CN106753088B - 一种宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶及其制备方法与应用 - Google Patents

一种宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶及其制备方法与应用。该热熔胶由以下按质量份数计的成分制备得到：接枝烯烃嵌段共聚物25～35份、接枝线性低密度聚乙烯15～25份、中密度聚乙烯25～35份、聚苯乙烯10～20份、超支化聚乙烯3～8份、抗氧剂0.1～0.3份。本发明将中密度聚乙烯、聚苯乙烯、超支化聚乙烯和抗氧剂混匀，得到混料A；将接枝烯烃嵌段共聚物、接枝线性低密度聚乙烯和混料A分别同时喂入挤出机主喂料口，挤出造粒即可得到宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶。该热熔胶在140～220℃加工温度范围，10～20秒加热时间内热熔胶与钢粘接良好，剥离强度达280N/20mm以上，适用范围广。

Description

一种宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于热熔胶技术领域，涉及一种宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶及其制备方法与应用。
背景技术
聚乙烯衬钢管是在传统镀锌钢管内或外衬聚乙烯，中间以专用热熔胶紧密粘合而形成的复合管。它既有钢管的高强度和高延伸性，又有塑料管耐腐蚀、耐磨损、流体阻力小的优点，是一种新型绿色防腐管材。
目前聚乙烯内衬钢管是先共挤制备内层聚乙烯/外层热熔胶的复合塑料管，然后外套钢管，采用吹胀法复合制备而成。吹胀法是在加热条件下，向塑料管内注入压缩空气使塑料产生膨胀而与钢管贴合的方法，虽然工艺简单易操作，但是从长久保持钢塑结合状态角度看，塑料管受外力作用向外扩张变形，并在内部产生应力，当外力去除后，随时间推移内应力消除，塑料管会逐渐恢复原状向内收缩，当收缩的力大于钢塑结合强度时，就会出现塑钢分层现象，影响产品使用性能。因此热熔胶需要有良好的粘接性能才能满足聚乙烯衬钢管的长期使用。近年来随着烘箱加热设备向中频和超音频加热设备升级，加热复合时间逐渐短至三十秒甚至十几秒以满足产量要求，同时受管材尺寸和环境温度影响需随时调整温度等发展趋势，故对热熔胶的要求也越来越高。目前一般热熔胶在160～200℃范围内，至少加热二十秒以上才能实现较好粘接。温度太低热熔胶不易软化熔融，温度太高又易熔融流动致厚薄不均，时间太短则不易浸润钢材表面促进粘接，故如何在140～220℃加工温度范围内，20秒内实现热熔胶与钢的良好粘接已成为目前聚乙烯衬钢管用热熔胶的研究热点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有热熔胶加工温度适应性不佳，短时间粘接不牢等问题，提供一种宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶。该宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶适用于聚乙烯衬钢管，尤其适合应用于聚乙烯内衬钢管。
本发明的另一目的在于提供所述的宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶的制备方法。
本发明的再一目的在于提供所述的宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶，由以下按质量份数计的成分制备得到：
接枝烯烃嵌段共聚物(OBC)25～35份、接枝线性低密度聚乙烯15～25份、中密度聚乙烯25～35份、聚苯乙烯10～20份、超支化聚乙烯3～8份、抗氧剂0.1～0.3份。
所述的接枝烯烃嵌段共聚物通过如下步骤制备得到：将1～3质量份马来酸酐和0.1～0.3质量份引发剂I溶解在丙酮中，得到溶液A；将溶液A和多孔聚乙烯载体混合，待多孔聚乙烯载体完全吸附溶液A后，再加入100质量份烯烃嵌段共聚物(OBC)混合均匀，通过挤出机熔融反应挤出造粒，得到接枝烯烃嵌段共聚物。
