CN105086078A - 一种耐腐蚀抗老化的聚乙烯复合管材 - Google Patents

一种耐腐蚀抗老化的聚乙烯复合管材 Download PDF

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Abstract

本发明申请公开了一种耐腐蚀抗老化的聚乙烯复合管材，由以下质量份数的原料组成：三元乙丙橡胶EPDM？13-16份、钛酸酯偶联剂4-6份、乙烯基硅橡胶6-10份、聚乙烯180-220份、偶氮化合物10-15份、色母2-4份、锌氧粉1-1.5份、改性石墨粉6-7份、填充剂3-5份、铂络合物0.5-1份，本发明的目的在于提供一种耐腐蚀抗老化的聚乙烯复合管材，以解决现有聚乙烯管材脆性比较大、管材易被腐蚀的问题。

Description

一种耐腐蚀抗老化的聚乙烯复合管材
技术领域
本发明涉及塑料管道生产技术领域，具体涉及一种耐腐蚀抗老化的聚乙烯复合管材。
背景技术
目前，随着我国的住宅产业快速发展以及城镇建设和西部大开发的持续开展推进，城市基础设施建设投入持续加大，为塑料管带来巨大的市场需求，资料显示，截止2010年底，全国建筑给水、热水供给领域至少80％采用塑料管，塑料管的需求量达到8-10万吨/年，可见塑料管在冷热水输送领域已得到了很好的发展。聚乙烯管材因其重量轻和成本低的优点，被广泛使用，然而人们在使用管材的过程中发现，普通聚乙烯管材由于本身材料的原因，导致管材在施工安装和使用过程中仍然还存在一些不足，其材料本身脆性比较大，耐高温性能差，在潮湿等恶劣环境下使用时，也容易受腐蚀，从而影响产品的正常使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐腐蚀抗老化的聚乙烯复合管材，以解决现有聚乙烯管材脆性比较大、管材易被腐蚀的问题。
为达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种耐腐蚀抗老化的聚乙烯复合管材，由以下质量份数的原料组成：三元乙丙橡胶EPDM13-16份、钛酸酯偶联剂4-6份、乙烯基硅橡胶6-10份、聚乙烯180-220份、偶氮化合物10-15份、色母2-4份、锌氧粉1-1.5份、改性石墨粉6-7份、填充剂3-5份、铂络合物0.5-1份。
本基础方案的原理和优点为：本发明中的聚乙烯复合管材采用恰当的配比组合，在管材原料中加入一定比例的锌氧粉，能增强管材的韧性和耐老性，加入一定比例的偶氮化合物，使管材的材质更轻，耐压，耐冲击；而改性石墨粉能增强管材的耐酸和耐碱性，即使在潮湿等恶劣环境下使用时，也具有极强的耐腐蚀性，配以其他原料成分，由多次试验所得，由本方案中组分混合的原料所制的聚乙烯管具有弹性好，韧性强、抗老化性能等，而且具有极强的耐腐蚀性，适应能力强，解决了现有的聚乙烯复合管不同程度的存在粘接强度不够、耐酸耐碱性不强的弊端，延长了使用寿命，具有良好的经济效益和社会效益。
在基础方案上的优选方案1为，所述改性石墨粉由质量份数为1份的石墨和3份的炭黑组成，在管材组合物中加入石墨和炭黑，并按照恰当的配比组合，能增强管材的耐酸和耐碱性，即使在潮湿等恶劣环境下使用时，也具有极强的耐腐蚀性。
在优选方案1上的优选方案2为，所述偶氮化合物为偶氮甲酰胺或偶氮二异丁腈，采用偶氮二甲酰胺或偶氮二异丁腈作为聚氯乙烯管生产的发泡剂，与传统工艺相比，生产的聚氯乙烯管产品质量得到大大提高，材质更轻，耐压，耐冲击，隔音效果更好。
在基础方案上的优选方案3为，所述填充剂是活性纳米轻质碳酸钙和陶土按照1:1组成的混合物，该混合物加入到管材的原料中后，与塑料的相溶性好、分散性好；可大大改善塑料制品的各项物理性能和加工性能，改善塑料流变性能；提高塑料制品的缺口冲击强度、硬度、弯曲弹性模量；可提高塑料制品表面光亮度和耐候性。
在优选方案3上的优选方案4为，所述活性纳米轻质碳酸钙的活化率为99％、粒径为20-50nm，粒径合适，利于原料的混溶和调配。
在基础方案上的优选方案5为，由以下质量份数的原料组成：三元乙丙橡胶EPDM14份、钛酸酯偶联剂5份、乙烯基硅橡胶8份、聚乙烯190份、偶氮化合物10份、色母2份、锌氧粉1.2份、改性石墨粉6份、填充剂4份、铂络合物0.8份，采用上述份数的组分，是本发明原料选取的最佳份数方案。
具体实施方式
实施例1
一种耐腐蚀抗老化的聚乙烯复合管材，由以下质量份数的原料组成：三元乙丙橡胶EPDM14份、钛酸酯偶联剂5份、乙烯基硅橡胶8份、聚乙烯190份、偶氮二异丁腈10份、色母2份、锌氧粉1.2份、改性石墨粉6份、填充剂4份、铂络合物0.8份；
