本發明涉及一種高密度聚乙烯抗老化復合板的制備方法，屬于工程塑料制品制備技術領域。
背景技術：
高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，簡稱為“HDPE”)，是一種結晶度高、非極性的熱塑性樹脂，為無毒、無味、無臭的白色材料，熔點約為130℃，比重比水輕，相對密度為0.941-0.960，具有良好的耐熱性和耐寒性，在常溫甚至在-40F低溫度下均如此，不僅如此，它還具有較高的剛性和韌性，機械強度好，耐酸堿，耐有機溶劑，化學穩定性好。高密度聚乙烯被廣泛用于電子電器中，如電冰箱容器、存儲容器、家用廚具、通用機械零件等，也可加工制成薄膜、電線電纜護套、管材、漁網、各種中空制品、注塑制品、纖維等，被廣泛用于農業、包裝、電子電氣、機械、汽車、日用雜品、石油工業等方面，可用包括諸如片材擠塑、薄膜擠出、管材或型材擠塑，吹塑、注塑和滾塑等很寬的不同加工法制造。
高密度聚乙烯易變形，易老化，易發脆，并且容易光氧化、熱氧化、臭氧分解，在紫外線作用下容易發生降解，喪失其力學性能。制造抗老化聚乙烯，通常引入含抗老化劑等化合物，用以提高聚乙烯制品的抗老化性能。此種方法制造的抗老化聚乙烯制品，通常情況下，抗老化性的獲得是以犧牲聚乙烯制品的強度和韌性這個關鍵指標為代價。
晶須是以單晶形式生長而成的直徑非常小(0.1-10um)、原子排列高度有序、強度接近完整晶體的理論值、有一定長徑比(5-1000)的纖維材料，在熱塑性高分子材料中加入少量晶須，便能既增強又增韌，還可提高耐熱性等其它性能。
碳酸鈣晶須用于改性塑料等熱塑性材料表現出顯著的增強、增韌作用。可以改善產品的熱穩定性、抗老化性能；還可提升加工性能及制品的表面光潔度。
硼酸鋁晶須是一種針狀單晶纖維，屬于正交系結構的晶體，直徑0.5-1μm，長度10-30μm。這種晶須具有高的彈性模量、良好的機械強度、耐熱性、耐化學藥品性、耐酸性、電絕緣性、中子吸收性能以及與金屬共價性等特點，不僅可以用于絕熱、耐熱和耐腐材料，也可用作熱塑性樹脂、熱固性樹脂、水泥、陶瓷和金屬的補強劑。硼酸鋁晶須具有優異的耐磨減磨性能、耐火阻燃性等。硼酸鋁的價格較低，僅為碳化硅晶須的1/10-1/30，是一種有很大市場潛力的新型晶須材料。目前研究使用的基體樹脂主要包括PP、PE、PVC、PS、PC、PA、聚酰亞胺、聚苯硫醚等，制得的復合材料具有優異的強度、剛度、耐磨性。
玄武巖纖維，是玄武巖石料在1450℃～1500℃熔融后，通過鉑銠合金拉絲板高速拉制而成的連續纖維，強度與玻璃纖維相當。純天然玄武巖纖維的顏色一般為褐色,有些似金色。玄武巖連續纖維不僅強度高，而且還具有電絕緣、耐腐蝕、耐高溫等多種優異性能。此外，玄武巖纖維的生產工藝決定了產生的廢棄物少，對環境污染小，且產品廢棄后可直接在環境中降解，無任何危害，因而是一種名副其實的綠色、環保材料。玄武巖纖維可以廣泛應用聚合物高分子材料，提高強度、抗沖擊、抗疲勞、尺寸穩定性。
硅灰石針狀纖維是一種三斜晶系，細板狀晶體，集合體呈放射針狀或纖維狀，是塑料、橡膠制品較好的抗老化填充材料，可以提高塑料、橡膠制品的沖擊強度、增強流動性以及改善抗拉強度、沖擊強度、線性拉伸及模收縮率，無毒、耐化學腐蝕、熱穩定性及尺寸穩定良好，有玻璃和珍珠光澤，低吸水率和吸油值，力學性能及電性能優良以及具有一定補強作用。
