CN101824293B - 输气管道补口防腐用热熔胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管道防腐用高温型热熔胶的配方及制作方法，本发明利用聚合物的共混技术，将热塑性弹性体和橡胶熔融共混，并进行接枝改性，最后与增粘剂、抗氧剂、增塑剂、无机填料等共混制成了高温高粘型热熔胶。本发明还提供了一种管道防腐用高温型热熔胶的制作方法，该热熔胶耐温性良好，成本低，粘结强度高，生产工艺简单，融程短且便于操作，耐侯性、抗老化性好，实用环保，其性能指标完全满足管道防腐行业标准。

Description

输气管道补口防腐用热熔胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种热熔胶及其制备方法，具体涉及一种在管道防腐领域应用的热熔胶及其制备方法。
背景技术
在管道补口防腐领域，采用管道补口防腐热缩带进行补口防腐已成为国际上的主流方法。三层结构的管道防腐补口产品因其施工方便和具有良好的防腐补口性能，被世界上多数地区认可和采用，并随着防腐工程质量要求的不断提升，对作为补口产品中重要组成部分的热熔胶综合性能提出了更高的要求，热熔胶性能的优劣是制约整套产品性能的关键。
目前管道防腐所用的热熔胶主要有EVA类热熔胶及聚乙烯类热熔胶。EVA胶虽然低温性能良好，但耐温性不好，随着温度升高粘接强度下降速度快，耐环境应力差、易老化等；聚乙烯类热熔胶，热粘性差，粘结强度低，渗透性不足，施工时劳动强度大及操作不便等缺点，且这两类热熔胶均只能提供70℃标准的热熔胶。
近年来随着油气管道向极地、海洋、冻土、沼泽、沙漠等严酷环境延伸，为提高介质的流动性，降低运输成本，介质运输温度越来越高，研制低成本高温型80℃补口防腐辐照交联热缩产品用热熔胶，也是今后管道防腐热熔胶的发展趋势。
为此，国内许多企业及研究单位对此进行了相关研究，有关单位也成功研制出了80℃型高温热熔胶，如久远、西普等企业。其80℃型高温热熔胶基本上以聚酰胺为主要基体材料，因成本较高，使用复杂，国内大部分高温热缩制品还是依赖进口。
发明内容
本发明提供一种管道防腐用高温型热熔胶的配方及制作方法，该热熔胶耐温性良好，成本低，粘结强度高，生产工艺简单，融程短且便于操作，耐侯性、抗老化性好，实用环保，其性能指标完全满足管道防腐行业标准。
本发明解决其技术问题所采用的的技术方案：本发明利用聚合物的共混技术，将热塑性弹性体和橡胶熔融共混，并进行接枝改性，最后与增粘剂、抗氧剂、增塑剂、无机填料等共混制成了高温高粘型热熔胶。
本发明出的热熔胶包括如下组分及重量分数：
改性热塑性弹性体                20％至45％
聚烯烃共聚物                    10％至30％
增粘树脂                        25％至50％
蜡                              5％至25％
增塑剂                          2％至8％
抗氧剂                          0.2％至2％
无机填料                        5％至35％
本发明中所述的改性热塑性弹性体是苯乙烯嵌段SBS、SEBS、SEPS中至少一种的共混物。对弹性体的改性包括氢化、接枝、共聚等方法中的一种或以上的复合改性。
