CN104098821A - 一种室外给水用耐老化pe管材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种室外给水用耐老化PE管材及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯55-65、聚对苯二甲酸二烯丙酯25-35、双酚A型聚芳酯15-20、褐煤蜡4-7、乙撑双硬脂酰胺3-5、甲基氟硅油6-9、单油酸季戊四醇酯2.5-4.5、钛白粉10-15、有机蒙脱土10-15、二月桂酸二丁基锡1-2、碱式碳酸铅2-4、乙基-3-氨基丁烯酸酯1.5-2.5、二苯基硫脲2-3、双(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯1-2、二(2-乙基己基)磷酸酯4-8、填充母粒18-24、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯2-3、2,4-二叔丁基苯酚1-2、间苯二酚单苯甲酸酯1-2。本发明PE管材耐老化性好，耐环境应力开裂性能和抗紫外线辐射也非常突出，同时具有优良的耐热性、柔软性、耐磨性和耐化学腐蚀性，使用寿命长。

Description

一种室外给水用耐老化PE管材及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种PE管材及其制备方法，具体涉及一种室外给水用耐老化PE管材及其制备方法。
背景技术
PE管材因具有强度高、耐高温、抗腐蚀、无毒、耐磨等特点，被广泛应用于给水制造领域，是传统的钢铁管材、聚氯乙烯饮用水管的换代产品。近几年，随着科技水平的快速发展和人民生活水平的不断提高，对PE给水管材的性能要求愈来愈高，目前市场上的PE给水管材耐老化性能较差，暴露室外容易发生开裂现象，大大降低了PE管的使用寿命，限制了其应用范围。因此，急需开发一种室外给水用耐老化PE管材，以满足市场要求。
发明内容
    针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种耐老化性好、耐环境应力开裂性能和抗紫外线辐射性能突出的室外给水用PE管材及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
    一种室外给水用耐老化PE管材，由以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯 55-65、聚对苯二甲酸二烯丙酯 25-35、双酚A型聚芳酯 15-20、褐煤蜡 4-7、乙撑双硬脂酰胺 3-5、甲基氟硅油 6-9、单油酸季戊四醇酯 2.5-4.5、钛白粉 10-15、有机蒙脱土10-15、二月桂酸二丁基锡1-2、碱式碳酸铅2-4、乙基-3-氨基丁烯酸酯 1.5-2.5、二苯基硫脲 2-3、双(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯 1-2、二(2-乙基己基)磷酸酯 4-8、填充母粒 18-24、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯 2-3、2,4-二叔丁基苯酚1-2、间苯二酚单苯甲酸酯 1-2；
所述填充母粒的制备方法如下：a、称取以下重量份的原料：蛇纹石35-45、硅藻土25-35、叶腊石15-20、橄榄石 10-15、山嵛氧基聚二甲基硅氧烷1.5-2.5、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯 2-3、邻苯二甲酸二正辛酯10-15、己二酸二异癸烷基酯10-15、癸基十四醇鲸蜡硬脂酸酯1.5-2.5、二新戊酸聚氧丙烯酯 2-3、硬脂酸 3-6、OP蜡 4-8、聚酯型聚氨酯 30-40、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 25-35、无规聚丙烯 45-55；b、取硅藻土、叶腊石混合均匀，粉碎过150-200目筛，850-900℃煅烧1-2h，冷却至室温后加入山嵛氧基聚二甲基硅氧烷、邻苯二甲酸二正辛酯、癸基十四醇鲸蜡硬脂酸酯，高速混合3-5min后与甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物一同输入双螺杆挤出造粒机中，熔融挤出造粒即得母粒A；c、取蛇纹石、橄榄石混合均匀，粉碎过150-200目筛，940-980℃煅烧1-2h，冷却至室温后加入二硬脂酰氧异丙基铝酸酯 、己二酸二异癸烷基酯、二新戊酸聚氧丙烯酯，高速混合4-6min后与聚酯型聚氨酯一同输入双螺杆挤出造粒机中，熔融挤出造粒即得母粒B；d、将上述制得的母粒A、母粒B与无规聚丙烯、OP蜡、硬脂酸混合均匀后输入双螺杆挤出造粒机中，熔融挤出造粒即得所需的填充母粒。