蒙脫土是一類由納米厚度的表面帶負電的硅酸鹽片層，依靠層間的靜電作用而堆積在一起構成的土狀礦物，其晶體結構中的晶胞是由兩層硅氧四面體中間夾一層鋁氧八面體構成。具有獨特的一維層狀納米結構和陽離子交換性特性，從而賦予蒙脫土諸多改性的可能和應用領域的擴大。經改性的蒙脫土具有很強的吸附能力，良好的分散性能，可以廣泛應用高分子材料行業作為納米聚合物高分子材料的添加劑，提高抗沖擊、抗疲勞、尺寸穩定性及氣體阻隔性能等，從而起到增強聚合物綜合物理性能的作用，同時改善物料加工性能。
白炭黑可以強烈地反射紫外線，添加到聚乙烯樹脂中可大大減少紫外線對聚乙烯的降解作用，從而達到延緩材料老化的目的。白炭黑顆粒比SiO2要小100—1000倍，將其添加到聚乙烯樹脂中，有利于熔融加工成型表面光潔度。由于白炭黑的高流動性和小尺寸效應，使材料表面更加致密細潔，加之納米顆粒的高強度，使聚乙烯的強度大大增強。
凹凸棒土的基本結構單元為棒狀、針狀、纖維狀單晶體，簡稱凹凸棒晶，凹凸棒土中棒晶的含量一般＜50％，凹凸棒晶長約0.5-5μm，寬約0.01-0.10μm，表面布滿凹凸相間的溝槽，莫氏硬度2-3級，加熱到700-800℃，硬度＞5級，比重為2.05-2.32，添加在塑料中既作為著色劑，又具有補強、阻燃、防老化。
紫外線吸收劑UVP-327，能強烈吸收波長為270-380納米的紫外線，化學穩定性好，揮發性極小，特別適用于聚乙烯和聚丙烯，與抗氧化劑并用為顯著的協同效應，顯著改善制品的熱氧穩定性。抗氧劑1010對聚丙烯、聚乙烯有卓越的抗氧化性能，可有效地延長制品的使用期限。光穩定劑HPT，該品可用為聚乙烯和聚丙烯光穩定劑，可賦予制品優良的戶外防老化性能。
多年來材料科技工作者針對高密度聚乙烯戶外工程塑料存在的缺陷，進行了大量的改性研究，以期制得具有強度高、耐磨、抗沖擊、抗老化高密度聚乙烯建筑材料。
技術實現要素：
本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，提供一種制作精細、高強、耐老化的高密度聚乙烯抗老化復合板建筑材料制備方法。
本發明所述的一種高密度聚乙烯抗老化復合板的制備方法，采用如下步驟：
A)按質量份數，取1.0-2.0份納米蒙脫土，2-4份表征參數纖度為1-3dtex、長為2-4mm玄武巖短纖維，1.2-2.4份月桂胺聚氧乙烯醚，1.2-1.8份表征參數直徑為0.5-1μm、長度為10-25μm的硼酸鋁晶須，0.5-1.0份表征參數長為0.5-5μm、寬為0.01-0.10μm的凹凸棒晶，0.5-1.0份表征參數長徑比為12-16:1硅灰石針狀纖維，4.0-8.0份質量分數為20-30％的碳酸氫鈉水溶液混合，在150-170℃過熱蒸汽反應釜內攪拌汽蒸反應45-60min，在250-300℃條件下真空微波輻射2.5-3.5h，然后浸于100-180份質量分數為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至60-95℃超聲波分散0.5-1.5h，再攪拌分散2.5-3.5h，取懸浮物；
B)按質量份數，將步驟A)制備的5.0-10份懸浮物用120-200份含質量分數3-5％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在70-90℃下超聲波處理20-40min，經100-160目過濾，清水洗滌干凈，真空烘干，得到抗老化增強納米材料；
