本技術(shù)涉及高分子材料，更具體地說，它涉及一種高含量開口爽滑劑的易加工ldpe顆粒及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、聚乙烯是以乙烯為單體經(jīng)聚合反應(yīng)制得的一種半結(jié)晶性熱塑性樹脂，具有一定剛?cè)犴g性、無臭、無毒、化學(xué)穩(wěn)定性好、吸水性小、電絕緣性優(yōu)良。聚乙烯依聚合方法、分子量大小、鏈結(jié)構(gòu)和性能之差異，有多種不同的分類方法，目前較為常用的分類方法是按照聚乙烯樹脂密度大小進(jìn)行分類，主要包括：高密度聚乙烯(hdpe)、中密度聚乙烯(mdpe)、低密度聚乙烯(ldpe)和線性低密度聚乙烯(lldpe)。

2、ldpe結(jié)晶度約為40％～50％，密度0.91～0.925g/cm3，熔點(diǎn)105～110℃。ldpe結(jié)構(gòu)的低結(jié)晶性改善了聚乙烯柔軟性、延伸性、透明性、電絕緣性和加工性能，可以制備薄膜、電線、電纜、涂層、發(fā)泡塑料等制品，尤其適合制備柔軟、透明等塑料制品。但ldpe在加工過程中容易出現(xiàn)粘連、流動性差等問題，尤其是在高溫加工下，容易發(fā)生結(jié)膠現(xiàn)象，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量和加工效率。

3、為此，添加開口爽滑劑已成為常見的解決方案，但一般開口爽滑劑的添加量較低，難以滿足高性能要求?，F(xiàn)有的ldpe加工助劑配方中，開口爽滑劑的添加量通常為1000ppm和500ppm左右，這在一定程度上改善了ldee的加工性能，但在高加工溫度和高剪切力條件下，爽滑劑會分解或遷移，導(dǎo)致ldpe熔體的爽滑度會發(fā)生嚴(yán)重下滑，所以仍存在流動性不足和易結(jié)膠等問題，限制了ldpe的應(yīng)用范圍和加工效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了提高ldpe在高溫下的流動性，降低其結(jié)膠現(xiàn)象，本技術(shù)提供一種高含量開口爽滑劑的易加工ldpe顆粒及其制備方法。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種高含量開口爽滑劑的易加工ldpe顆粒，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種高含量開口爽滑劑的易加工ldpe顆粒，包括以下重量份的原料：100份ldpe樹脂、0.2-0.3份開口爽滑劑、0.3-0.4份爽滑劑和5-7份聚磷酸銨。

4、通過采用上述技術(shù)方案，控制開始爽滑劑、爽滑劑和ldpe樹脂的用量，使ldpe樹脂的流動性增強(qiáng)，而且使聚磷酸銨附著在金屬的表面，使其形成保護(hù)膜，ldpe樹脂在高溫下對金屬的粘附，降低結(jié)膠現(xiàn)象。

5、可選的，所述ldpe樹脂經(jīng)以下處理：將ldpe樹脂經(jīng)60coγ射線進(jìn)行輻照，輻照劑量率為(1-1.5)kgy/h，總輻照劑量為80-100kgy，再與eva樹脂按照1:0.15-0.2的質(zhì)量比混合，升溫至120-140℃，密煉后造粒。