本发明中所述的聚烯烃共聚物为乙烯丙烯酸乙脂EEA，或者是乙烯-甲基丙烯酸甲脂共聚物EMMA，或者是两者的混合物，其中乙烯丙烯酸乙脂EEA中，EA含量占15％至30％重量分数，乙烯-甲基丙烯酸甲脂共聚物EMMA中，MMA含量占15％至28％重量分数，熔融指数MI为2至20。
本发明中所述的增粘树脂是萜烯树脂(软化点80℃至115℃)、氢化松香脂(软化点80℃至115℃)、C5/C9石油树脂(软化点80℃至115℃)、萜烯酚醛树脂中的一种或几种混合物。
本发明中所述的聚合物合成蜡是白色颗粒状PE蜡(化点80℃至120℃)、微晶蜡、合成蜡中一种或两种以上的混合物。
本发明中所述的增塑剂是邻苯二甲酸二辛酯、环烷油、工业白油中的一种。
本发明中所述的抗氧剂为2、6-特丁基对甲酚或其他类的抗氧剂。
本发明中所述的无机填料是活性CaCO3、滑石粉、石英粉等。
本发明中的热熔胶的制备过程为，先将热塑性弹性体、聚烯烃共聚物、抗氧剂、增塑剂按照比例加入容器中，匀速搅拌并通氮气保护，缓慢加热至160℃至190℃，使物料熔融5至20分钟，然后在搅拌下加入增粘树脂、蜡和无机填料等，恒定搅拌45至60分钟后出料冷却，挤出造粒后，即为所述的热熔胶颗粒。
本发明中的热熔胶选用改性热塑性弹性体，利用其硬段的物理交联来提高胶体的耐温性，利用接枝技术，增加对极性材料的粘结；选用聚烯烃EMMA、EEA提高胶的粘结强度及韧性，选用混合树脂提高胶的粘接强度及熔融粘度。以上的物料价格相对低廉，而且市场供应稳定；制成的热熔胶性能优良，完全满足管道防腐用热熔胶的性能要求。本发明中的热熔胶性能优良，成本低，便于操作，环保，无污染，可以延长油气管道寿命、节约资源、减少因泄漏引发的环境安全事故，将带动高温热收缩带产品的推广应用。
具体实施方式：
实施列1：
以制备100g热熔胶计算，取如下重量的物质：
22g改性热塑性弹性体SEBS(湖南岳阳石化501，502)
10g乙烯丙烯酸乙脂EEA(日本三井EEA894)
10g萜稀树脂(福建省宁化县利丰化工有限公司)
20g C5/C9石油树脂(濮阳市恒润石油化工有限公司)
6g氢化松香脂(深圳吉田化工有限公司)
10g聚乙烯蜡PE蜡(江阴久利塑业有限公司CH-3，CH-6)
8g微晶蜡(深圳吉田化工有限公司)
5g增塑剂邻苯二甲酸二辛酯
1g抗氧剂2、6-特丁基对甲酚
8g活性CaCO3
按上述比例，先将热塑性弹性体SEBS、EMMA、抗氧剂、增塑剂按照比例加入三口烧瓶中，匀速搅拌并通氮气保护，缓慢加热至180℃，使物料熔融15分钟，然后在搅拌下加入增粘树脂、蜡和无机填料等，恒定搅拌50分钟后出料冷却，挤出造粒，即为发明中所述的热熔胶。
该热熔胶的技术指标是环球软化点≥130±5℃(测试标准GB/T7124)，热分解温度≥250℃，低温脆化温度≤-15℃(测试标准SY/T0413-2002)，低温23℃剥离强度≥80cm/N(测试标准EN12068)，80℃剥离强度≥4cm/N(测试标准EN12068)，搭接剪切强度≥1.5MPa(测试标准GB/T7124)。
实施列2
27g改性热塑性弹性体SEBS(湖南岳阳石化501，502)
8g乙烯-甲基丙烯酸甲脂共聚物EMMA(日本住友WK307，WH401)
5g乙烯丙烯酸乙脂EEA(日本三井EEA894)
20g C5/C9石油树脂(濮阳市恒润石油化工有限公司)
16g氢化松香脂(深圳吉田化工有限公司)
13g聚乙烯蜡PE蜡(江阴久利塑业有限公司CH-3，CH-6)
4g增塑剂环烷油
1g抗氧剂2、6-特丁基对甲酚
6g石英粉
按实施例1的工艺流程进行实施。
