CN103205228B

CN103205228B - 一种多层阻氧管用热熔胶的制备方法

Info

Publication number: CN103205228B
Application number: CN201310087923.0A
Authority: CN
Inventors: 王明辉; 唐舫成; 汪加胜; 杜壮; 张阳阳
Original assignee: JIANGSU LUSHAN PHOTOVOLTAIC TECHNOLOGY Co Ltd; Guangzhou Lushan New Materials Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Lushan New Material Co., Ltd; Guangzhou Lushan New Materials Co Ltd
Priority date: 2013-03-19
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2015-11-11
Anticipated expiration: 2033-03-19
Also published as: CN103205228A

Abstract

本发明公开了一种多层阻氧管用热熔胶的制备方法，按重量份计，先取聚丙烯树脂95－99.9份、引发剂0.01－1份、接枝单体0.1－4份和抗氧剂0.1－0.3份通过高速混合机混合后加入双螺杆挤出机中熔融接枝，制得聚丙烯接枝物；再用聚丙烯接枝物10－99份、增粘树脂5－40份、聚烯烃弹性体10－40份、苯乙烯类弹性体0－30份、聚丙烯0－50份加入高速混合机混合均匀，最后通过双螺杆挤出机熔融共混，得到多层阻氧管用热熔胶。本发明的工艺简单、成本低，制得热熔胶的力学性能优异，且能够很好地将高分子阻氧材料EVOH与PB粘接。

Description

一种多层阻氧管用热熔胶的制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种多层阻氧管用热熔胶的制备方法，该热熔胶主要用于粘接冷热水用阻氧管的基体层和阻隔层。

背景技术

目前，用于生活用水的输送、散热器连接、空调和地板采暖等的给水管道根据其结构的不同可分为两大类，即是纯塑料管和塑料复合管。纯塑料管全部由塑料制造，如聚丙烯（PP－R、PP－B、PP－H）管道、交联聚乙烯（PE－Xa、PE－Xb、PE－Xc）管道、耐热聚乙烯（PE－RT）管道、聚丁烯（PB）管道、氯化聚氯乙烯（PVC－C）管道、聚氯乙烯（PVC）管道和聚乙烯（PE）管道，其中以聚丁烯（PB）管道使用最为广泛。

虽然纯塑料管材具有耐高温、耐高压、耐腐蚀、运输方便、易于安装等优点，但也存在不足。在采暖系统中应用纯塑料管材时，当热水温度为40℃、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，系统中金属部件加速被腐蚀破坏。这是因为纯塑料管材不能阻隔氧气的渗透，耐氧气又有利于某些细菌和微生物的生长，使管材内部细菌和微生物大量繁殖，逐渐形成生物粘泥，造成管材流体输送不畅，小管径甚至出现堵塞现象；同时，氧气的不断渗入还会导致管材和其他相关设备寿命缩短。

因此，给水管道的阻氧性能的好坏直接关系到管材的应用性能。塑料复合管由于其阻氧性能较纯塑料管材优越而更受青睐。现有阻氧性能较好的给水用塑料复合管主要有两种：一是铝塑复合管（搭接焊/对接焊）、塑铝稳态管等；二是通过塑料管（如PE－RT、PEX、PB、PPR等）与一层高分子阻氧材料EVOH复合，制成阻氧管。第一种的管材不仅制作工艺复杂，而且价格较高、施工困难。目前第二种管材发展迅猛，大有取代第一种管材的趋势。而第二种管材虽然从制作难度及成本、应用方面比第一种管材较有优势，但需要使用到热熔胶粘接阻氧层和管材基层，而现有的热熔胶用于粘接阻氧层和基体层时存在粘接不稳定的缺陷。因此，开发一种能够粘接阻氧管中的阻氧层和基体层、并且使阻氧管在长期使用过程中保持阻氧层和基体层的粘接稳定成为推广阻氧管的重要因素。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种多层阻氧管用热熔胶的制备方法，该制备方法简单容易操作，所采用的原材料容易获得且价格便宜，特别是制得的热熔胶用于粘接阻氧管中的阻氧层和基体层时，能够使得阻氧管在长期使用过程中保持阻氧层和基体层的粘接稳定。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多层阻氧管用热熔胶的制备方法，其包括以下步骤：

（1）按重量份计，取聚丙烯树脂95－99.9份、引发剂0.01－1份、接枝单体0.1－4份和抗氧剂0.1－0.3份通过高速混合机混合后加入双螺杆挤出机中熔融接枝，得到聚丙烯接枝物；

（2）按重量份计，取聚丙烯接枝物10－99份、增粘树脂5－40份、聚烯烃弹性体10－40份、苯乙烯类弹性体0－30份、聚丙烯0－50份加入高速混合机混合均匀，再通过双螺杆挤出机熔融共混，得到多层阻氧管用热熔胶。

