CN102927379A - 新型阻氧型聚丁烯管材 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型阻氧型聚丁烯管材，该管材使用LCP代替EVOH作为新型阻氧型聚丁烯管材的阻氧层，采用三层挤出生产聚丁烯管材的同时，在聚丁烯管材表面涂覆一层高阻氧材料LCP，两层之间需一层热熔胶将聚丁烯管材与LCP紧密的粘连在一起。所生产的新型阻氧型聚丁烯管材阻氧层更薄、成本更低、耐磨性、耐环境性能和耐腐蚀性更强，使用寿命较EVOH作为阻氧材料生产出的聚丁烯管材更长。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型阻氧型聚丁烯管材，属于对聚丁烯管材阻氧型能的改性技术领域。
背景技术
塑料管材都具有渗氧性，并且随着温度的升高，塑料管材的渗氧特点越发突出。这就会导致管道内的热水中的含氧量随着温度的升高而增加。当热水温度为40℃时，渗氧量大于0.1mg/(L.day)时，将对采暖系统中的金属加热器、金属阀门、管件、散热器、水泵等产生严重的腐蚀。所以，在欧洲，热水系统中(采暖、空调、地暖等)大量采用的是阻氧型的塑料管材。在采暖管道领域里，美国、欧洲和澳大利亚均强制要求在地板采暖工程中采用防渗氧的加热塑料管道。聚丁烯作为时下最为时髦的采暖管材，它综合了卫生性、加工性、高强度和柔韧性等优势，在物理特性、热力学特性和功能性等方面获得了综合的平衡。但同时聚丁烯管道透氧率稍高，经过多年的探索，生产并应用阻氧型的聚丁烯塑料管材成为主要的解决方案。
EVOH对气体具有极好的阻隔性和极好加工性，另外透明性、光泽性、机械强度、伸缩性、耐磨性、耐寒性和表面强度都非常优异。因此EVOH作为一种高阻隔性材料，被广泛用于生产阻氧型聚丁烯管材。
EVOH是将乙烯聚合物的加工性和乙烯醇聚合物的阻隔作用相结合的乙烯-乙烯醇共聚物。从性质上来说，EVOH共聚物是高度结晶体，它的性质主要取决于其共聚单体的相对浓度。一般地说，当乙烯含量增加时，气体阻隔性能下降，树脂更易于加工；聚乙烯醇(PVOH)的气体渗透率最低。但是，PVOH是水溶性的，难以生产加工。
EVOH是亲水性的，其缺点在于，EVOH的阻隔性能受环境影响较大，当湿度>60％时，阻隔性能明显下降；而且在施工过程中，阻氧层极易受到破坏，使阻氧失效，而且在热熔连接前，还需要用专用工具剥去外层的阻氧层和胶层，热熔连接工艺复杂，施工难度大。
本发明的目的即在于发明一种较EVOH阻氧效果更好，且不随环境温度而改变阻隔性能的一种新型阻氧型聚丁烯管材。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明人采用挤出聚丁烯管材，进行涂覆高阻氧性液晶聚合物(LCP)以取代EVOH做阻氧型聚丁烯管材的阻氧层。
本发明的目的即在于发明一种较EVOH阻氧效果更好，且不随环境温度而改变阻隔性能的一种新型阻氧型聚丁烯管材。
LCP作为阻氧材料的优越性能包括如下几点：
1、LCP具有优良的对氧气、香味、水汽的高阻隔性能，大大优于一般阻隔树脂EVOH和PVDC，透氧率为EVOH的十分之一，LCP如果达到EVOH的阻氧水平，厚度仅为EVOH的十分之一，综合成本略有降低；
2、LCP作为高阻隔性材料，不像EVOH，其阻氧性能不随湿度提高而减弱；
3、LCP具有自增强性：由于具有异常规整的纤维状结构特点，其机械强度及其模量水平远远超过普通工程塑料；
4、LCP其优异的耐磨性、热稳定性、耐热性及耐化学药品性优异；
5、LCP具有突出的耐腐蚀性能，在浓度为90％酸及浓度为50％碱存在下不会受到侵蚀。
由上述可以看出：LCP作为阻氧层的聚丁烯管材，其耐热、耐磨、耐环境条件等性能都比EVOH更适合作为聚丁烯管材阻氧层。
因为聚丁烯与LCP两种材料不同，结晶性能差别较大，需要热熔胶作为中间层，将内层聚丁烯管材与外层阻氧层LCP紧密粘连在一起，以保证LCP阻隔氧气的效果。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
采用三层挤出生产聚丁烯管材的同时，在聚丁烯管材表面涂覆一层高阻氧材料LCP，两层之间需一层热熔胶将聚丁烯管材与LCP紧密的粘连在一起。所生产的新型阻氧型聚丁烯管材阻氧层更薄、成本更低、耐磨性、耐环境性能和耐腐蚀性更强，使用寿命较EVOH作为阻氧材料生产出的聚丁烯管材更长。
具体实施方式
实施例1：
采用三台挤出机进行三层共挤，内层为聚丁烯管材，中间层为热熔胶，外层为高阻氧材料LCP。
具体工艺参数如下：
内层聚丁烯管材：机筒温度为：160-165℃，模头温度为：165-175℃；
中间层热熔胶：机筒温度为：190-195℃，模头温度为：195-210℃；
外层阻氧层LCP：机筒温度为：240-255℃，模头温度为：260-300℃
真空度为前段真空度为-0.26mbar后端真空度为-0.12MPa，经过冷却定型后截取为规定长度，即得成品。
本发明效果是将LCP代替EVOH作为阻氧层生产新型阻氧型聚丁烯管材，此管材在阻氧性能不变的条件下，外层阻氧材料更薄，成本略有下降，由于液晶聚合物的性能决定，此管材耐磨性、耐腐蚀性能更好，耐环境湿度更佳、施工更为简单，使用寿命将更长。。
Claims (2)
1.一种新型阻氧型聚丁烯管材，其特征在于，采用LCP作为阻氧层生产新型阻氧聚丁烯管材。
2.根据权利要求1所述的新型阻氧型聚丁烯管材，其特征在于，所述的阻氧层LCP生产温度为：机筒温度：240-255℃，模头温度：260-300℃。前段真空度为-0.26mbar，后端真空度为-0.12MPa。
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