6、通過采用上述技術(shù)方案，將ldpe樹脂進(jìn)行射線輻照，采用較低的輻射劑量率，從而引發(fā)ldpe分子鏈的氧化裂解，降低特性粘數(shù)，增加流動性，而且輻照后生成的分子量相對低的產(chǎn)物存在于ldpe大分子鏈之間，對分子鏈起到解纏的作用，從而提高了流動性；eva樹脂由于分子鏈中含有醋酸乙烯單體，降低了結(jié)晶度，提高了柔韌性，這種柔韌性使得eva在混合過程中，更容易與ldpe的分子鏈發(fā)生相互作用和纏結(jié)，有利于改善混合物的流動性，而且eva與ldpe之間存在一定的相容性，二者之間的分子間相互作用力可以促進(jìn)彼此的分散和混合，從而減少混合過程中的能量消耗，提高混合效率，改善ldpe的流動性，降低共混體系的粘度，使混合物在加工過程中更容易流動和成型。而且輻照使得ldpe分子鏈上引入了含氧極性基團(tuán)，增強(qiáng)了分子鏈鍵的相互作用，而且γ射線輻照引發(fā)了ldpe分子鏈的氧化裂解，導(dǎo)致結(jié)晶度提高，使得輻照后ldpe的拉伸強(qiáng)度增大。

7、可選的，所述ldpe顆粒中還添加有3-5重量份增塑劑、10-15重量份成核劑、0.1-0.15重量份流動改性劑。

8、通過采用上述技術(shù)方案，增塑劑的加入增加了分子間的潤滑作用，減少了分子鏈的纏結(jié)作用，從而降低了體系的粘度，流動速率變大，加工流動性變好，更有利于加工，降低結(jié)膠現(xiàn)象的產(chǎn)生。成核劑能降低ldpe的結(jié)晶溫度，誘導(dǎo)ldpe分子鏈在加工過程中更快的形成結(jié)晶結(jié)構(gòu)，使ldpe更容易結(jié)晶并形成晶核，同時細(xì)化晶粒，晶粒的細(xì)化意味著更多的分子鏈能夠在較小的空間內(nèi)有序排料，有助于降低ldpe的粘度，有助于縮短結(jié)晶時間，降低分子鏈之間的相互作用力，使ldpe在熔融狀態(tài)更容易流動，提高生產(chǎn)效率，提高熔融指數(shù)和流動性，同時細(xì)化晶粒還能提高制品的透明度和表面光澤度，改善制品的力學(xué)性能。

9、可選的，所述流動改性劑包括質(zhì)量比為1:0.1-0.2的聚苯乙烯-丙烯酰胺共聚物包覆云母粉和直鏈型硅-氟流動改進(jìn)劑。

10、通過采用上述技術(shù)方案，聚苯乙烯-丙烯酰胺共聚物和云母粉能增大ldpe分子鏈鍵的自由體積，使分子間的距離增大，相互作用力變小，分子鏈活動能力增大，從而熔融指數(shù)增大，而且聚苯乙烯-丙烯酰胺共聚物和云母粉還能改善ldpe的拉伸強(qiáng)度和彎曲模量，因?yàn)閘dpe復(fù)合材料承受外力時，復(fù)合材料中的聚苯乙烯-丙烯酰胺和云母粉起到轉(zhuǎn)移應(yīng)力的作用，從而起到增強(qiáng)作用。直鏈型硅-氟流動改性劑能使開口爽滑劑的分散性得到極大改善，并分布在開口爽滑劑的表面和開口爽滑劑與ldpe基體之間的界面處，并在ldpe混合體系中包覆開口爽滑劑，并形成光滑涂層，有效改善開口爽滑劑在ldpe中的分散性，起到內(nèi)潤滑的作用，降低開口爽滑劑等顆粒之間以及開口爽滑劑與ldpe基體之間的摩擦阻力，從而改善加工流動性；而且當(dāng)ldpe復(fù)合材料受到外界張力時，作為潤滑涂層的直鏈型硅-氟流動改性劑可以將ldpe基體受到的外力有效傳遞給被直鏈型硅-氟流動改性劑包覆的開口爽滑劑，使得直鏈型硅-氟流動改性劑和開口爽滑劑共同殘余到ldpe復(fù)合材料的形變中，使其產(chǎn)生大量的屈服變形，并顯著提高復(fù)合體系的韌性。