C)按質量份數，取步驟B)制備的12-22份抗老化增強納米材料，0.6-1.0份白炭黑，0.6-1.0份金紅石型鈦白粉，3.0-5.0份表征參數直徑為0.5-3μm、長度為5-20μm的碳酸鈣晶須，2-4份PE-g-MAH增容劑，5-10份質量分數為10-20％的KH-550硅烷偶聯劑，0.4-0.6份紫外線吸收劑，0.15-0.2份光穩定劑，0.1-0.15份抗氧劑，80-90℃條件下在混合機中以300-400轉/min的速度攪拌反應45-60min，在55-65℃條件下真空烘干，再加入250-350份高密度聚乙烯塑料粉，以250-350轉/min的速度攪拌40-50min，在雙螺桿熔融混練擠出得到高密度聚乙烯抗老化塑料粒子；
D)以步驟C)制備的高密度聚乙烯抗老化塑料為皮層，常規高密度聚乙烯為芯層，由主副木塑錐形雙螺桿擠出機機組熔融擠出，經雙組份皮芯層共擠模具復合擠出制成皮層厚度為0.8-1.5mm的高密度聚乙烯抗老化復合板；
或E)以步驟C)制備的高密度聚乙烯抗老化塑料為皮層，回收再生劣質高密度聚乙烯為芯層，由主副木塑錐形雙螺桿擠出機機組熔融擠出，經雙組份皮芯層共擠模具復合擠出制成皮層厚度為1.0-2.5mm的高密度聚乙烯抗老化復合板。
本發明所述的一種高密度聚乙烯抗老化復合板的制備方法，采用如下步驟：
A)按質量份數，取1.5份納米蒙脫土，3份表征參數纖度為1-3dtex、長為2-4mm玄武巖短纖維，1.7份月桂胺聚氧乙烯醚，1.5份表征參數直徑為0.7μm、長度為17μm的硼酸鋁晶須，0.7份表征參數長為2.7μm、寬為0.5μm凹凸棒晶，0.7份表征參數長徑比為14:1硅灰石針狀纖維，6.0份質量分數為25％的碳酸氫鈉水溶液混合，在160℃過熱蒸汽反應釜內攪拌汽蒸反應50min，在270℃條件下真空微波輻射3.0h，然后浸于150份質量分數為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至80℃超聲波分散1.0h，再攪拌分散3.0h，取懸浮物；
B)按質量份數，將步驟A)制備的7.5份懸浮物用160份含質量分數4％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在80℃下超聲波處理30min，經130目過濾，清水洗滌干凈，真空烘干，得到抗老化增強納米材料；
C)按質量份數，取步驟B)制備的17份抗老化增強納米材料，0.8份白炭黑，0.8份金紅石型鈦白粉，4.0份表征參數直徑為1.7μm、長度為12μm的碳酸鈣晶須，3份PE-g-MAH增容劑，7份質量分數為15％的KH-550硅烷偶聯劑，0.5份紫外線吸收劑，0.18份光穩定劑，0.12份抗氧劑，85℃條件下在混合機中以350轉/min的速度攪拌反應50min，在60℃條件下真空烘干，再加入300份高密度聚乙烯塑料粉，以300轉/min的速度攪拌45min，在雙螺桿熔融混練擠出得到高密度聚乙烯抗老化塑料粒子；
D)以步驟C)制備的高密度聚乙烯抗老化塑料為皮層，常規高密度聚乙烯為芯層，由主副木塑錐形雙螺桿擠出機機組熔融擠出，經雙組份皮芯層共擠模具復合擠出制成皮層厚度為1.2mm的高密度聚乙烯抗老化復合板；
或E)以步驟C)制備的高密度聚乙烯抗老化塑料為皮層，回收再生劣質高密度聚乙烯為芯層，由主副木塑錐形雙螺桿擠出機機組熔融擠出，經雙組份皮芯層共擠模具復合擠出制成皮層厚度為1.8mm的高密度聚乙烯抗老化復合板。
本發明的有益效果在于：通常在塑料中添加改性功能材料制備功能塑料都是以犧牲塑料原有強度、韌性等物理性能為代價，與現有技術相比，本發明在高密度聚乙烯復合板皮層添加白炭黑、鈦白粉、硼酸鋁晶須，紫外線吸收劑，硅灰石針狀纖維等增強抗老化材料，物體的自然老化主要是受自然界的風吹、日曬、雨淋由表及里發展，高密度聚乙烯器材的破壞主要是老化破壞；以高密度聚乙烯抗老化塑料為皮層，由木塑擠出機機組熔融擠出，經雙組份皮芯共擠模具復合擠出制成高密度聚乙烯抗老化復合板；高密度聚乙烯抗老化復合板的皮層中添加增強和抗老化材料，充分發揮了皮層的增強和抗老化作用，是一種具有強度高、抗老化功能的工程建筑型材。
