类分散剂。

更优选地，所述超支化树脂类分散剂为聚酯型超分散剂、聚醚型超分散剂或聚烯烃类超分散剂中的一种或多种。