所述的引发剂I为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化二苯甲酰中的至少一种。
所述的烯烃嵌段共聚物(OBC)在190℃、2.16kg条件下熔体流动速率为1～15g/10min。
所述的丙酮的用量(质量)优选为是马来酸酐和引发剂I质量之和的2倍。
所述的将溶液A和多孔聚乙烯载体混合中的混合优选为通过搅拌方式混合。
所述的多孔聚乙烯载体的孔径为20～100μm，孔隙率为40～60％。
所述的多孔聚乙烯载体的用量(质量)是马来酸酐和引发剂I质量之和。
所述的搅拌的转速优选为10～100rpm。
所述的挤出机的加工温度优选为100～170℃。
所述的挤出机的温度分段控制的条件优选如下：100℃，120～140℃，140～170℃，160～170℃，150℃。
所述的挤出机的螺杆转速优选为250～350rpm。
所述的接枝线性低密度聚乙烯通过如下步骤制备得到：将1～4质量份马来酸酐和0.1～0.4质量份引发剂II溶解在丙酮中，得到溶液B；将溶液B和多孔聚乙烯载体混合，待多孔聚乙烯载体完全吸附溶液B后，再加入100质量份线性低密度聚乙烯混合均匀，通过挤出机熔融反应挤出造粒，得到接枝线性低密度聚乙烯。
所述的马来酸酐的用量优选为2～4质量份。
所述的引发剂II为过氧化二叔丁基、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)已烷、过氧化叔丁基异丙苯和二叔丁基过氧化异丙基苯中的至少一种。
所述的线性低密度聚乙烯在190℃、2.16kg条件下熔体流动速率为2～10g/10min。
所述的挤出机的加工温度优选为140～190℃。
所述的挤出机的温度分段控制的条件优选如下：140～150℃，160～180℃，180℃，190℃，170℃。
所述的挤出机的螺杆转速为350～450rpm。
所述的丙酮的用量(质量)优选为是马来酸酐和引发剂II质量之和的2倍。
所述的多孔聚乙烯载体的孔径为20～100μm，孔隙率为40～60％。
所述的多孔聚乙烯载体的用量(质量)是马来酸酐和引发剂II质量之和。
所述的中密度聚乙烯为双峰线性中密度聚合物，在190℃、2.16kg条件下熔体流动速率为0.9～3g/10min，密度为0.932～0.938g/cm3。
所述的聚苯乙烯为通用聚苯乙烯或高抗冲聚苯乙烯，在200℃、5kg条件下熔体流动速率为3～9g/10min。
所述的超支化聚乙烯的熔点为40～100℃。
所述的抗氧剂优选为巴斯夫公司产品，特别优选为B215、B225、B900和GX2225中的一种或至少两种。
所述的宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶的制备方法，包括下述步骤：
(1)将中密度聚乙烯、聚苯乙烯、超支化聚乙烯和抗氧剂混匀，得到混料A；
(2)将接枝烯烃嵌段共聚物、接枝线性低密度聚乙烯和混料A分别同时喂入挤出机主喂料口，在160℃～190℃和400～500rpm下挤出造粒即可得到宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶；
其中，各原料的用量如下：接枝烯烃嵌段共聚物25～35份、接枝线性低密度聚乙烯15～25份、中密度聚乙烯25～35份、聚苯乙烯10～20份、超支化聚乙烯3～8份、抗氧剂0.1～0.3份。
步骤(1)中所述的混匀优选为通过高速机混匀。
步骤(2)中所述的喂入优选为通过失重式喂料机喂入。
步骤(2)更优选为：将接枝烯烃嵌段共聚物倒入1#失重式喂料机的储料桶，接枝线性低密度聚乙烯倒入2#失重式喂料机的储料桶，混料A倒入3#失重式喂料机的储料桶；通过3台失重式喂料机，将接枝烯烃嵌段共聚物、接枝线性低密度聚乙烯和混料A分别同时喂入挤出机主喂料口，在160℃～190℃和400～500rpm下挤出造粒即可得到宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶。