本技術除本發明所述的工程復合板外，可制成外表面為本專利技術的高密度聚乙烯抗老化塑料的管材，片材，型材，容器，電器，家具，通用機械零件，電線電纜護套等抗老化塑料制品。
具體實施方式
下面將結合具體實施例對本發明作詳細的介紹：本發明所述的一種高密度聚乙烯抗老化復合板的制備方法采用如下步驟：
A)按質量份數，取1.0-2.0份納米蒙脫土，2-4份表征參數纖度為1-3dtex、長為2-4mm玄武巖短纖維，1.2-2.4份月桂胺聚氧乙烯醚，1.2-1.8份表征參數直徑為0.5-1μm、長度為10-25μm的硼酸鋁晶須，0.5-1.0份表征參數長為0.5-5μm、寬為0.01-0.10μm的凹凸棒晶，0.5-1.0份表征參數長徑比為12-16:1硅灰石針狀纖維，4.0-8.0份質量分數為20-30％的碳酸氫鈉水溶液混合，在150-170℃過熱蒸汽反應釜內攪拌汽蒸反應45-60min，在250-300℃條件下真空微波輻射2.5-3.5h，然后浸于100-180份質量分數為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至60-95℃超聲波分散0.5-1.5h，再攪拌分散2.5-3.5h，取懸浮物；
B)按質量份數，將步驟A)制備的5.0-10份懸浮物用120-200份含質量分數3-5％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在70-90℃下超聲波處理20-40min，經100-160目過濾，清水洗滌干凈，真空烘干，得到抗老化增強納米材料；
C)按質量份數，取步驟B)制備的12-22份抗老化增強納米材料，0.6-1.0份白炭黑，0.6-1.0份金紅石型鈦白粉，3.0-5.0份表征參數直徑為0.5-3μm、長度為5-20μm的碳酸鈣晶須，2-4份PE-g-MAH增容劑，5-10份質量分數為10-20％的KH-550硅烷偶聯劑，0.4-0.6份紫外線吸收劑，0.15-0.2份光穩定劑，0.1-0.15份抗氧劑，80-90℃條件下在混合機中以300-400轉/min的速度攪拌反應45-60min，在55-65℃條件下真空烘干，再加入250-350份高密度聚乙烯塑料粉，以250-350轉/min的速度攪拌40-50min，在雙螺桿熔融混練擠出得到高密度聚乙烯抗老化塑料粒子；
D)以步驟C)制備的高密度聚乙烯抗老化塑料為皮層，常規高密度聚乙烯為芯層，由主副木塑錐形雙螺桿擠出機機組熔融擠出，經雙組份皮芯層共擠模具復合擠出制成皮層厚度為0.8-1.5mm的高密度聚乙烯抗老化復合板；
或E)以步驟C)制備的高密度聚乙烯抗老化塑料為皮層，回收再生劣質高密度聚乙烯為芯層，由主副木塑錐形雙螺桿擠出機機組熔融擠出，經雙組份皮芯層共擠模具復合擠出制成皮層厚度為1.0-2.5mm的高密度聚乙烯抗老化復合板。
實施例1：一種高密度聚乙烯抗老化復合板的制備方法，采用如下步驟：