    本发明的室外给水用耐老化PE管材的制备方法，包括以下步骤：
    （1）取高密度聚乙烯、填充母粒、有机蒙脱土、褐煤蜡、甲基氟硅油、二月桂酸二丁基锡、二苯基硫脲、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、2,4-二叔丁基苯酚投入捏合机内进行捏合，待物料摩擦生热至95-105℃，将物料排入冷混机中降温，当温度降到50℃以下时出料，得到混合料A；
    （2）取剩余原料投入捏合机内进行捏合，待物料摩擦生热至80-90℃，将物料排入冷混机中降温，当温度降到45℃以下时出料，得到混合料B；
    （3）将上述所得的混合料A和混合料B混合均匀后送至双螺杆挤出机中挤出成型制成管材即可。
本发明的有益效果：
    本发明PE管材耐老化性好，耐环境应力开裂性能和抗紫外线辐射也非常突出，同时具有优良的耐热性、柔软性、耐磨性和耐化学腐蚀性，使用寿命长，能够在室外露天存放或使用50年，制品经长期使用不脆不裂。
具体实施方式
    一种室外给水用耐老化PE管材，由以下重量（kg）的原料制成：高密度聚乙烯 60、聚对苯二甲酸二烯丙酯 30、双酚A型聚芳酯 16、褐煤蜡 5、乙撑双硬脂酰胺 4、甲基氟硅油 7、单油酸季戊四醇酯 3.5、钛白粉 12、有机蒙脱土13、二月桂酸二丁基锡1.5、碱式碳酸铅3、乙基-3-氨基丁烯酸酯 2、二苯基硫脲 2.5、双(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯 1.5、二(2-乙基己基)磷酸酯 6、填充母粒 22、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯 2.5、2,4-二叔丁基苯酚1.5、间苯二酚单苯甲酸酯 1；
所述填充母粒的制备方法如下：a、称取以下重量(kg)的原料：蛇纹石40、硅藻土30、叶腊石18、橄榄石 12、山嵛氧基聚二甲基硅氧烷2、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯 2.5、邻苯二甲酸二正辛酯10、己二酸二异癸烷基酯15、癸基十四醇鲸蜡硬脂酸酯2、二新戊酸聚氧丙烯酯 2.5、硬脂酸 4、OP蜡 6、聚酯型聚氨酯 35、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 30、无规聚丙烯 50；b、取硅藻土、叶腊石混合均匀，粉碎过200目筛，880℃煅烧1h，冷却至室温后加入山嵛氧基聚二甲基硅氧烷、邻苯二甲酸二正辛酯、癸基十四醇鲸蜡硬脂酸酯，高速混合4min后与甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物一同输入双螺杆挤出造粒机中，熔融挤出造粒即得母粒A；c、取蛇纹石、橄榄石混合均匀，粉碎过200目筛，960℃煅烧1.5h，冷却至室温后加入二硬脂酰氧异丙基铝酸酯 、己二酸二异癸烷基酯、二新戊酸聚氧丙烯酯，高速混合5min后与聚酯型聚氨酯一同输入双螺杆挤出造粒机中，熔融挤出造粒即得母粒B；d、将上述制得的母粒A、母粒B与无规聚丙烯、OP蜡、硬脂酸混合均匀后输入双螺杆挤出造粒机中，熔融挤出造粒即得所需的填充母粒。
    室外给水用耐老化PE管材的制备方法，包括以下步骤：
    （1）取高密度聚乙烯、填充母粒、有机蒙脱土、褐煤蜡、甲基氟硅油、二月桂酸二丁基锡、二苯基硫脲、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、2,4-二叔丁基苯酚投入捏合机内进行捏合，待物料摩擦生热至100℃，将物料排入冷混机中降温，当温度降到50℃以下时出料，得到混合料A；