所述聚丙烯树脂为无规共聚聚丙烯、间规共聚聚丙烯或均聚聚丙烯中的一种或两种以上混合。

所述引发剂为过氧化物类引发剂或过酸酯类引发剂中的一种或两种混合。过氧化物类引发剂可以为过氧化二异丙苯（DCP）、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酰（BPO）、过氧化月桂酸、2，5－二甲基－2，5－二（叔丁基过氧化）己烷、双（叔丁基过氧化异丙基）苯、二－叔丁基过氧化物。过酸酯类引发剂可以为过苯甲酸叔丁酯。偶氮类引发剂可以为偶氮双异丁腈。

所述接枝单体为马来酸酐、富马酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈、丙烯酰胺、醋酸乙烯酯、丙烯酸酯、乙烯缩水甘油醚、苯乙烯、丙烯酸钠、丙烯酸锌中的一种或两种以上混合。

所述增粘树脂为POE类弹性体与三元乙丙橡胶、萜类树脂、松香树脂、微晶蜡、石油树脂中的一种以上混合。

所述聚烯烃弹性体为乙烯基弹性体或丙烯基弹性体，例如美国陶氏化学公司的VERSIFY™系列产品和AFFINITY POP系列产品。

所述苯乙烯类弹性体为苯乙烯－丁二烯－苯乙烯嵌段共聚物、丁苯橡胶、SEBS、苯乙烯－异戊二烯－苯乙烯嵌段共聚物中的一种或两种以上混合。

所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂B215、抗氧剂900、抗氧剂264、抗氧剂DLTP中的一种或两种以上混合。

所述高速混合机的转速为200-300rpm，混合时间10min-30min。

步骤（1）和步骤（2）中双螺杆挤出机一区、二区、三区、四区、五区的温度及模头的温度为160℃－230℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明所制得的热熔胶，通过加入增粘树脂和合适的弹性体，提高了热熔胶对被粘物表面的浸润性，具有粘接速度快、粘接强度高的优点；

2、本发明所制得的热熔胶，具有优异的加工性能，用于粘接多层阻氧管的基体层和阻氧层时，可与基体层和阻氧层通过共挤的工艺挤出，达到粘接的目的，无需人工涂覆或者机械涂覆，应用工艺简单而且具有粘接性能好、粘接效果稳定性好；

3、本发明的制备方法简单、操作简单、能耗低，所采用的原材料容易获得且价格便宜，生产成本低。

具体实施方式

下面通过具体实施例子对本发明作进一步详细说明。

实施例1

将10Kg的MI为0.6 g/10min（2.16Kg，230℃ ）的无规共聚聚丙烯、200g马来酸酐、30g过氧化二异丙苯和20g抗氧剂1010在高速混合机中以200rpm 的转速混合30min，可加入150g的矿物油或丙酮，使微量的引发剂可以吸附在HDPE粒子表面，实现它们的均匀混合。将上述混合均匀的物料在双螺杆挤出机中熔融混合，挤出温度为200℃，未反应完全的单体在0.1MPa的真空度下去除，冷却切粒后，得到聚丙烯接枝物。

将上述的4Kg聚丙烯接枝物，2Kg的增粘树脂 EPDM、2Kg的增粘树脂POE，1Kg聚乙烯弹性体versify de2300，1Kg的苯乙烯类弹性体SEBS，通过高混机充分的混合均匀。将混合均匀的物料在双螺杆挤出机上挤出造粒，挤出温度为190℃，得到多层阻氧管用热熔胶粒料，可用于基材为PB的多层阻氧管。

实施例2

将10Kg的MI为4.0 g/10min（2.16Kg，230℃ ）均聚聚丙烯、150g马来酸酐、20g丙烯酸、10g的2,5-二甲基-2,5-二（叔丁基过氧化）己烷和20g抗氧剂215在高速混合机中以300rpm的转速混合10min，可加入150g的矿物油或丙酮，使微量的引发剂可以吸附在LLDPE粒子表面，实现它们的均匀混合。将上述混合均匀的物料在双螺杆挤出机中熔融混合，挤出温度为190℃，未反应完全的单体在0.1MPa的真空度下去除，冷却切粒后，得到聚丙烯接枝物。

将上述的3.5Kg聚丙烯接枝物，3.5Kg的增粘树脂POE，2Kg聚乙烯弹性体versify de2300，1Kg的苯乙烯类弹性体SIS，通过高混机充分的混合均匀。将混合均匀的物料在双螺杆挤出机上挤出造粒，挤出温度为190℃，得到多层阻氧管用热熔胶粒料, 可用于基材为PB的多层阻氧管。