11、可選的，所述增塑劑包括poe、peg-1000和n-丁基苯磺酰胺的質(zhì)量比為5:1-2:2.5-3。

12、通過采用上述技術(shù)方案，poe與ldpe在分子結(jié)構(gòu)上具有較好的相溶性，其分子量分布窄，具有較好的流動性，使得poe作為ldpe的增塑改性劑，有效改善ldpe的性能，增加韌性和加工性能，而且poe是無定型結(jié)構(gòu)，分子鏈活動性好，與ldpe共混后，可以降低ldpe的結(jié)晶度，增加非晶區(qū)比例，改善其流動性，增大其熔融指數(shù)；peg-1000和n-丁基苯磺酰胺起到潤滑作用，加大了共混體系分子間的潤滑程度，提升了分子的運(yùn)動，分子間的纏結(jié)密度減小，改善了共混體系的流動性，降低共混體系的粘度，熔體流動速率增加，從而更有利于加工的進(jìn)行，而且使得分子間的范德華力減小，分散相體系間的作用力更加穩(wěn)定，從而提升沖擊強(qiáng)度。

13、可選的，所述成核劑為油胺改性cbc樹脂填充介孔二氧化硅。

14、通過采用上述技術(shù)方案，二氧化硅表面含有羥基，能與油胺分子中的氨基或羧基等官能團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使油胺分子接枝到二氧化硅表面，使二氧化硅在ldpe中的分散性得到改善，有助于二氧化硅的均勻分布，增加與ldpe的相容性，減少界面缺陷，提高ldpe材料的力學(xué)強(qiáng)度；而且作為成核劑使用的二氧化硅能促進(jìn)ldpe的反應(yīng)，促進(jìn)ldpe形成并增加其晶核數(shù)量，降低結(jié)晶溫度，使ldpe分子鏈在熔融狀態(tài)下的排列更為松散，降低了熔體粘度，提高流動性，同時加速結(jié)晶過程，縮短結(jié)晶時間；cbc樹脂是聚乙烯基環(huán)己烷-b-聚乙烯-b-聚乙烯基環(huán)己烷(pvch-pe-pvch)是一種結(jié)晶-非結(jié)晶的三嵌段聚合物，cbc具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)使其成為一種有潛力的聚合物材料，cbc具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、耐久性和化學(xué)穩(wěn)定性，透明度非常高，還具有較高的流動性、優(yōu)異的uv穩(wěn)定性及低吸水率，利用cbc樹脂對介孔二氧化硅進(jìn)行填充，能降低介孔二氧化硅的孔隙率，從而減少光的散射和折射，提升介孔二氧化硅的透光率，進(jìn)而增加ldpe制品的透明度。

15、可選的，所述油胺改性cbc樹脂填充介孔二氧化硅的制法如下：

16、將cbc樹脂與濃度為3-6wt％的過氧化氫溶液混合，超聲10-15min，過濾、洗滌后干燥，制得氧化cbc樹脂；

17、將氧化cbc樹脂與三氯甲烷混合，在70-80℃下攪拌溶解，制得濃度為4.5-5wt％的處理液；將介孔二氧化硅浸漬在處理液中，在-(0.02～0.06)mpa下保壓20-30min泄壓10-20min，循環(huán)3-5次后過濾、干燥，制得cbc樹脂填充介孔二氧化硅；

18、將cbc樹脂填充介孔二氧化硅和油胺混合，加入無水乙醇，制得懸浮液，離心、無水乙醇洗滌，烘干。

19、通過采用上述技術(shù)方案，利用過氧化氫對cbc樹脂進(jìn)行氧化，使其中的聚乙烯基環(huán)或聚乙烯鏈段中的某些碳?xì)滏I等不飽和鍵氧化為羧基，從而獲得氧化cbc樹脂，將氧化cbc樹脂溶解制成處理液，利用負(fù)壓將處理液填充至介孔二氧化硅的孔隙中，降低介孔二氧化硅孔隙對光的散射和折射，增強(qiáng)光的透光率，改善透明度，同時經(jīng)氧化cbc樹脂溶液填充的介孔二氧化硅，不僅二氧化硅表面的羥基能接枝油胺的氨基，而且氧化cbc樹脂中含有的羧基也能與油胺的氨基進(jìn)行反應(yīng)，從而使油胺的接枝量增大，使介孔二氧化硅的親油性增強(qiáng)，從而進(jìn)一步提高其在ldpe中的分散性。