所述的挤出机的温度分段控制的条件优选如下：160℃，160～180℃，170～190℃，170～180℃，160～170℃。
上述的宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶可用于制备聚乙烯内衬钢管或聚乙烯外衬钢管，特别适合于制备聚乙烯内衬钢管。
本发明与现有技术相比具有如下突出的优点及有益效果：
(1)本发明的宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶产品为乳白色颗粒状，性能稳定。在140～220℃加工温度范围，10～20秒加热时间内热熔胶与钢粘接良好，剥离强度达280N/20mm以上。可以适应不同聚乙烯衬钢管加工设备工艺，实现高效生产，提升聚乙烯衬钢管的成品率。
(2)本发明的聚乙烯热熔胶产品，与聚乙烯共挤制备塑料管时加工成型性好，表面较光滑。
(3)本发明的宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶，采用失重式喂料方式对关键原料配比进行精准控制，有效促进不同原料的均匀混炼，保证了产品性能的稳定。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
以下份数均为质量份数。
实施例1
一种宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶，通过以下方法制备得到：
(1)将1份马来酸酐和0.1份过氧化二异丙苯溶解在2.2份丙酮中，然后用1.1份多孔聚乙烯载体(KB4300，合肥创新轻质材料有限公司，下同)在低速搅拌机中以10rpm的转速共混吸附，再与100份烯烃嵌段共聚物OBC(在190℃，2.16kg条件下熔体流动速率为1g/10min)混合均匀，进入挤出机。挤出机的温度范围在100～170℃(温度分段控制，100℃、140℃、170℃、170℃、150℃)，转速为300r/min，上述组分在挤出机的上述条件下进行反应然后挤出造粒即可得到接枝烯烃嵌段共聚物。
(2)将4份马来酸酐和0.4份过氧化二叔丁基溶解在8.8份丙酮中，然后用4.4份多孔聚乙烯载体(KB4300)在低速搅拌机中以100rpm的转速共混吸附，再与100份线性低密度聚乙烯(在190℃，2.16kg条件下熔体流动速率为10g/10min)混合均匀，进入挤出机。挤出机的温度范围在150～190℃(温度分段控制，150℃、160℃、180℃、190℃、170℃)，转速为400r/min，上述组分在挤出机的上述条件下进行反应然后挤出造粒即可得到接枝线性低密度聚乙烯。
(3)将接枝烯烃嵌段共聚物和接枝线性低密度聚乙烯分别倒入1#和2#失重式喂料机的储料桶；将中密度聚乙烯(在190℃，2.16kg条件下熔体流动速率为0.9g/10min，密度为0.938g/cm3)、通用级聚苯乙烯(在200℃，5kg条件下熔体流动速率为9g/10min)、超支化聚乙烯(CYD-2100，威海晨源分子新材料有限公司，下同)和抗氧剂(B215)按质量份25：20：5：0.2混合均匀，再倒入3#失重式喂料机的储料桶；同时开动3台失重式喂料机，使接枝烯烃嵌段共聚物、接枝线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、聚苯乙烯、超支化聚乙烯和抗氧剂能按质量比35：15：25：20：5：0.2同时进入挤出机主喂料口，在160℃～175℃(温度分段控制，160℃、160℃、170℃、175℃、160℃)和400r/min转速下挤出造粒即可得到宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶。
实施例2
一种宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶，通过以下方法制备得到：