该热熔胶的技术指标是环球软化点≥130±5℃(测试标准GB/T7124)，热分解温度≥250℃，低温脆化温度≤-15℃(测试标准SY/T0413-2002)，低温23℃剥离强度≥80cm/N(测试标准EN12068)，80℃剥离强度≥4cm/N(测试标准EN12068)，搭接剪切强度≥1.5Mpa(测试标准GB/T7124)。
实施列3
30g改性热塑性弹性体SEPS(美国科腾G-1730)
18g乙烯-甲基丙烯酸甲脂共聚物EMMA(日本住友WK307，WH401)
11g萜稀酚醛树脂(福建省宁化县利丰化工有限公司)
10g C5/C9石油树脂(濮阳市恒润石油化工有限公司)
9g氢化松香脂(深圳吉田化工有限公司)
11g聚乙烯蜡PE蜡(江阴久利塑业有限公司CH-3，CH-6)
5g增塑剂工业白油
1g抗氧剂2、6-特丁基对甲酚
5g滑石粉
按实施例1的工艺流程进行实施。
该热熔胶的技术指标是环球软化点≥130±5℃(测试标准GB/T7124)，热分解温度≥250℃，低温脆化温度≤-15℃(测试标准SY/T0413-2002)，低温23℃剥离强度≥80cm/N(测试标准EN12068)，80℃剥离强度≥4cm/N(测试标准EN12068)，搭接剪切强度≥1.5Mpa(测试标准GB/T7124)。
从上面可以看出，本发明三个实施例制备的热熔胶，均具有很好的耐温性，并且在高温时也具有很好的粘接强度及熔融粘度，完全满足管道防腐用热熔胶的性能要求。

Claims (7)

1.一种输气管道补口防腐用热熔胶，其特征在于所述的热熔胶配方组成及重量分数是：改性热塑性弹性体20％至45％，聚烯烃共聚物10％至30％，增粘树脂25％至50％，蜡5％至25％，增塑剂2％至8％，抗氧剂0.2％至2％，无机填料5％至35％；所述的改性热塑性弹性体为MAH接枝SEBS，或者为MAH接枝SEPS，接枝率为1.0％至1.7％；所述的聚烯烃共聚物为乙烯丙烯酸乙酯EEA，或者是乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物EMMA，或者是两者的混合物，其中乙烯丙烯酸乙酯EEA中，EA含量占15％至30％重量分数，乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物EMMA中，MMA含量占15％至28％重量分数，熔融指数MI为2至20。
2.根据权利要求1所述的输气管道补口防腐用热熔胶，其特征在于所述的增粘树脂是萜稀树脂、C5/C9石油树脂、氢化松香酯、萜稀酚树脂中的一种或几种混合。
3.根据权利要求1所述的输气管道补口防腐用热熔胶，其特征在于所述的蜡为微晶蜡、合成蜡的一种或几种混合。
4.根据权利要求1所述的输气管道补口防腐用热熔胶，其特征在于所述的增塑剂是邻苯二甲酸二辛酯、环烷油、工业白油中的一种。
5.根据权利要求1所述的输气管道补口防腐用热熔胶，其特征在于所述的抗氧剂是2、6-特丁基对甲酚。
6.根据权利要求1所述的输气管道补口防腐用热熔胶，其特征在于所述的无机填料是活性CaCO3、滑石粉、石英粉。
7.一种权利要求1到6任一权利要求所述的输气管道补口防腐用热熔胶的制备方法，其特征在于：将热塑性弹性体、聚烯烃共聚物、抗氧剂、增塑剂按照比例加入容器中，匀速搅拌并通氮气保护，缓慢加热至160℃至190℃，使物料熔融恒定5至20分钟，然后在搅拌下加入增粘树脂、蜡和无机填料，恒定搅 拌45至60分钟后出料冷却，即制得输气管道补口防腐用热熔胶。 
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