CN105778240A - 一种耐氯聚乙烯管及其制备方法 - Google Patents

一种耐氯聚乙烯管及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐氯聚乙烯管及其制备方法，包括以下步骤：步骤1：将重量份为7.5‑15的抗氯的抗氧剂组合物溶于丙酮溶液中形成溶液，然后与重量份为10‑16份的二氧化硅于混料机内高速捏合，直至溶液被吸收完全后出料，得到吸附料，于80℃条件下干燥30min；步骤2：将步骤1制备的吸附料与重量份为100份的聚乙烯树脂混合，利用双螺杆挤出造粒，并控制挤出机温度160‑200℃，模具温度180‑220℃，制备聚乙烯母料；步骤3：将步骤2制备的聚乙烯母粒以3％‑5％的比例进行添加，经单螺杆挤出机挤出，并控制挤出机温度160‑200℃，模具温度180‑220℃，螺杆转速50‑100rpm，生产速度控制在5‑30m/min，制备耐氯聚乙烯管。本发明的优点是：耐氯效果更好，且持久性强，抗抽提效果更好。

Description

一种耐氯聚乙烯管及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐氯聚乙烯技术领域，尤其是涉及一种耐氯聚乙烯管及其制备方法。
背景技术
与传统的金属管、水泥管相比，塑料管材具有质轻、耐腐蚀、水流阻力小、综合节能性好、运输方便、使用寿命长等优点。其中聚乙烯(PE)管材已成为世界上消费第二大的塑料管材品种，被广泛应用于建筑和市政给水、燃气、地暖等领域。
在许多应用中，均有向水中加入氯来用作消毒剂，水中游离的氯会对聚乙烯管产生一定的腐蚀，在长期的使用中会使聚乙烯降解，从而影响聚乙烯给水管的寿命。已有文献证明水中氯的存在会加速塑料破坏过程。目前大多数PE给水管是通过添加普通抗氧化剂来进行抗氯，由于材料耐氯性及耐氧化机理不同，因而仅通过添加抗氧化剂进行抗氯，针对性不强，材料耐氯效果不明显；此外管材输送液体介质对抗氧化剂有抽提作用，随着时间的进行，管材的耐氯性降低。现有技术给出了一种耐氯PE给水管的制备方法，该法通过添加耐氯组合物，提高了PE管材的耐氯作用，但效果不是很明显，其次输送介质对抗氯剂有抽提作用，管材长期使用，耐氯效果随着时间推移减弱，因而耐氯剂选择时不仅要考虑耐性效果还需考虑耐抽提性问题。随着聚乙烯管道应用的领域的不断扩大，迫切需要一种耐氯性能良好的聚乙烯，来改善传统PE给水管耐氯性，并延长聚乙烯管材长期使用条件下的耐氯性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐氯聚乙烯管，该管材耐氯持久性强，长期使用耐抽提。
本发明的另一目的是提供一种耐氯聚乙烯管的制备方法。
本发明的技术解决方案是：一种耐氯聚乙烯管，其由聚乙烯母粒与高密度聚乙烯混合后制成，聚乙烯母粒添加量占总量的3％-5％，其中聚乙烯母粒的原料包括以下重量份的组分：100份聚乙烯，7.5-15份的抗氯的抗氧剂组合物，10-16份的吸附材料，其中抗氯的抗氧剂组合物包括A，B，C组分，A组分为1，3，5-三甲基-2，4，6(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯，B组分为聚丁二酸(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶醇)酯，C组分为亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯。
制备的原料同时使用三种不同的抗氯的抗氧剂组合物，可以提高材料的耐氯性能，同时制备的原料中还添加了吸附材料，吸附抗氯的抗氧化剂组合物的同时，还可以起到缓释抗氯抗氧化剂的目的，提高管材耐氯持久性，对含氯水介质的耐抽提效果强，抗氯的抗氧剂组分较一般抗氧剂组合物，抗氯效果更佳。
所述的抗氯的抗氧剂组合物组分A:B:C比例为1：2：1。
所述的吸附材料为二氧化硅，目数为800-5000。
本发明的另一技术解决方案是：一种耐氯聚乙烯管的制备方法，包括以下步骤：包括以下步骤：步骤1：将重量份为7.5-15的抗氯的抗氧剂组合物溶于丙酮溶液中形成溶液，然后与重量份为10-16份的二氧化硅于混料机内高速捏合，直至溶液被吸收完全后出料，得到吸附料，于80℃条件下干燥30min；步骤2：将步骤1制备的吸附料与重量份为100份的聚乙烯树脂混合，利用双螺杆挤出造粒，并控制挤出机温度160-200℃，模具温度180-220℃，制备聚乙烯母料；步骤3：将步骤2制备的聚乙烯母粒以3％-5％的比例进行添加，经单螺杆挤出机挤出，并控制挤出机温度160-200℃，模具温度180-220℃，螺杆转速50-100rpm，生产速度控制在5-30m/min，制备耐氯聚乙烯管。
本发明的优点是：耐氯效果更好，且持久性强，抗抽提效果更好。
具体实施方式
实施例1：
一种耐氯聚乙烯管，其由聚乙烯母粒与高密度聚乙烯混合后制成，聚乙烯母粒添加量占总量的4％，其中聚乙烯母粒包括以下重量份的组分：
聚乙烯100份，
抗氯的抗氧剂组合物10份，其中由25％的A组分、50％的B组分、25％的C组分组成，A组分为1，3，5-三甲基-2，4，6(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(抗氧剂1330)，B组分为聚丁二酸(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶醇)酯(光稳定剂622)，C组分为亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)；
二氧化硅13份，目数为800-5000。
一种耐氯聚乙烯管的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将重量份为10的抗氯的抗氧剂组合物，溶于丙酮溶液中形成溶液，然后与重量份为13的二氧化硅于混料机内高速捏合，直至溶液被吸收完全后出料，得到吸附料，于80℃条件下干燥30min；
步骤2：将步骤1制备的吸附料与重量份为100份的聚乙烯树脂混合，利用双螺杆挤出造粒，并控制挤出机温度160-200℃，模具温度180-220℃，制备聚乙烯母料；
步骤3：将步骤2制备的聚乙烯母粒以4％的比例添加到聚乙烯树脂中，经单螺杆挤出机挤出，并控制挤出机温度160-200℃，模具温度180-220℃，螺杆转速50-100rpm，生产速度控制在5-30m/min，制备耐氯聚乙烯管。