(1)将2份马来酸酐，0.2份过氧化苯甲酸叔丁酯溶解在4.4份丙酮中，然后用2.2份多孔聚乙烯载体(KB4300)在低速搅拌机中以50rpm的转速共混吸附，再与100份烯烃嵌段共聚物(在190℃，2.16kg条件下熔体流动速率为15g/10min)混合均匀，进入挤出机。挤出机的温度范围在100～170℃(温度分段控制，100℃、140℃、170℃、170℃、150℃)，转速为350r/min，上述组分在挤出机的上述条件下进行反应然后挤出造粒即可得到所述的接枝烯烃嵌段共聚物。
(2)将2份马来酸酐，0.3份过氧化二叔丁基和二叔丁基过氧化异丙基苯混合物(比例为质量比1：1)溶解在4.6份丙酮中，然后用2.3份多孔聚乙烯载体(KB4300)在低速搅拌机中以50rpm的转速共混吸附，再与100份线性低密度聚乙烯(在190℃，2.16kg条件下熔体流动速率为2g/10min)混合均匀，进入挤出机。挤出机的温度范围在140～190℃(温度分段控制140℃、160℃、180℃、190℃、170℃)，转速为350r/min，上述组分在挤出机的上述条件下进行反应然后挤出造粒即可得到所述的接枝线性低密度聚乙烯。
(3)将接枝烯烃嵌段共聚物和接枝线性低密度聚乙烯分别倒入1#和2#失重式喂料机的储料桶；将中密度聚乙烯(在190℃，2.16kg条件下熔体流动速率为3g/10min，密度为0.932g/cm3)、高抗冲聚苯乙烯(在200℃，5kg条件下熔体流动速率为3g/10min)、超支化聚乙烯(CYD-2130F，威海晨源分子新材料有限公司，下同)和抗氧剂(B900)按质量份30：17：3：0.1混合均匀，再倒入3#失重式喂料机的储料桶；同时开动3台失重式喂料机，使接枝烯烃嵌段共聚物、接枝线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高抗冲聚苯乙烯、超支化聚乙烯和抗氧剂能按质量比25：25：30：17：3：0.1同时进入挤出机主喂料口，在160℃～190℃(温度分段控制，160℃、180℃、190℃、180℃、170℃)和500r/min转速下挤出造粒即可得到宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶。
实施例3
一种宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶，通过以下方法制备得到：
(1)将3份马来酸酐，0.3份过氧化二异丙苯和过氧化二苯甲酰混合物(质量比例1：1混合得到)溶解在6.6份丙酮中，然后用3.3份多孔聚乙烯载体(KB4300)在低速搅拌机中以100rpm的转速共混吸附，再与100份烯烃嵌段共聚物(在190℃，2.16kg条件下熔体流动速率为5g/10min)混合均匀，进入挤出机。挤出机的温度范围在100～160℃(温度分段控制100℃、120℃、140℃、160℃、150℃)，转速为250r/min，上述组分在挤出机的上述条件下进行反应然后挤出造粒即可得到所述的接枝烯烃嵌段共聚物。
(2)将3份马来酸酐，0.4份2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)已烷溶解在6.8份丙酮中，然后用3.4份多孔聚乙烯载体(KB4300)在低速搅拌机中以100rpm的转速共混吸附，再与100份线性低密度聚乙烯(在190℃，2.16kg条件下熔体流动速率为8g/10min)混合均匀，进入挤出机。挤出机的温度范围在150～190℃(温度分段控制，150℃、180℃、180℃、190℃、170℃)，转速为400r/min，上述组分在挤出机的上述条件下进行反应然后挤出造粒即可得到所述的接枝线性低密度聚乙烯。
(3)将接枝烯烃嵌段共聚物和接枝线性低密度聚乙烯分别倒入1#和2#失重式喂料机的储料桶；将中密度聚乙烯(在190℃，2.16kg条件下熔体流动速率为0.9g/10min，密度为0.938g/cm3)、高抗冲聚苯乙烯(在200℃，5kg条件下熔体流动速率为5g/10min)、超支化聚乙烯(CYD-2130F)和抗氧剂(GX2225)按质量份35：10：8：0.1混合均匀，再倒入3#失重式喂料机的储料桶；同时开动3台失重式喂料机，使接枝烯烃嵌段共聚物、接枝线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、聚苯乙烯、超支化聚乙烯和抗氧剂能按质量比25：22：35：10：8：0.1同时进入挤出机主喂料口，在160℃～180℃(温度分段控制，160℃、170℃、180℃、170℃、160℃)和450r/min转速下挤出造粒即可得到宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶。
