CN102391802A - 一种具有阻隔性能聚乙烯防腐钢管专用粘接树脂及其制备方法 - Google Patents

一种具有阻隔性能聚乙烯防腐钢管专用粘接树脂及其制备方法 Download PDF

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毕宏海
储江顺
彭艳华
毕宏清
程启山
欧阳圣
肖伏兰
汪丽
毕宏俊
欧阳贵
郑飞燕
刘童军
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Abstract

本发明属于聚乙烯防腐钢管技术领域，具体涉及一种具有阻隔性能聚乙烯防腐钢管专用粘接树脂。其组分为：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物20～40wt％，马来酸酐接枝聚乙烯15～20wt％，马来酸酐接枝聚丙烯15～20wt％，增粘树脂10～40wt％，填料5～10wt％，抗氧剂0.1～0.5wt％，其总重量满足100％。本发明经采用采用熔融共混办法制备热熔胶。本发明粘接树脂能在低于基材热收缩温度的情况下进行机械涂敷，并较好地黏附在基材上；又能在高于基材热收缩温度时，随基材的收缩而将基材与钢管粘牢，达到密封和防腐的目的，且对极性和非极性材料均有良好的粘接性能，管道埋于地下，也具有足够长的使用寿命。

Description

一种具有阻隔性能聚乙烯防腐钢管专用粘接树脂及其制备方法
技术领域
本发明属于粘接树脂技术领域，具体涉及一种具有阻隔性能聚乙烯防腐钢管专用粘接树脂。
背景技术
防腐钢管主要用于油气水的输送，对于提高防腐钢管中间层粘接树脂的阻隔性对防腐管的密封性有会有很大的提高，在输送油气水的的同时提高了其安全性。但是一般市面上的聚乙烯防腐钢管，使用一段时间后就会出现裂纹等现象，使得使用时的风险增大。这主要是因为：一、粘接树脂剪切强度、剥离强度等性能不好，当温度发生变化时，出现剥落或者滑移等现象；二、粘接树脂的粘接强度不够，特别是对于难粘材料聚乙烯来说；三、粘接树脂的阻隔密封性能差。
CN200910035358.7提出了一种负50度防腐热熔胶及其制备方法，CN2009100335813.3提出了一种60度防腐热熔胶，但是这些专利中提到的热熔胶均只是适用于某一温度范围内。CN93110285提供了一种管道用防腐热熔胶，由聚异丁烯-异戊二烯单体聚合成的聚合体与增粘剂、补强剂、抗氧剂、聚烯烃、热塑性弹性体、添加剂与填料以颗粒与粉状在140-160℃下边加料边混炼而成，同样只具有一定的耐高温性能。CN200410051700.X提出了一种用于钢管防腐的聚合物粘接树脂及其制备方法，由HDPE(高密度聚乙烯)、LLDPE(线性低密度聚乙烯)、LDPE(低密度聚乙烯)、PP(聚丙烯)、马来酸酐、引发剂、EVA、增粘剂、增塑剂、抗氧剂、颜填料、结构调整剂采用同向平行排气双螺杆挤出机制备，但是并没有提到该粘接树脂的耐温性能。
本发明提供一种具有阻隔性能聚乙烯防腐钢管专用粘接树脂，即是为了解决上述问题而研制，是一种接枝极性功能基团的功能化聚烯烃，采用反应挤出工艺，在熔融状态下通过有机过氧化物引发自由基反应接枝极性功能基团。由于其具有优异的阻隔性能因此具有良好的防腐性能。
发明内容
本发明的目的是解决现有聚乙烯防腐钢管由于粘接树脂性能问题而影响其适用的问题，提供一种具有阻隔性能聚乙烯防腐钢管专用粘接树脂。
本发明采用以下技术方案来实现本发明的目的：
本发明提出的具有阻隔性能聚乙烯防腐钢管专用粘接树脂：其组分的重量百分比如下：
Figure BSA00000519235200011
Figure BSA00000519235200021
本发明中，用于聚乙烯防腐钢管专用粘接树脂的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的苯乙烯与丁二烯比例为30/70～40/60。
本发明中，马来酸酐接枝聚乙烯以及马来酸酐接枝聚丙烯是分别在热引发器中由马来酸酐与基础树脂聚乙烯和聚丙烯发生热引发接枝反应生成。
本发明中选用的增粘剂为热塑性酚醛树脂，用会腐蚀水下设备，破坏热熔胶的使用性能。热塑性酚醛树脂稳定性高，具有优异的耐腐蚀性、耐候性和绝缘性能，可以改善热熔胶的润湿性，使其与被粘物体充分粘合，从而增加热熔胶的粘附性，提高粘接强度。
本发明中，用于聚乙烯防腐钢管专用粘接树脂的填料是滑石粉、轻质碳酸钙或二氧化硅中的一种或几种。
本发明中，用于聚乙烯防腐钢管专用粘接树脂的抗氧剂为1010(四[B-(3，5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸])季戊四醇酯或BHT(2，6-叔丁基-4-甲酚)中任一种。
本发明提出的用于聚乙烯防腐钢管专用粘接树脂的制备方法，采用熔融共混办法制备热熔胶，通过捏合机的捏合搅拌使各种组分进行充分的混合均匀。具体步骤如下：首先将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和、马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝聚丙烯在75-85℃下进行充油处理25-35分钟；然后加入抗氧剂，在捏合机中高速捏合，温度设为165-175℃；然后加入增粘树脂和填料，继续在165-175℃温度下搅拌捏合；最后，捏合均匀的热熔胶通过双螺杆挤出机挤出出料，即得所需产品。
