[发明专利]一种聚乙烯基纳米复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚乙烯基纳米复合材料及其制备方法，其特征在于，该聚乙烯基纳米复合材料包括以下组分及质量分数：93.7～99.7wt％的聚乙烯、0～5wt％的改性后纳米氧化锌、0.3～1wt％的抗氧剂。

2.根据权利要求1所述的一种聚乙烯基纳米复合材料，其特征在于，所述聚乙烯为低密度聚乙烯，颗粒状，密度分布为0.910～0.925mg/cm³，融化指数为2.1～2.2g/10min，熔点为105～112℃。

3.根据权利要求1所述的一种聚乙烯基纳米复合材料，其特征在于，所述的纳米氧化锌的平均粒径为30nm，纯度99.9％。

4.根据权利要求1所述的一种聚乙烯基纳米复合材料，其特征在于，所述改性剂为硅烷偶联剂，结构通式为YSi(OR)₃，其中：Y为反应性有机基团，OR为可水解性基团。

5.根据权利要求1所述的一种聚乙烯基纳米复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010(化学名称为四[β-(3,5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)。

6.根据权利要求1所述的一种聚乙烯基纳米复合材料，其特征在于，该聚乙烯基纳米复合材料包括以下组分及质量分数：96.7wt％的低密度聚乙烯、3wt％的改性后纳米氧化锌、0.3％的抗氧剂。

7.权利要求1至6任一所述的一种聚乙烯基纳米复合材料，其特征在于，具体步骤如下：

(1)制备改性的纳米氧化锌

首先称取一定量的纳米氧化锌粉末，于真空烘箱中80℃干燥处理24小时。之后将预处理后的纳米氧化锌粉末溶解在无水乙醇和水的混合液中(乙醇/水＝3/1)，用电力搅拌棒匀速搅拌30min，使之形成均匀的液体。然后向混合液中加入一定量的硅烷偶联剂，将溶液在60℃的恒温水浴中边超声振荡边搅拌。反应持续2h后，进行过滤、洗涤，利用真空烘箱干燥。之后研磨、过筛，得到改性后的纳米氧化锌粉末。

(2)制备聚乙烯基纳米复合材料

首先将步骤(1)中的改性后纳米氧化锌粒子放在80℃真空烘箱中干燥24小时，然后将纳米氧化锌粉末、低密度聚乙烯以及抗氧剂混合加入到开放式炼胶机中进行熔融共混20min，得到聚乙烯基纳米复合材料。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的硅烷偶联剂用量为5％(以氧化锌质量计)。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的开放式炼胶机两辊温度均为120℃，转速40r/min。