[发明专利]一种用于制备试管盖的复合材料及其制备方法

说明书

本申请涉及复合材料领域，具体公开了一种用于制备试管盖的复合材料及其制备方法。一种用于制备试管盖的复合材料，按重量份数，制备原料包括有以下组分：HDPE，抗氧剂，聚甲醛（POE)，润滑剂，钝化剂，茂金属催化剂，1,2‑环氧基‑5‑环辛烯，羟乙基乙二胺，1‑苯基‑1‑三甲基硅氧基乙烯；其制备方法为：制备改性母料：将POE、钝化剂、茂金属催化剂、1,2‑环氧基‑5‑环辛烯、羟乙基乙二胺及1‑苯基‑1‑三甲基硅氧基乙烯混合均匀；制备复合母料：将HDPE及其他组分加入继续捏合；挤出造粒制得复合材料。本申请的一种用于制备试管盖的复合材料可用于制备试管盖，其具有提高韧性、脱模性能并提高制得的试管盖和试管的连接紧密性的优点。

技术领域

本申请涉及复合材料领域，更具体地说，它涉及一种用于制备试管盖的复合材料及其制备方法。

背景技术

在医疗行业，医学检验中，出于对于无菌操作的要求，对于盛放待检测样品、标本的试管需要加以试管盖隔离外界环境，避免运送过程或中样品倾散或发生交叉污染。

目前，常用于制备试管的高分子材料为PS、PP，而常用于制备试管盖的高分子材料为高密度聚乙烯(HDPE)，HDPE具有质轻、价廉、无味无毒、化学稳定性的特点，但现有的HDPE制备的试管盖与塑料试管的连接紧密性不够，导致试管并不能达到充分密封条件，容易发生漏液，影响试验结果。因此，目前缺乏一种能够制备出与试管的连接紧密性佳的复合材料。

发明内容

为了提高制备的试管盖与试管的连接紧密性，本申请提供一种用于制备试管盖的复合材料及其制备方法。

本申请提供的一种用于制备试管盖的复合材料采用如下的技术方案：

一种用于制备试管盖的复合材料，按重量份数，制备原料包括有以下组分：高密度聚乙烯(HDPE)65～90份，抗氧剂0.2～1.5份，聚甲醛(POE)5～10份，润滑剂0.1～1份，钝化剂0.2～0.6份，茂金属催化剂0.05～1.5份，1,2-环氧基-5-环辛烯3～8份，羟乙基乙二胺2～5份，1-苯基-1-三甲基硅氧基乙烯1～10份。

试管盖与试管的连接常为过盈配合或螺纹连接，其中，对于过盈配合的试管盖和试管，在将试管盖塞入试管后，依靠试管盖材料的弹性变形，对试管的内壁进行挤压，并依靠试管对试管盖的反向作用力进行挤压密封连接，因此，需要提升材料的韧性，从而提高试管盖与试管的连接紧密性。

通过采用上述技术方案，能够制备出低弹性模量、高韧性的复合材料，且提高了使用该复合材料制备的试管盖与试管的连接紧密性，从而大大提升了试管盖与试管过盈配合时的密封性，同时提升了复合材料的脱模性能。

分析其原因在于，茂金属与聚甲醛(POE)以及1,2-环氧基-5-环辛烯和1-苯基-1-三甲基硅氧基乙烯作为复合的改性成分对高密度聚乙烯进行改性，与HDPE之间具有协同效应，制得的复合材料在刚性的HDPE基体树脂中分散一定的微细弹性体，且微细弹性体之间联结有长链结构，长链结构之间以及长链自身发生缠绕，长链结构的主链上连接有多条间隔排布的支链结构，且支链与主链之间的连接键的键能较小，当受到较小的外力时，连接键发生断裂，材料发生线弹性形变，由于支链多，使得该阶段所吸收的能量多，使得线弹性变形阶段的变形小，即材料的弹性模量提高，材料的初期抗变形能力提升；另一方面，复合材料中带有Si-O以及辛烯基团，Si-O的键角大，内旋转容易，提升了复合材料的柔性，随着外来冲击力增加，基体会发生剪切屈服，微细弹性体引发银纹剪切带，同时配合多个支链结构以及长链结构被破坏或诱发新的剪切的过程共同消耗大量的能量，以增加材料的强度和延展性，即材料的韧性提高，获得一种硬而韧的复合材料。

可选的，所述茂金属催化剂采用五甲基环戊二烯基-三氯化钛、双乙酰基茂铁、正丁基二茂铁中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，相比于传统的齐格勒催化剂，茂金属催化剂有着更加精确的调控能力，而上述的金属催化剂的活性高，且与其他制备组分有较好的协同增效的作用，有良好的相容性和催化作用，能够提升制得的复合材料的加工稳定性。