A)按質量份數，取1.0-2.0份納米蒙脫土，2-4份表征參數纖度為1-3dtex、長為2-4mm玄武巖短纖維，1.2-2.4份月桂胺聚氧乙烯醚，1.2-1.8份表征參數直徑為0.5-1μm、長度為10-25μm的硼酸鋁晶須，0.5-1.0份表征參數長為0.5-5μm、寬為0.01-0.10μm的凹凸棒晶，0.5-1.0份表征參數長徑比為12-16:1硅灰石針狀纖維，4.0-8.0份質量分數為20-30％的碳酸氫鈉水溶液混合，在150-170℃過熱蒸汽反應釜內攪拌汽蒸反應45-60min，在250-300℃條件下真空微波輻射2.5-3.5h，然后浸于100-180份質量分數為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至60-95℃超聲波分散0.5-1.5h，再攪拌分散2.5-3.5h，取懸浮物；
B)按質量份數，將步驟A)制備的5.0-10份懸浮物用120-200份含質量分數3-5％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在70-90℃下超聲波處理20-40min，經100-160目過濾，清水洗滌干凈，真空烘干，得到抗老化增強納米材料；
C)按質量份數，取步驟B)制備的12-22份抗老化增強納米材料，0.6-1.0份白炭黑，0.6-1.0份金紅石型鈦白粉，3.0-5.0份表征參數直徑為0.5-3μm、長度為5-20μm的碳酸鈣晶須，2-4份PE-g-MAH增容劑，5-10份質量分數為10-20％的KH-550硅烷偶聯劑，0.4-0.6份紫外線吸收劑，0.15-0.2份光穩定劑，0.1-0.15份抗氧劑，80-90℃條件下在混合機中以300-400轉/min的速度攪拌反應45-60min，在55-65℃條件下真空烘干，再加入250-350份高密度聚乙烯塑料粉，以250-350轉/min的速度攪拌40-50min，在雙螺桿熔融混練擠出得到高密度聚乙烯抗老化塑料粒子；
D)以步驟C)制備的高密度聚乙烯抗老化塑料為皮層，常規高密度聚乙烯為芯層，由主副木塑錐形雙螺桿擠出機機組熔融擠出，經雙組份皮芯層共擠模具復合擠出制成皮層厚度為0.8-1.5mm的高密度聚乙烯抗老化復合板；
或E)以步驟C)制備的高密度聚乙烯抗老化塑料為皮層，回收再生劣質高密度聚乙烯為芯層，由主副木塑錐形雙螺桿擠出機機組熔融擠出，經雙組份皮芯層共擠模具復合擠出制成皮層厚度為1.0-2.5mm的高密度聚乙烯抗老化復合板。
實施例2：一種高密度聚乙烯抗老化復合板的制備方法，采用如下步驟：
A)按質量份數，取1.5份納米蒙脫土，3份表征參數纖度為1-3dtex、長為2-4mm玄武巖短纖維，1.7份月桂胺聚氧乙烯醚，1.5份表征參數直徑為0.7μm、長度為17μm的硼酸鋁晶須，0.7份表征參數長為2.7μm、寬為0.5μm凹凸棒晶，0.7份表征參數長徑比為14:1硅灰石針狀纖維，6.0份質量分數為25％的碳酸氫鈉水溶液混合，在160℃過熱蒸汽反應釜內攪拌汽蒸反應50min，在270℃條件下真空微波輻射3.0h，然后浸于150份質量分數為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至80℃超聲波分散1.0h，再攪拌分散3.0h，取懸浮物；
B)按質量份數，將步驟A)制備的7.5份懸浮物用160份含質量分數4％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在80℃下超聲波處理30min，經130目過濾，清水洗滌干凈，真空烘干，得到抗老化增強納米材料；