本发明的有益效果：
(1)能在低于基材热收缩温度的情况下进行机械涂敷，并较好地黏附在基材上；又能在高于基材热收缩温度时，随基材的收缩而将基材与钢管粘牢，达到密封和防腐的目的。
(2)本发明粘接树脂具有较高的剪切强度，能够避免热收缩带收缩时出现滑移现象。
(3)对非极性材料(聚乙烯)及极性(钢管)材料均有较好的粘接力。
(4)在较宽温度范围内具有较高的剥离强度，以保证管道在使用过程中收缩带不会脱落。同时具有较好的耐低温性能，适用范围广。
(5)具有一定的耐蚀性、耐候性，较好的弹性和韧性，以及抗霉菌等性能，管道埋于地下，也具有足够长的使用寿命。
具体实施方式
实施例1
聚乙烯防腐钢管专用粘接树脂的组份比例(wt％)：
Figure BSA00000519235200031
按照计量，首先将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和、马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝聚丙烯在75-85℃下进行充油处理25-35分钟；然后加入抗氧剂，在捏合机中高速捏合，温度设为165-175℃；然后加入增粘树脂和填料，继续在165-175℃温度下搅拌捏合；最后，捏合均匀的热熔胶通过双螺杆挤出机挤出出料，即得所需产品。
实施例2
聚乙烯防腐钢管专用粘接树脂的组份比例(wt％)：
Figure BSA00000519235200032
按照计量，首先将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和、马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝聚丙烯在75-85℃下进行充油处理25-35分钟；然后加入抗氧剂，在捏合机中高速捏合，温度设为165-175℃；然后加入增粘树脂和填料，继续在165-175℃温度下搅拌捏合；最后，捏合均匀的热熔胶通过双螺杆挤出机挤出出料，即得所需产品。
实施例3
聚乙烯防腐钢管专用粘接树脂的组份比例(wt％)：
Figure BSA00000519235200041
按照计量，首先将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和、马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝聚丙烯在75-85℃下进行充油处理25-35分钟；然后加入抗氧剂，在捏合机中高速捏合，温度设为165-175℃；然后加入增粘树脂和填料，继续在165-175℃温度下搅拌捏合；最后，捏合均匀的热熔胶通过双螺杆挤出机挤出出料，即得所需产品。
实施例的测试结果：
通过以上本发明实施例制备粘接树脂，依照国家标准GB/T 7124-86进行胶粘剂搭接剪切强度的测定(金属对金属)，依照国家标准GB/T 15332-94进行热熔胶粘剂环球软化点的测定，结果如下表：
Figure BSA00000519235200042
通过以上数据显示，本发明粘接树脂环球软化点基本保持在95～100℃之间，拉伸强度基本可以超过14MPa。当马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯组分比例高时，粘接树脂对塑料的粘接能力提高，使用恰当比例的配方，粘接剂的防水阻隔性能、机械性能、抗热性能等综合性能良好。

Claims (2)

1.一种聚乙烯防腐钢管专用粘接树脂：其特征在于组分的重量百分比如下：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物20～40wt％，马来酸酐接枝聚乙烯15～20wt％，马来酸酐接枝聚丙烯15～20wt％，增粘树脂10～40wt％，填料5～10wt％，抗氧剂0.1～0.5wt％，其总重量满足100％。
2.一种按权利要求1所述的聚乙烯防腐钢管专用粘接树脂其特征在于制备方法为：采用熔融共混办法制备热熔胶，通过捏合机的捏合搅拌使各种组分进行充分的混合均匀。具体步骤如下：首先将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和、马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝聚丙烯在75-85℃下进行充油处理25-35分钟；然后加入抗氧剂，在捏合机中高速捏合，温度设为165-175℃；然后加入增粘树脂和填料，继续在165-175℃温度下搅拌捏合；最后，捏合均匀的热熔胶通过双螺杆挤出机挤出出料，即得所需产品。
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