CN104497917A - 一种低温型3pe热熔胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低温型3PE热熔胶，由如下组分按重量份比例组成：弹性体40~80份，增粘树脂10~30份，增塑剂0~15份，抗氧剂0.2~0.5份，填料0~15份。本发明的防腐用3PE热熔胶，耐低温性能好，粘结性和密封性能好，同时高温时也具有一定保护力，防腐效果优异。本发明低温型3PE热熔胶的制备方法，工艺简单，节约能耗，便于推广。

Description

一种低温型3PE热熔胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种3PE热熔胶及其制备方法。

背景技术

埋地管道作为介质的传输载体，地面工程的重要设施之一。是连接上游资源和下游用户的纽带，由于管道长期埋在地下，随着时间的推移，外界土壤特性及地形沉降等因素的影响，管道会发生腐蚀、穿孔、泄漏，会给国家带来巨大的经济损失，同时会给环境带来严重污染。随着国家对于大中型长输管线以及居民生活用城市管网的投入和建设，钢质管道的及附属设施的防腐蚀措施也成为重要的研究领域。3PE热熔胶是各种防腐材料的重要组成部分，广泛用于石油、天然气、化工、城市建设中的给排水和煤气输送等埋地钢质管道外防腐的胶粘带，对埋地管道起到有效的保护作用。

3PE热熔胶在国内外均有广泛应用于管道防腐，但是普通3PE热熔胶的耐低温性差，在低温环境下脆性大，容易断裂，粘接性和密封性不好，影响防腐效果。

近来也有耐低温热熔胶问世，但是在注重耐低温性的同时，热熔胶的粘接强度不高，常温下强度低，高温时几乎没有强度，丧失了对管道的保护作用。

发明内容

一种低温型3PE热熔胶，其特征是，由如下组分按重量份比例组成：弹性体40~80份，增粘树脂10~30份，增塑剂0~15份，抗氧剂0.2~0.5份，填料0~15份；

所述弹性体为聚乙烯-醋酸乙烯酯（EVA），苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）；苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）；丁基橡胶（IIR）；三元乙丙橡胶（EPDM）和乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物（EMH）中一种或几种的任意比混合物，且以重量百分比计，所述EVA中醋酸乙烯酯含量20~40%，EMH中马来酸酐含量2~5%。上述弹性体材料在低温时都有较好的韧性和一定的弹性。

所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，也可以是本行业通用的其它类型的抗氧剂。抗氧剂的作用主要是为了防止材料在成型加工过程中出现热老化。

所述抗氧剂优选为四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯。

所述填料优选为轻质碳酸钙，其可以提高材料的硬度，并降低内聚力，在剥离时达到内聚破坏的效果。

优选的，所述增粘树脂为萜烯树脂、碳五石油树脂和松香季戊四醇酯中的一种或者三者的任意比混合物。增粘树脂的加入可以提高初粘强度以及流动性。

优选的，所述增塑剂为聚异丁烯、环烷油或聚异丁烯和环烷油的任意比混合物。这几种聚合物可以有效提高耐低温性能。

优选的，所述EVA的熔融指数为25~400g/10min；所述SBS的熔融指数为0.5~10g/10min；所述弹性体为SEBS的熔融指数为0.5~5g/10min；所述IIR重均分子量为（20~30）×10⁴；所述EPDM门尼粘度ML125℃1+4为20~70；所述EMH的熔融指数为5~200g/10min。

优选的，所述萜烯树脂的软化点为95～115℃；所述碳五石油树脂的软化点为95-115℃；所述松香季戊四醇酯的软化点95～115℃。

优选的，所述聚异丁烯的粘均分子量为30000～100000。

本发明低温型3PE热熔胶的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

将捏合机油温升至160～200°C，先将弹性体、填料以及抗氧剂按比例加入到捏合机中捏合搅拌25～45分钟，然后将增粘树脂及增塑剂加入至捏合机中继续搅拌25～45分钟，然后降温成型处理。

本发明低温型3PE热熔胶的使用方法：首先将低温型3PE热熔胶通过冷压以及牵引传送装置将低温型3PE热熔胶连续涂敷在辐射交联聚乙烯热收缩带基材上。该基材具有一定的“记忆效应”，在现场施工时，使用火焰喷枪加热涂有低温型3PE热熔胶基材，当温度高于基材热收缩温度时，随着基材热缩时，3PE热熔胶熔融，从而与钢管粘牢，达到密封和防腐的作用。

本发明所达到的有益效果：

1、本发明低温型3PE热熔胶用于管道补口防腐，其粘接性和密封性优异，低温柔韧性好，脆化温度达-50℃；

2、本发明低温型3PE热熔胶在低温和高温环境下剥离强度高，性能稳定：-20℃，对底漆钢250N/cm；50℃，对底漆钢15N/cm，且均为内聚破环，对管道能起到非常好的保护作用。