其中，改性石墨粉由1份的石墨和3份的炭黑组成，填充剂是活性纳米轻质碳酸钙和陶土按照1:1组成的混合物，活性纳米轻质碳酸钙的活化率为99％、粒径为20-50nm。
一种耐腐蚀抗老化的聚乙烯复合管材的制备方法，包括以下步骤：
第一步：制备A料：将质量份数为180份的聚乙烯、5份的钛酸酯偶联剂、8份的乙烯基硅橡胶、2份的色母、1.2份的锌氧粉和6份的改性石墨粉在150-180度下混合熔融制得A料；
第二步：制备B料：将质量份数为10份的聚乙烯、14份的三元乙丙橡胶EPDM、6份的改性石墨粉、4份的填充剂和0.8份的铂络合物在160-175度下混合熔融制得B料；
第三步：混合发泡：将步骤一和步骤二制得的A料和B料混合并加入10份的偶氮二异丁腈发泡，制得管材原料的成品。
实施例2
一种耐腐蚀抗老化的聚乙烯复合管材，由以下质量份数的原料组成：三元乙丙橡胶EPDM13份、钛酸酯偶联剂4份、乙烯基硅橡胶6份、聚乙烯180份、偶氮二异丁腈10份、色母2份、锌氧粉1份、改性石墨粉6份、填充剂3份、铂络合物0.5份；
其中，改性石墨粉由1份的石墨和3份的炭黑组成，填充剂是活性纳米轻质碳酸钙和陶土按照1:1组成的混合物，活性纳米轻质碳酸钙的活化率为99％、粒径为20-50nm。
制备方法同实施例1
实施例3
一种耐腐蚀抗老化的聚乙烯复合管材，由以下质量份数的原料组成：三元乙丙橡胶EPDM16份、钛酸酯偶联剂6份、乙烯基硅橡胶10份、聚乙烯220份、偶氮二异丁腈15份、色母4份、锌氧粉1.5份、改性石墨粉7份、填充剂5份、铂络合物1份；
其中，改性石墨粉由1份的石墨和3份的炭黑组成，填充剂是活性纳米轻质碳酸钙和陶土按照1:1组成的混合物，活性纳米轻质碳酸钙的活化率为99％、粒径为20-50nm。
制备方法同实施例1
对上述实施例所制得的聚乙烯复合管材进行对比测试，方法如下：
1、高温测试箱110度，放置12小时；
2、紫外灯耐候测试箱，10W/m2的紫外线照射强度下存放400小时。
管材类型 高温箱测试 紫外灯箱耐候测试
实施例1 收缩率13.5％ 表面无明显裂痕
实施例2 收缩率14％ 表面无明显裂痕
实施例3 收缩率13.7％ 表面无明显裂痕
普通聚乙烯复合管 收缩率25.3％ 表面存在裂痕
采用实施例1-实施例3制得的聚乙烯复合管材与普通聚乙烯复合管材的对比实验中的主要技术指标：
由上表可知，采用本实施例1-实施例3制得的聚乙烯复合管材在高温箱测试中，收缩率控制在13.5％-14％，表面均无明显裂痕，相比普通聚乙烯复合管材来说，实施例1-实施例3制得的聚乙烯复合管材其拉伸强度和缺口冲击强度更大，断裂伸长率也较好，而且制得的管材具有良好的耐腐蚀性和抗老化性等优良性能，其中，实施例1的产品效果最好，优于实施例3，而实施例3的产品优于实施例2。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种耐腐蚀抗老化的聚乙烯复合管材，其特征在于，由以下质量份数的原料组成：三元乙丙橡胶EPDM13-16份、钛酸酯偶联剂4-6份、乙烯基硅橡胶6-10份、聚乙烯180-220份、偶氮化合物10-15份、色母2-4份、锌氧粉1-1.5份、改性石墨粉6-7份、填充剂3-5份、铂络合物0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀抗老化的聚乙烯复合管材，其特征在于，所述改性石墨粉由质量份数为1份的石墨和3份的炭黑组成。
3.根据权利要求2所述的耐腐蚀抗老化的聚乙烯复合管材，其特征在于，所述偶氮化合物为偶氮甲酰胺或偶氮二异丁腈。
4.根据权利要求1所述的耐腐蚀抗老化的聚乙烯复合管材，其特征在于，所述填充剂是活性纳米轻质碳酸钙和陶土按照1:1组成的混合物。
5.根据权利要求4所述的耐腐蚀抗老化的聚乙烯复合管材，其特征在于，所述活性纳米轻质碳酸钙的活化率为99％、粒径为20-50nm。
6.根据权利要求1所述的耐腐蚀抗老化的聚乙烯复合管材，其特征在于，由以下质量份数的原料组成：三元乙丙橡胶EPDM14份、钛酸酯偶联剂5份、乙烯基硅橡胶8份、聚乙烯190份、偶氮化合物10份、色母2份、锌氧粉1.2份、改性石墨粉6份、填充剂4份、铂络合物0.8份。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106589616A (zh) * 2016-11-10 2017-04-26 安徽泰达汽车零部件有限公司 一种耐老化抗菌epdm胶管
CN113337026A (zh) * 2021-06-25 2021-09-03 广西顺通高分子材料科技有限公司 一种耐腐蚀pe排水管制备工艺

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