本发明涉及材料，具体涉及一种抗紫外老化的聚乙烯复合材料及其生产工艺。
背景技术：
1、聚乙烯是一种应用广泛的合成高分子材料，具有质轻、耐磨、耐腐蚀、易加工、生产成本低等诸多优点，目前已在包装材料、建筑管道、医疗器械和电线电缆等众多行业应用广泛，并且市场份额占有量较大，与人们的日常生活密不可分。但是聚乙烯脆性较大，不耐冲击，且易受紫外线的影响发黄变脆，导致聚乙烯制品的寿命较短，但是电线电缆等室外制品不仅需要长期处于阳光的照射下，而且铺设不易，更换程序复杂困难，这就要求电线电缆的护套料应具有良好的抗紫外性能，保证电线电缆具有较长的使用寿命，因此，聚乙烯的进一步发展还需要进行适当改进。
2、公开号为cn114292420b的发明专利公开了一种具有抗紫外线功能的色母粒及其制备方法，使用质量比为1:1-4:0.1-0.5的紫外吸收剂uvp327、紫外线吸收剂rmb和纳米二氧化钛进行复配，形成复合紫外吸收剂，与聚乙烯基体以及其他添加剂进行混合，制得的聚乙烯色母粒具有良好的抗紫外线老化性能，具有更久的使用寿命，因此，可通过在配方中添加紫外吸收剂，增强聚乙烯的抗紫外老化性能，但是，小分子紫外吸收剂存在易挥发迁移的问题，无机纳米材料与聚乙烯基体间也存在界面相容性问题，无法保障聚乙烯制品具有长期的改性效果。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种抗紫外老化的聚乙烯复合材料及其生产工艺，解决了聚乙烯耐冲击韧性和抗紫外性能较差的问题。
3、(二)技术方案
4、一种抗紫外老化的聚乙烯复合材料的生产工艺，包括以下步骤：
5、第一步：将埃洛石纳米管真空脱水后，投入高速混料机中，再投入苯并三唑硅烷衍生物，将温度升高至80-90℃，搅拌混合1-3h后，即可得到埃洛石改性料；
6、第二步：将低密度聚乙烯、相容剂、润滑剂、抗氧剂、阻燃剂、色粉依次投入混料机中，与埃洛石改性料混合，继续搅拌2-4h后，出料，得到预混料；
7、第三步：将预混料转移至双螺杆挤出机中，设置熔融温度为200-220℃，螺杆转速为200-300r/min，进行挤出造粒，母粒于50-60℃的温度环境中真空干燥4-6h，即可得到聚乙烯复合材料。
8、所述苯并三唑硅烷衍生物是结构中含有苯并三唑紫外吸收官能团的硅烷衍生物。
9、在高温条件下，苯并三唑硅烷衍生物可以与埃洛石纳米管相互作用，形成苯并三唑硅烷衍生物修饰的埃洛石纳米管，即埃洛石改性料，再将其与低密度聚乙烯基体以及其他助剂进行混合，再将挤出造粒工艺，即可获得聚乙烯复合材料。
10、优选的，所述聚乙烯复合材料包括以下重量份的原料：埃洛石纳米管5-10份、苯并三唑硅烷衍生物1-2.5份、低密度聚乙烯70-85份、相容剂4-8份、润滑剂0.1-0.5份、抗氧剂0.5-1份、阻燃剂10-20份、色粉20-30份。
11、优选的，所述苯并三唑硅烷衍生物的制备方法为：
12、向反应釜中依次加入巯基硅烷偶联剂、2-[3-(2h-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯和有机溶剂，开启搅拌，形成均匀溶液，通入氮气除氧，开启加热，将体系温度升高至40-50℃，滴加催化剂，滴加结束后，恒温搅拌反应4-6h后，减压蒸馏除去溶剂，分离出固体物料，经洗涤和真空干燥处理过程，即可制得苯并三唑硅烷衍生物。
13、在催化剂作用下，巯基硅烷偶联剂结构中的巯基可以与2-[3-(2h-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯的不饱和烯基发生加成反应，形成结构中含有紫外吸收官能团的苯并三唑硅烷衍生物。
14、优选的，所述巯基硅烷偶联剂为3-巯丙基三甲氧基硅烷或者3-巯丙基三乙氧基硅烷。
15、优选的，所述有机溶剂为四氢呋喃、甲苯、1,4-二氧六环或者丙酮中的任一种。
