CN103374312B

CN103374312B - 一种用于超高分子量聚乙烯复合材料的聚烯烃粘接树脂

Info

Publication number: CN103374312B
Application number: CN201210119297.4A
Authority: CN
Inventors: 蒋马小; 陈杰
Original assignee: TAIZHOU MODERN PLASTIC CO Ltd
Current assignee: TAIZHOU MODERN PLASTIC CO Ltd
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2012-04-23
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2032-04-23
Also published as: CN103374312A

Abstract

本发明公开了一种用于超高分子量聚乙烯复合材料的聚烯烃粘接树脂，其特征在于，以重量百分比计算包含以下组分：高密度聚乙烯，40%-60%，所述的高密度聚乙烯的熔体流动速率为2-20g/10min；茂金属聚乙烯，20%-45%，所述的茂金属聚乙烯的密度为0.88-0.91g/cm3，所述的茂金属聚乙烯的熔体流动速率为0.3-10g/10min；双峰聚乙烯，15%-60%，所述的双峰聚乙烯的熔体流动速率为0.01-5g/10min；高密度聚乙烯接枝不饱和羧酸，10%-80%；环氧树脂，1%-5%；硅烷偶联剂，1%-5%；抗氧剂，0.1%-3%，所述的以上各组分的质量百分比之和为100%。本发明的用于超高分子量聚乙烯复合材料的聚烯烃粘接树脂以一定分子量的聚烯烃树脂经化学改性而制成，具有很强的粘接力，形成紧密结合的一体化结构，充分发挥超高分子量聚乙烯复合材料UHMWPE优良性能。

Description

一种用于超高分子量聚乙烯复合材料的聚烯烃粘接树脂

技术领域

本发明涉及一种粘接剂，更确切地说，是一种用于超高分子量聚乙烯复合材料的聚烯烃粘接树脂。

背景技术

超高分子量聚乙烯树脂的分子量为200-300万，其抗冲击强度很高，是现有塑料中的最高值，是普通高密度聚乙烯的5倍之多，即使在-70℃时仍有相当高的冲击强度；摩擦系数很小，可以和冰、聚四氟乙烯（PTFE）相媲美，且具有很好的自润滑性能；耐磨损性能居塑料之首，比碳钢、黄铜还耐磨数倍；化学稳定性高，能耐酸、碱、盐各种腐蚀性介质及有机溶剂的侵蚀；耐疲劳性能突出，耐磨性极强；此外，UHMWPE的耐低温性能也是所有塑料中最佳的，即使在液态氮温度（-269℃）下仍具有一定的冲击强度和耐磨性；卓越的耐疲劳、耐老化、抗应力开裂能力和抗蠕变性能。这种材料特性，对输送高硫（含H₂S、CO₂、Cl⁺等腐蚀性介质）、高粘（含蜡、胶质较高）的原油和高磨损（气/固、液/固)物料（如泥浆、矿浆、煤灰），以及在平原、山地、沙漠、河流、沟壑等各种野外复杂地形及寒冷地区使用具有明显优势。正是由于超高分子量聚乙烯这些优良的特性，由其制造的板材或管材得到了广泛的应用。但是，由于UHMWPE的表面光滑，加工工艺复杂，采用现有的普通粘接剂，粘合的各个层次不能充分融合，在长时间使用后会发生物理上的分层开裂。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，从而提供一种用于超高分子量聚乙烯复合材料的聚烯烃粘接树脂。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种用于超高分子量聚乙烯复合材料的聚烯烃粘接树脂，其特征在于，以重量百分比计算包含以下组分：高密度聚乙烯，40%-60%，所述的高密度聚乙烯的熔体流动速率为2-20g/10min；茂金属聚乙烯，20%-45%，所述的茂金属聚乙烯的密度为0.88-0.91g/cm3，所述的茂金属聚乙烯的熔体流动速率为0.3-10g/10min；双峰聚乙烯，15%-60%，所述的双峰聚乙烯的熔体流动速率为0.01-5g/10min；高密度聚乙烯接枝不饱和羧酸，10%-80%；环氧树脂，1%-5%；硅烷偶联剂，1%-5%；抗氧剂，0.1%-3%，所述的以上各组分的质量百分比之和为100%。