实施例4
一种宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶，通过以下方法制备得到：
(1)将2份马来酸酐，0.3份过氧化二异丙苯和过氧化二苯甲酰混合物(质量比例1：1)溶解在4.6份丙酮中，然后用2.3份多孔聚乙烯载体(KB4300)在低速搅拌机中以50rpm的转速共混吸附，再与100份烯烃嵌段共聚物(在190℃，2.16kg条件下熔体流动速率为5g/10min)混合均匀，进入挤出机。挤出机的温度范围在100～160℃(温度分段控制，100℃、120℃、140℃、160℃、150℃)，转速为300r/min，上述组分在挤出机的上述条件下进行反应然后挤出造粒即可得到所述的接枝烯烃嵌段共聚物。
(2)将1份马来酸酐，0.1份2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)已烷溶解在2.2份丙酮中，然后用1.1份多孔聚乙烯载体(KB4300)在低速搅拌机中以10rpm的转速共混吸附，再与100份线性低密度聚乙烯(在190℃，2.16kg条件下熔体流动速率为10g/10min)混合均匀，进入挤出机。挤出机的温度范围在150～190℃(温度分段控制，150℃、180℃、180℃、190℃、170℃)，转速为450r/min，上述组分在挤出机的上述条件下进行反应然后挤出造粒即可得到所述的接枝线性低密度聚乙烯。
(3)将接枝烯烃嵌段共聚物和接枝线性低密度聚乙烯分别倒入1#和2#失重式喂料机的储料桶；将中密度聚乙烯(在190℃，2.16kg条件下熔体流动速率为3g/10min，密度为0.932g/cm3)、高抗冲聚苯乙烯(在200℃，5kg条件下熔体流动速率为5g/10min)、超支化聚乙烯(CYD-2100)和抗氧剂(B225)按质量份28：15：7：0.3混合均匀，再倒入3#失重式喂料机的储料桶；同时开动3台失重式喂料机，使接枝烯烃嵌段共聚物、接枝线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、聚苯乙烯、超支化聚乙烯和抗氧剂能按质量比30：20：28：15：7：0.3同时进入挤出机主喂料口，在160℃～180℃(温度分段控制，160℃、170℃、180℃、170℃、160℃)和500r/min转速下挤出造粒即可得到宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶。
对比例1
(1)将3份马来酸酐，0.4份2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)已烷溶解在6.8份丙酮中，然后用3.4份多孔聚乙烯载体(KB4300)在低速搅拌机中以100rpm的转速共混吸附，再与100份线性低密度聚乙烯(在190℃，2.16kg条件下熔体流动速率为10g/10min)混合均匀，进入挤出机。挤出机的温度范围在150～190℃(温度分段控制，150℃、180℃、180℃、190℃、170℃)，转速为400r/min，上述组分在挤出机的上述条件下进行反应然后挤出造粒即可得到所述的接枝线性低密度聚乙烯。
(2)将接枝线性低密度聚乙烯倒入1#失重式喂料机的储料桶；将线性低密度聚乙烯(在190℃，2.16kg条件下熔体流动速率为2g/10min，密度为0.918g/cm3)、高抗冲聚苯乙烯(在200℃，5kg条件下熔体流动速率为5g/10min)和抗氧剂(B225)按质量份35：15：0.3混合均匀，再倒入2#失重式喂料机的储料桶；同时开动2台失重式喂料机，使接枝线性低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚苯乙烯和抗氧剂能按质量比50：35：15：0.3同时进入挤出机主喂料口，在160℃～180℃(温度分段控制，160℃、170℃、180℃、170℃、160℃)和500r/min转速下挤出造粒即可得到用于聚乙烯热熔胶。