C)按質量份數，取步驟B)制備的17份抗老化增強納米材料，0.8份白炭黑，0.8份金紅石型鈦白粉，4.0份表征參數直徑為1.7μm、長度為12μm的碳酸鈣晶須，3份PE-g-MAH增容劑，7份質量分數為15％的KH-550硅烷偶聯劑，0.5份紫外線吸收劑，0.18份光穩定劑，0.12份抗氧劑，85℃條件下在混合機中以350轉/min的速度攪拌反應50min，在60℃條件下真空烘干，再加入300份高密度聚乙烯塑料粉，以300轉/min的速度攪拌45min，在雙螺桿熔融混練擠出得到高密度聚乙烯抗老化塑料粒子；
D)以步驟C)制備的高密度聚乙烯抗老化塑料為皮層，常規高密度聚乙烯為芯層，由主副木塑錐形雙螺桿擠出機機組熔融擠出，經雙組份皮芯層共擠模具復合擠出制成皮層厚度為1.2mm的高密度聚乙烯抗老化復合板；
或E)以步驟C)制備的高密度聚乙烯抗老化塑料為皮層，回收再生劣質高密度聚乙烯為芯層，由主副木塑錐形雙螺桿擠出機機組熔融擠出，經雙組份皮芯層共擠模具復合擠出制成皮層厚度為1.8mm的高密度聚乙烯抗老化復合板。
實施例3：一種高密度聚乙烯抗老化復合板的制備方法，采用如下步驟：
A)按質量份數，取1.0-2.0份納米蒙脫土，2-4份表征參數纖度為1-3dtex、長為2-4mm玄武巖短纖維，1.2-2.4份月桂胺聚氧乙烯醚，1.2-1.8份表征參數直徑為0.5-1μm、長度為10-25μm的硼酸鋁晶須，0.5-1.0份表征參數長為0.5-5μm、寬為0.01-0.10μm的凹凸棒晶，0.5-1.0份表征參數長徑比為12-16:1硅灰石針狀纖維，4.0-8.0份質量分數為20-30％的碳酸氫鈉水溶液混合，在150-170℃過熱蒸汽反應釜內攪拌汽蒸反應45-60min，在250-300℃條件下真空微波輻射2.5-3.5h，然后浸于100-180份質量分數為30％的氨基磺酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至60-95℃超聲波分散0.5-1.5h，再攪拌分散2.5-3.5h，取懸浮物；
B)按質量份數，將步驟A)制備的5.0-10份懸浮物用120-200份含質量分數3-5％三聚磷酸鈉分散液的去離子水在70-90℃下超聲波處理20-40min，經100-160目過濾，清水洗滌干凈，真空烘干，得到抗老化增強納米材料；
C)按質量份數，取步驟B)制備的12-22份抗老化增強納米材料，0.6-1.0份白炭黑，0.6-1.0份金紅石型鈦白粉，3.0-5.0份表征參數直徑為0.5-3μm、長度為5-20μm的碳酸鈣晶須，2-4份PE-g-MAH增容劑，5-10份質量分數為10-20％的KH-550硅烷偶聯劑，0.4-0.6份紫外線吸收劑，0.15-0.2份光穩定劑，0.1-0.15份抗氧劑，80-90℃條件下在混合機中以300-400轉/min的速度攪拌反應45-60min，在55-65℃條件下真空烘干，再加入250-350份高密度聚乙烯塑料粉，以250-350轉/min的速度攪拌40-50min，在雙螺桿熔融混練擠出得到高密度聚乙烯抗老化塑料粒子；
D)以步驟C)制備的高密度聚乙烯抗老化塑料為皮層，常規高密度聚乙烯為芯層，由主副木塑錐形雙螺桿擠出機機組熔融擠出，經雙組份皮芯層共擠模具復合擠出制成皮層厚度為0.8-1.5mm的高密度聚乙烯抗老化復合板；
或E)以步驟C)制備的高密度聚乙烯抗老化塑料為皮層，回收再生劣質高密度聚乙烯為芯層，由主副木塑錐形雙螺桿擠出機機組熔融擠出，經雙組份皮芯層共擠模具復合擠出制成皮層厚度為1.0-2.5mm的高密度聚乙烯抗老化復合板。
本發明所述的實施例并不限于以上所述實施例，通過前述公開的數值范圍，在就具體實施例中進行任意替換，從而可以得到無數個實施例，對此不一一例舉。