    （2）取剩余原料投入捏合机内进行捏合，待物料摩擦生热至85℃，将物料排入冷混机中降温，当温度降到45℃以下时出料，得到混合料B；
    （3）将上述所得的混合料A和混合料B混合均匀后送至双螺杆挤出机中挤出成型制成管材即可。
上述制得的PE给水管材性能检测如下表所示：
检测项目 检测结果
抗拉强度(MPa） 41
屈服强度(MPa） 33
拉伸弹性模量(MPa） 1260
弯曲弹性模量(GPa） 1.2
抗压强度(MPa） 18
纵向延伸率（%） 880
老化系数（70℃，144h） 0.87
维卡软化温度（℃） 102

Claims (2)

1.一种室外给水用耐老化PE管材，其特征在于，由以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯 55-65、聚对苯二甲酸二烯丙酯 25-35、双酚A型聚芳酯 15-20、褐煤蜡 4-7、乙撑双硬脂酰胺 3-5、甲基氟硅油 6-9、单油酸季戊四醇酯 2.5-4.5、钛白粉 10-15、有机蒙脱土10-15、二月桂酸二丁基锡1-2、碱式碳酸铅2-4、乙基-3-氨基丁烯酸酯 1.5-2.5、二苯基硫脲 2-3、双(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯 1-2、二(2-乙基己基)磷酸酯 4-8、填充母粒 18-24、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯 2-3、2,4-二叔丁基苯酚1-2、间苯二酚单苯甲酸酯 1-2；
所述填充母粒的制备方法如下：a、称取以下重量份的原料：蛇纹石35-45、硅藻土25-35、叶腊石15-20、橄榄石 10-15、山嵛氧基聚二甲基硅氧烷1.5-2.5、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯 2-3、邻苯二甲酸二正辛酯10-15、己二酸二异癸烷基酯10-15、癸基十四醇鲸蜡硬脂酸酯1.5-2.5、二新戊酸聚氧丙烯酯 2-3、硬脂酸 3-6、OP蜡 4-8、聚酯型聚氨酯 30-40、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 25-35、无规聚丙烯 45-55；b、取硅藻土、叶腊石混合均匀，粉碎过150-200目筛，850-900℃煅烧1-2h，冷却至室温后加入山嵛氧基聚二甲基硅氧烷、邻苯二甲酸二正辛酯、癸基十四醇鲸蜡硬脂酸酯，高速混合3-5min后与甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物一同输入双螺杆挤出造粒机中，熔融挤出造粒即得母粒A；c、取蛇纹石、橄榄石混合均匀，粉碎过150-200目筛，940-980℃煅烧1-2h，冷却至室温后加入二硬脂酰氧异丙基铝酸酯 、己二酸二异癸烷基酯、二新戊酸聚氧丙烯酯，高速混合4-6min后与聚酯型聚氨酯一同输入双螺杆挤出造粒机中，熔融挤出造粒即得母粒B；d、将上述制得的母粒A、母粒B与无规聚丙烯、OP蜡、硬脂酸混合均匀后输入双螺杆挤出造粒机中，熔融挤出造粒即得所需的填充母粒。
2.根据权利要求1所述的室外给水用耐老化PE管材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）取高密度聚乙烯、填充母粒、有机蒙脱土、褐煤蜡、甲基氟硅油、二月桂酸二丁基锡、二苯基硫脲、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、2,4-二叔丁基苯酚投入捏合机内进行捏合，待物料摩擦生热至95-105℃，将物料排入冷混机中降温，当温度降到50℃以下时出料，得到混合料A；
（2）取剩余原料投入捏合机内进行捏合，待物料摩擦生热至80-90℃，将物料排入冷混机中降温，当温度降到45℃以下时出料，得到混合料B；
（3）将上述所得的混合料A和混合料B混合均匀后送至双螺杆挤出机中挤出成型制成管材即可。
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