本发明还公开了一种粘接超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的方法，该超高分子量聚乙烯（UHMWPE）通过上述聚烯烃粘接树脂与其他层次的超高分子量聚乙烯（UHMWPE）粘接。

本发明还公开了一种粘接超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的方法，该超高分子量聚乙烯（UHMWPE）通过上述聚烯烃粘接树脂与钢结构粘接。

作为优选的实施例，该钢结构包含钢板、钢丝、钢绳中的一种或其组合。

本发明还公开了一种粘接超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的方法，该超高分子量聚乙烯（UHMWPE）通过上述聚烯烃粘接树脂与纤维结构粘接。

作为优选，该纤维结构包含纤维丝、纤维束、纤维绳中的一种或其组合。

本发明还公开了一种粘接超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的方法，该超高分子量聚乙烯（UHMWPE）通过上述聚烯烃粘接树脂与聚乙烯粘接。

作为优选的实施例，该聚乙烯为HDPE、LDPE、MDPE、RTPE中的一种或其组合。

本发明还公开了一种粘接聚乙烯的方法，该聚乙烯通过上述聚烯烃粘接树脂与其他层次的聚乙烯粘接。

作为优选，该聚乙烯为HDPE、LDPE、MDPE、RTPE中的一种或其组合。

本发明的用于超高分子量聚乙烯复合材料的聚烯烃粘接树脂以一定分子量的聚烯烃树脂经化学改性而制成，具有很强的粘接力，大幅度提高粘合树脂与其他材料层次的粘合力，形成紧密结合的一体化结构，充分发挥超高分子量聚乙烯复合材料UHMWPE优良性能。

具体实施方式

下面对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明的超高分子量聚乙烯复合材料的聚烯烃粘接树脂作为一种粘合剂，不仅仅适用于超高分子量聚乙烯的粘接，也适用于聚乙烯的粘接。这种粘接树脂的成分是（以重量百分比计算）：

高密度聚乙烯，40%-60%，该高密度聚乙烯的熔体流动速率为2-20g/10min；茂金属聚乙烯，20%-45%，该茂金属聚乙烯的密度为0.88-0.91g/cm3，该茂金属聚乙烯的熔体流动速率为0.3-10g/10min；双峰聚乙烯，15%-60%，该双峰聚乙烯的熔体流动速率为0.01-5g/10min；高密度聚乙烯接枝不饱和羧酸，10%-80%；环氧树脂，1%-5%；硅烷偶联剂，1%-5%；抗氧剂，0.1%-3%，以上各组分的质量百分比之和为100%。

其中，熔体流动速率按GB/T3682，于190℃负载2160g的条件下。

一般来说，这种树脂用于以下几种层次或界面的粘接作业：

1）超高分子量聚乙烯（UHMWPE）-超高分子量聚乙烯（UHMWPE）；

2）超高分子量聚乙烯（UHMWPE）-钢结构（钢板、钢丝、钢绳），对于此种粘接，可以是钢板、钢丝、钢绳中的一种或者组合，比如钢丝与钢绳的组合。当然，钢丝不限于其物理外形，可以是有规则的钢丝编织物，也可以是无规则的钢丝积团等；

3）超高分子量聚乙烯（UHMWPE）-纤维（丝、束、绳），对于此种粘接，纤维可以是玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维、超高纤维、涤纶纤维、锦纶纤维等，当然，纤维的物理外形可以不限，可以是规则的纺织品，也可以是不规则的积团等；

4）超高分子量聚乙烯（UHMWPE）-聚乙烯（HDPE、LDPE、MDPE、PE80、PE100、RTPE），对于此种粘接，可以是HDPE、LDPE、MDPE、PE80、PE100、RTPE中的一种或者其组合；