实施例2：
一种耐氯聚乙烯管，其由聚乙烯母粒与高密度聚乙烯混合后制成，聚乙烯母粒添加量占总量的4％，其中聚乙烯母粒包括以下重量份的组分：
聚乙烯100份；
抗氯的抗氧剂组合物7.5份，其中由25％的A组分、50％的B组分、25％的C组分组成，A组分为1，3，5-三甲基-2，4，6(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(抗氧剂1330)，B组分为聚丁二酸(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶醇)酯(光稳定剂622)，C组分为亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)；
二氧化硅10份，目数为800-5000；
实施例2的制备方法与实施例1相同。
实施例3：一种耐氯聚乙烯管，其由聚乙烯母粒与高密度聚乙烯混合后制成，聚乙烯母粒添加量占总量的4％，其中聚乙烯母粒包括以下重量份的组分：
聚乙烯100份；
抗氯的抗氧剂组合物15份，其中由25％的A组分、50％的B组分、25％的C组分组成，A组分为1，3，5-三甲基-2，4，6(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(抗氧剂1330)，B组分为聚丁二酸(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶醇)酯(光稳定剂622)，C组分为亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)；
二氧化硅16份，目数为800-5000；
实施例3的制备方法与实施例1相同。
为了进一步说明本发明的有益效果，设置了以下的对比实验例：
对比实施例1：
一种耐氯聚乙烯管，其由聚乙烯母粒与高密度聚乙烯混合后制成，聚乙烯母粒添加量占总量的4％，其中聚乙烯母粒包括以下重量份的组分：
聚乙烯100份；
抗氧剂组合物18份，其中由75％的D组分和25％的E组分组成，D组分为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)，E组分为亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)；
二氧化硅16份，目数为800-5000；
对比实施例1的制备方法与实施例1相同。
对比实施例2：
聚乙烯100份；
抗氯的抗氧剂组合物4份，其中由25％的A组分、50％的B组分、25％的C组分组成，A组分为1，3，5-三甲基-2，4，6(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(抗氧剂1330)，B组分为聚丁二酸(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶醇)酯(光稳定剂622)，C组分为亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)；
二氧化硅16份，目数为800-5000；
对比实施例2的制备方法与实施例1相同。
对比实施例3：
一种耐氯聚乙烯管，其由聚乙烯母粒与高密度聚乙烯混合后制成，聚乙烯母粒添加量占总量的4％，其中聚乙烯母粒包括以下重量份的组分：
聚乙烯100份；
抗氯的抗氧剂组合物10份，其中由25％的A组分、50％的B组分、25％的C组分组成，A组分为1，3，5-三甲基-2，4，6(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(抗氧剂1330)，B组分为聚丁二酸(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶醇)酯(光稳定剂622)，C组分为亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)；
一种耐氯聚乙烯管的制备方法，包括以下步骤具体制备方法：
步骤1：将重量份为10的抗氯的抗氧剂组合物，100份的聚乙烯树脂混合，利用双螺杆挤出造粒，并控制挤出机温度160-200℃，模具温度180-220℃，制备聚乙烯母料；
步骤2：将步骤1制备的聚乙烯母粒以4％的比例添加到聚乙烯树脂中，经单螺杆挤出机挤出，并控制挤出机温度160-200℃，模具温度180-220℃，螺杆转速50-100rpm，生产速度控制在5-30m/min，制备耐氯聚乙烯管。
对比实施例4：
一种耐氯聚乙烯管，其由聚乙烯母粒与高密度聚乙烯混合后制成，聚乙烯母粒添加量占总量的4％，其中聚乙烯母粒包括以下重量份的组分：
聚乙烯100份；
抗氯的抗氧剂组合物10份，其中由70％的A组分、30％的B组分，
A组分为间苯三酚，B组分为3-甲基色满-6-醇；
二氧化硅16份，目数为800-5000；
对比实施例4的制备方法与实施例1相同。
对比实施例5：
一种耐氯聚乙烯管，其由聚乙烯母粒与高密度聚乙烯混合后制成，聚乙烯母粒添加量占总量的4％，其中聚乙烯母粒包括以下重量份的组分聚乙烯100份；
抗氯的抗氧剂组合物10份，其中由70％的A组分、30％的B组分，A组分为1，3，5-三甲基-2，4，6(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(抗氧剂1330)，B组分为亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)；
二氧化硅16份，目数为800-5000；
对比实施例5的制备方法与实施例1相同。
将上述实施例1-3和对比实施例1-5制备的抗氯聚乙烯管，浸泡在氯含量为5mg/l水溶液中，浸泡时间为1周，2周，4周，6周，10周不等，将经过以上处理的管，根据标准(GB/T19466.6-2009)进行氧化诱导期，测试结果见表1；
表1氧化诱导时间测试结果(min)
从以上测试结果显示，选用本发明实施例范围内的试验条件，制备出的聚乙烯管材，抗氯效果及抗氯持久性更佳。二氧化硅的添加，提高了管材抗氯持久性。同时抗氯的抗氧剂组分添加量过多则可能因为分散不均匀问题，反倒降低了管材的抗氯效果，添加量过少，起不到太大效果。本发明所述的抗氯的抗氧剂组合物较一般抗氧剂组合物，抗氯效果更佳。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (4)