16、优选的，所述催化剂为三乙胺，三乙胺加入的质量为反应物巯基硅烷偶联剂和2-[3-(2h-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯总质量的5-15％。
17、优选的，所述低密度聚乙烯mfr为1.7-2.3g/10min，密度为0.9-0.94g/cm3；所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯；所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸镁或者硬脂酸钙中的任一种；所述抗氧剂为抗氧1010、抗氧剂168或者抗氧剂1076中的任一种或两种以上任意比例的混合物；所述阻燃剂为氢氧化铝或者氢氧化镁中的任一种或两种以上任意比例的混合物；所述色粉为钛白粉、炭黑或者碳酸钙中的任一种。
18、一种抗紫外老化的聚乙烯复合材料，采用上述生产方法制得。
19、(三)有益的技术效果
20、本发明通过制备苯并三唑硅烷衍生物，对埃洛石纳米管进行表面修饰，从而在埃洛石纳米管表面形成有机改性层，使埃洛石纳米管与聚乙烯基体之间具有良好的界面相容性，进而能够避免两相之间发生相分离导致复合材料机械性能明显下降的问题。均匀分散的埃洛石纳米管具有高机械强度，可吸收外界冲击能量，从而能够有效增强聚乙烯的耐冲击性能。此外，苯并三唑硅烷衍生物结构中含有能够将紫外线能量转换为热能的苯并三唑官能团，可有效增强聚乙烯复合材料的康紫外老化性能，而且由于苯并三唑硅烷衍生物被结合在埃洛石纳米管表面，通过埃洛石纳米管的限制作用，可避免苯并三唑硅烷衍生的挥发和迁移现象，达到聚乙烯的长期抗紫外老化改性。
1.一种抗紫外老化的聚乙烯复合材料的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的抗紫外老化的聚乙烯复合材料的生产工艺，其特征在于，所述聚乙烯复合材料包括以下重量份的原料：埃洛石纳米管5-10份、苯并三唑硅烷衍生物1-2.5份、低密度聚乙烯70-85份、相容剂4-8份、润滑剂0.1-0.5份、抗氧剂0.5-1份、阻燃剂10-20份、色粉20-30份。
3.根据权利要求1所述的抗紫外老化的聚乙烯复合材料的生产工艺，其特征在于，所述苯并三唑硅烷衍生物的制备方法为：
4.根据权利要求3所述的抗紫外老化的聚乙烯复合材料的生产工艺，其特征在于，所述巯基硅烷偶联剂为3-巯丙基三甲氧基硅烷或者3-巯丙基三乙氧基硅烷。
5.根据权利要求3所述的抗紫外老化的聚乙烯复合材料的生产工艺，其特征在于，所述有机溶剂为四氢呋喃、甲苯、1,4-二氧六环或者丙酮中的任一种。
6.根据权利要求3所述的抗紫外老化的聚乙烯复合材料的生产工艺，其特征在于，所述催化剂为三乙胺，三乙胺加入的质量为反应物巯基硅烷偶联剂和2-[3-(2h-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯总质量的5-15％。
7.根据权利要求1所述的抗紫外老化的聚乙烯复合材料的生产工艺，其特征在于，所述低密度聚乙烯mfr为1.7-2.3g/10min，密度为0.9-0.94g/cm3；所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯；所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸镁或者硬脂酸钙中的任一种；所述抗氧剂为抗氧1010、抗氧剂168或者抗氧剂1076中的任一种或两种以上任意比例的混合物；所述阻燃剂为氢氧化铝或者氢氧化镁中的任一种或两种以上任意比例的混合物；所述色粉为钛白粉、炭黑或者碳酸钙中的任一种。
8.一种抗紫外老化的聚乙烯复合材料，采用如权利要求1-9任一项所述的生产方法制得。