5）聚乙烯（HDPE、LDPE、MDPE、PE80、PE100、RTPE）-聚乙烯（HDPE、LDPE、MDPE、PE80、PE100、RTPE），对于此种粘接，可以是HDPE、LDPE、MDPE、PE80、PE100、RTPE中的一种或其组合。

其中，上述缩写的定义如下：

HDPE：高密度聚乙烯；

LDPE：低密度聚乙烯；

MDPE：中密度聚乙烯；

PE80，PE100：PE材料按照国际上统一的标准划分为五个等级：PE32级、PE40级、PE63级、PE80级和PE100级。用于给水管道PE管的生产为高密度聚乙烯HDPE，其等级是PE80、PE100两种(依据最小要求强度MinimumRequiredStrength的缩写MRS)。PE80的MRS达到8MPa；PE100的MRS达到10MPa。MRS是指管受环向张应力强度（按国际标准测试计算值）；

RTPE：耐热聚乙烯。

当然，这种粘接树脂还可以用于复合粘接作业，比如，在管材中，同时进行第一种和第二种的粘接作业。

该聚烯烃粘合树脂高温高压施胶，大幅度提高专用粘合树脂与UHMWPE的粘合力，提高两相界面的粘合性，形成紧密结合的一体化结构，充分发挥UHMWPE的优良性能。

以上仅仅以一个实施方式来说明本发明的设计思路，在系统允许的情况下，本发明可以扩展为同时外接更多的功能模块，从而最大限度扩展其功能。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims

1.一种用于超高分子量聚乙烯复合材料的聚烯烃粘接树脂，其特征在于，以重量百分比计算包含以下组分：高密度聚乙烯，40%-60%，所述的高密度聚乙烯的熔体流动速率为2-20g/10min；茂金属聚乙烯，20%-45%，所述的茂金属聚乙烯的密度为0.88-0.91g/cm³，所述的茂金属聚乙烯的熔体流动速率为0.3-10g/10min；双峰聚乙烯，15%-60%，所述的双峰聚乙烯的熔体流动速率为0.01-5g/10min；高密度聚乙烯接枝不饱和羧酸，10%-80%；环氧树脂，1%-5%；硅烷偶联剂，1%-5%；抗氧剂，0.1%-3%，所述的以上各组分的质量百分比之和为100%。

2.一种粘接超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的方法，其特征在于，所述的超高分子量聚乙烯（UHMWPE）通过如权利要求1所述的聚烯烃粘接树脂与其他层次的超高分子量聚乙烯（UHMWPE）粘接。

3.一种粘接超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的方法，其特征在于，所述的超高分子量聚乙烯（UHMWPE）通过如权利要求1所述的聚烯烃粘接树脂与钢结构粘接。

4.根据权利要求3所述的粘接超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的方法，其特征在于，所述的钢结构包含钢板、钢丝、钢绳中的一种或其组合。

5.一种粘接超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的方法，其特征在于，所述的超高分子量聚乙烯（UHMWPE）通过如权利要求1所述的聚烯烃粘接树脂与纤维结构粘接。

6.根据权利要求5所述的粘接超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的方法，其特征在于，所述的纤维结构包含纤维丝、纤维束、纤维绳中的一种或其组合。

7.一种粘接超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的方法，其特征在于，所述的超高分子量聚乙烯（UHMWPE）通过如权利要求1所述的聚烯烃粘接树脂与聚乙烯粘接。

8.根据权利要求7所述的粘接超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的方法，其特征在于，所述的聚乙烯为HDPE、LDPE、MDPE、RTPE中的一种或其组合。

9.一种粘接聚乙烯的方法，其特征在于，所述的聚乙烯通过如权利要求1所述的聚烯烃粘接树脂与其他层次的聚乙烯粘接。

10.根据权利要求9所述的粘接聚乙烯的方法，其特征在于，所述的聚乙烯为HDPE、LDPE、MDPE、RTPE中的一种或其组合。