1.一种耐氯聚乙烯管，其特征在于，其由聚乙烯母粒与高密度聚乙烯进行混合后挤出制成，聚乙烯母粒添加量占总量的3％-5％，其中聚乙烯母粒的原料包括以下重量份的组分：100份聚乙烯，7.5-15份的抗氯的抗氧剂组合物，10-16份的吸附材料，其中抗氯的抗氧剂组合物包括A，B，C组分，A组分为1，3，5-三甲基-2，4，6(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯，B组分为聚丁二酸(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶醇)酯，C组分为亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯。
2.根据权利要求1所述的一种耐氯聚乙烯管，其特征在于，所述的抗氯的抗氧剂组合物组分A:B:C比例为1：2：1。
3.根据权利要求1或2所述的一种耐氯聚乙烯管，其特征在于：所述的吸附材料为二氧化硅，目数为800-5000。
4.一种如权利要求1所述的耐氯聚乙烯管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将重量份为7.5-15的抗氯的抗氧剂组合物溶于丙酮溶液中形成溶液，然后与重量份为10-16份的二氧化硅于混料机内高速捏合，直至溶液被吸收完全后出料，得到吸附料，于80℃条件下干燥30min；步骤2：将步骤1制备的吸附料与重量份为100份的聚乙烯树脂混合，利用双螺杆挤出造粒，并控制挤出机温度160-200℃，模具温度180-220℃，制备聚乙烯母料；步骤3：将步骤2制备的聚乙烯母粒以3％-5％的比例进行添加，经单螺杆挤出机挤出，并控制挤出机温度160-200℃，模具温度180-220℃，螺杆转速50-100rpm，生产速度控制在5-30m/min，制备耐氯聚乙烯管。
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Application publication date: 20160720

Assignee: RiFeng New Material Co.,Ltd.

Assignor: RIFENG ENTERPRISE GROUP Co.,Ltd.|RIFENG TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Contract record no.: X2023980038487

Denomination of invention: A chlorine resistant polyethylene pipe and its preparation method

Granted publication date: 20181106

License type: Common License

Record date: 20230724

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