20、可選的，所述介孔二氧化硅的粒徑為5-9μm。

21、通過采用上述技術(shù)方案，該粒徑內(nèi)的介孔二氧化硅的尺寸均勻性好，粒子的單分散性和納米微球表面的平整光滑度較好，較好的分散性有助于油胺的接枝改性。

22、可選的，所述開口爽滑劑選自二氧化硅、碳酸鈣、粘土、滑石粉和陶土中的至少一種；

23、所述爽滑劑選自油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸鋅、硬脂酸鎂和硬脂酸鈣中的至少一種。

24、第二方面，本技術(shù)提供一種高含量開口爽滑劑的易加工ldpe顆粒的制備方法，采用如下的技術(shù)方案：

25、一種高含量開口爽滑劑的易加工ldpe顆粒的制備方法，包括以下步驟：將ldpe樹脂、開口爽滑劑、爽滑劑和聚磷酸銨、增塑劑、成核劑和流動改性劑混合均勻，熔融、擠出造粒。

26、通過采用上述技術(shù)方案，將各原料混合擠出即可獲得ldpe顆粒，制備方法簡單，易于操作。

27、綜上所述，本技術(shù)具有以下有益效果：

28、1、由于本技術(shù)采用適量開口爽滑劑、爽滑劑和聚磷酸銨作為助劑降低ldpe的結(jié)膠性，開口爽滑劑和爽滑劑能增大ldpe的流動性，降低粘性，而聚磷酸銨能附著在金屬表面并形成保護(hù)膜，從而降低ldpe在金屬表面的粘附，從而避免結(jié)膠現(xiàn)象。

29、2、本技術(shù)中優(yōu)選采用γ射線輻照和eva樹脂配合，對ldpe樹脂進(jìn)行預(yù)處理，以增大ldpe樹脂的流動性和柔韌性，降低共混體系的粘度；而且還采用poe、peg-1000和n-丁基苯磺酰胺作為增塑劑，能有效增加ldpe的韌性和加工型，同時改善其流動性，提升沖擊強(qiáng)度；另外還采用聚苯乙烯-丙烯酰胺共聚物包覆云母粉和直鏈型硅-氟流動改進(jìn)劑的共混物作為流動改性劑，聚苯乙烯-丙烯酰胺共聚物和云母粉還能改善ldpe的拉伸強(qiáng)度和彎曲模量，并增大分子鏈活動能力和熔融指數(shù)，而直鏈型硅-氟流動改進(jìn)劑則可以在開口爽滑劑和ldpe的界面形成光滑涂層，從而起到內(nèi)潤滑作用，降低流動時的摩擦阻力，進(jìn)一步改善熔融指數(shù)，預(yù)防結(jié)膠的產(chǎn)生。

30、3、本技術(shù)中還優(yōu)選采用油胺改性cbc樹脂填充介孔二氧化硅，利用過氧化氫對cbc樹脂氧化，使其含有羧基，利用氧化cbc樹脂對結(jié)塊二氧化硅進(jìn)行填充，降低其孔隙率，減少光的折射和反射，并且介孔二氧化硅表面含有的羥基和氧化獲得的cbc樹脂中羧基能與油胺中氨基反應(yīng)，從而改善介孔二氧化硅的親油性，改善其在ldpe中的分散性和相容性，減少團(tuán)聚，增大力學(xué)強(qiáng)度和透明度。