实施例3

将10Kg的MI为5.0 g/10min（2.16Kg，230℃ ）间规共聚聚丙烯、150g马来酸酐、20g的双（叔丁基过氧化异丙基）苯和10g的抗氧剂215在高速混合机中以250rpm的转速混合15min，可加入150g的矿物油或丙酮，使微量的引发剂可以吸附在LLDPE粒子表面，实现它们的均匀混合。将上述混合均匀的物料在双螺杆挤出机中熔融混合，挤出温度为190℃，未反应完全的单体在0.1MPa的真空度下去除，冷却切粒后，得到接枝LLDPE。

将上述的2Kg聚丙烯接枝物，4Kg的MI为0.7 g/10min（2.16Kg，230℃ ）共聚聚丙烯，1Kg增粘树脂POE，1Kg聚乙烯弹性体versify de2300，通过高混机充分的混合均匀。将混合均匀的物料在双螺杆挤出机上挤出造粒，挤出温度为200℃，得到多层阻氧管用热熔胶粒料, 可用于基材为PB、PE-RT、PE-X的多层阻氧管。

实施例4

将10Kg的MI为0.3 g/10min（2.16Kg，230℃ ）共聚聚丙烯、150g马来酸酐、100g苯乙烯、30g的过氧化二异丙苯和10g的抗氧剂215在高速混合机中混合30min，可加入150g的矿物油或丙酮，使微量的引发剂可以吸附在LDPE粒子表面，实现它们的均匀混合。将上述混合均匀的物料在双螺杆挤出机中熔融混合，挤出温度为200℃，未反应完全的单体在0.1MPa的真空度下去除，冷却切粒后，得到接枝PP。

将上述的3.5Kg接枝PP，2.5Kg的MI为0.5 g/10min（2.16Kg，230℃ ）PP，1Kg增粘树脂POE，2Kg聚乙烯弹性体versify de3000，1Kg的苯乙烯类弹性体SBS，通过高混机充分的混合均匀。将混合均匀的物料在双螺杆挤出机上挤出造粒，挤出温度为200℃，得到多层阻氧管用热熔胶粒料，可用于基材为PPR的多层阻氧管。

性能测试

取实施例1－4的样品，检测各个样品的基本性能，包括EVOH和PB树脂的剥离强度，实验结果如下：

上表的实验结果表明，实施例1－4获得的样品力学性能优异，且能够很好地将高分子阻氧材料EVOH与PB粘接。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims

1.一种多层阻氧管用热熔胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)按重量份计，取聚丙烯树脂95－99.9份、引发剂0.01－1份、接枝单体0.1－4份和抗氧剂0.1－0.3份通过高速混合机混合后加入双螺杆挤出机中熔融接枝，得到聚丙烯接枝物；

(2)按重量份计，取聚丙烯接枝物10－99份、增粘树脂5－40份、聚烯烃弹性体10－40份、苯乙烯类弹性体0－30份、聚丙烯0－50份加入高速混合机混合均匀，再通过双螺杆挤出机熔融共混，得到多层阻氧管用热熔胶；

所述聚烯烃弹性体为乙烯基弹性体或丙烯基弹性体；

2.如权利要求1所述的多层阻氧管用热熔胶的制备方法，其特征在于：所述聚丙烯树脂为无规共聚聚丙烯、间规共聚聚丙烯或均聚聚丙烯中的一种或两种以上混合。

3.如权利要求1所述的多层阻氧管用热熔胶的制备方法，其特征在于：所述引发剂为过氧化物类引发剂或过酸酯类引发剂中的一种或两种混合。

4.如权利要求1所述的多层阻氧管用热熔胶的制备方法，其特征在于：所述接枝单体为马来酸酐、富马酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈、丙烯酰胺、醋酸乙烯酯、丙烯酸酯、乙烯缩水甘油醚、苯乙烯、丙烯酸钠、丙烯酸锌中的一种或两种以上混合。

5.如权利要求1所述的多层阻氧管用热熔胶的制备方法，其特征在于：所述增粘树脂为萜类树脂、松香树脂、石油树脂中的一种以上混合。

6.如权利要求1所述的多层阻氧管用热熔胶的制备方法，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂B215、抗氧剂900、抗氧剂264、抗氧剂DLTP中的一种或两种以上混合。

7.如权利要求1所述的多层阻氧管用热熔胶的制备方法，其特征在于：所述高速混合机的转速为为200-300rpm，混合时间10min-30min。

8.如权利要求1所述的多层阻氧管用热熔胶的制备方法，其特征在于：步骤(1)和步骤(2)中双螺杆挤出机一区、二区、三区、四区、五区的温度及模头的温度为160℃－230℃。