3、本发明低温型3PE热熔胶应用于管道补口，钢管表面处理要求比较低，施工方便。

具体实施方式

下面通过实施例的方式，对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1

一种低温型3PE热熔胶，它是由如下组分按重量百分比组成：

EVA                          10%

IIR                           10%

EMH                         35%

EPDM                        15%

聚异丁烯                      5%

萜烯树脂                      10%

松香季戊四醇酯                10%

轻质碳酸钙                   4.5%

抗氧剂                       0.5%

其中EVA的熔融指数为150g/10min，其中按重量百分比计，醋酸乙烯酯含量28%；

IIR重均分子量为30×10⁴；

EMH的熔融指数为50 g/10min，其中按重量百分比计，马来酸酐含量为3%；

EPDM的门尼粘度ML125℃1+4为25；

聚异丁烯粘均分子量为100000；

萜烯树脂的软化点为110℃；

松香季戊四醇酯的软化点为105℃；

抗氧剂为四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯。

具体制备方法为：先按比例取EVA、IIR、EMH、EPDM、轻质碳酸钙以及抗氧剂物料加入到捏合机中在170℃下搅拌恒定40分钟，然后加入聚异丁烯、萜烯树脂和松香季戊四醇酯继续搅拌恒定40分钟，成型处理后，即是本发明实施例1的低温型3PE热熔胶。

本实施例低温型3PE热熔胶的使用方法：首先通过冷压以及牵引传送装置将低温型3PE热熔胶连续涂敷在辐射交联聚乙烯热收缩带基材上。该基材具有一定的“记忆效应”，在现场施工时，使用火焰喷枪加热涂有低温型3PE热熔胶基材，当温度高于基材热收缩温度时，随着基材热缩时，3PE热熔胶熔融，从而与钢管粘牢，达到密封和防腐的作用。

实施例2～6

分别为一种3PE热熔胶，其组分及用量见表1，其余包括制备及使用方法同实施例1。

表1

表1中各实施例热熔胶组成均按重量百分比计。

实施例2-6中，SBS的熔融指数为2g/10min。SEBS熔融指数为2.5g/10min。碳五石油树脂的软化点为100℃。

由表1可知，实施例1-6的热熔胶的脆化温度均达-50℃，且在低温和高温环境下剥离强度均比较高，性能稳定，-20℃，对底漆钢250N/cm，粘结性和密封性能好；50℃，对底漆钢15N/cm，另外两种情况下剥离时均为内聚破环，对管道能起到非常好的保护作用，防腐效果优异。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1. 一种低温型3PE热熔胶，其特征是，由如下组分按重量份比例组成：弹性体40~80份，增粘树脂10~30份，增塑剂0~15份，抗氧剂0.2~0.5份，填料0~15份；

所述弹性体为聚乙烯-醋酸乙烯酯（EVA），苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）；苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）；丁基橡胶（IIR）；三元乙丙橡胶（EPDM）和乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物（EMH）中一种或几种的任意比混合物，且以重量百分比计，所述EVA中醋酸乙烯酯含量20~40%，EMH中马来酸酐含量2~5%。

2. 根据权利要求1所述的一种低温型3PE热熔胶，其特征是，所述增粘树脂为萜烯树脂、碳五石油树脂和松香季戊四醇酯中的一种或者三者的任意比混合物。

3. 根据权利要求1所述的一种低温型3PE热熔胶，其特征是，所述增塑剂为聚异丁烯、环烷油或聚异丁烯和环烷油的任意比混合物。

4. 根据权利要求2所述的一种低温型3PE热熔胶，其特征是，所述EVA的熔融指数为25~400g/10min；所述SBS的熔融指数为0.5~10g/10min；所述弹性体为SEBS的熔融指数为0.5~5g/10min；所述IIR重均分子量为（20~30）×10⁴；所述EPDM门尼粘度ML125℃1+4为20~70；所述EMH的熔融指数为5~200g/10min。

5. 根据权利要求4所述的一种低温型3PE热熔胶，其特征是，所述萜烯树脂的软化点为95～115℃；所述碳五石油树脂的软化点为95-115℃；所述松香季戊四醇酯的软化点95～115℃。

6. 根据权利要求3所述的一种低温型3PE热熔胶，其特征是，所述聚异丁烯的粘均分子量为30000～100000。

7. 根据权利要求1所述的一种低温型3PE热熔胶的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

将捏合机油温升至160～200°C，先将弹性体、填料以及抗氧剂按比例加入到捏合机中捏合搅拌25～45分钟，然后将增粘树脂及增塑剂加入至捏合机中继续搅拌25～45分钟，然后降温成型处理。