对比例2
(1)将2份马来酸酐，0.2份过氧化苯甲酸叔丁酯溶解在4.4份丙酮中，然后用2.2份多孔聚乙烯载体(KB4300)在低速搅拌机中以50rpm转速共混吸附，再与100份乙烯辛烯共聚物(在190℃，2.16kg条件下熔体流动速率为5g/10min)混合均匀，进入挤出机。挤出机的温度范围在100～170℃(温度分段控制，100℃、140℃、170℃、170℃、150℃)，转速为350r/min，上述组分在挤出机的上述条件下进行反应然后挤出造粒即可得到所述的接枝乙烯辛烯共聚物。
(2)将接枝乙烯辛烯共聚物倒入1#失重式喂料机的储料桶；将线性低密度聚乙烯(在190℃，2.16kg条件下熔体流动速率为2g/10min，密度为0.918g/cm3)、高抗冲聚苯乙烯(在200℃，5kg条件下熔体流动速率为5g/10min)和抗氧剂(B215)按质量份40：10：0.2混合均匀，再倒入2#失重式喂料机的储料桶；同时开动2台失重式喂料机，使接枝乙烯辛烯共聚物、线性低密度聚乙烯、聚苯乙烯和抗氧剂能按质量比50：40：10：0.2同时进入挤出机主喂料口，在160℃～180℃(温度分段控制，160℃、170℃、180℃、170℃、160℃)和500r/min转速下挤出造粒即可得到用于聚乙烯热熔胶。
对比例3
(1)将4份丙烯酸和0.4份过氧化二叔丁基溶解在8.8份丙酮中，然后用4.4份多孔聚乙烯载体(KB4300)在低速搅拌机中以100rpm的转速共混吸附，再与100份低密度聚乙烯(在190℃，2.16kg条件下熔体流动速率为2g/10min)混合均匀，进入挤出机。挤出机的温度范围在150～190℃(温度分段控制，150℃、160℃、180℃、190℃、170℃)，转速为400r/min，上述组分在挤出机的上述条件下进行反应然后挤出造粒即可得到接枝低密度聚乙烯。
(2)将烯烃嵌段共聚物和接枝低密度聚乙烯分别倒入1#和2#失重式喂料机的储料桶；将中密度聚乙烯(在190℃，2.16kg条件下熔体流动速率为0.9g/10min，密度为0.938g/cm3)、通用级聚苯乙烯(在200℃，5kg条件下熔体流动速率为9g/10min)、超支化聚乙烯(CYD-2100)和抗氧剂(B215)按质量份25：20：5：0.2混合均匀，再倒入3#失重式喂料机的储料桶；同时开动3台失重式喂料机，使烯烃嵌段共聚物、接枝低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、聚苯乙烯、超支化聚乙烯和抗氧剂能按质量比35：15：25：20：5：0.2同时进入挤出机主喂料口，在160℃～175℃(温度分段控制，160℃、160℃、170℃、175℃、160℃)和400r/min转速下挤出造粒即可得到聚乙烯热熔胶。
对比例4
(1)将2份马来酸酐，0.2份过氧化二异丙苯溶解在4.4份丙酮中，然后用2.2份多孔聚乙烯载体(KB4300)在低速搅拌机中以50rpm转速共混吸附，再与100份烯烃嵌段共聚物(在190℃，2.16kg条件下熔体流动速率为5g/10min)混合均匀，进入挤出机。挤出机的温度范围在100～170℃(温度分段控制，100℃、140℃、170℃、170℃、150℃)，转速为350r/min，上述组分在挤出机的上述条件下进行反应然后挤出造粒即可得到所述的接枝烯烃嵌段共聚物。
(2)将接枝烯烃嵌段共聚物和低密度聚乙烯(在190℃，2.16kg条件下熔体流动速率为7g/10min)分别倒入1#和2#失重式喂料机的储料桶；将中密度聚乙烯(在190℃，2.16kg条件下熔体流动速率为3g/10min，密度为0.932g/cm3)、高抗冲聚苯乙烯(在200℃，5kg条件下熔体流动速率为5g/10min)、超支化聚乙烯(CYD-2130F)和抗氧剂(B215)按质量份32：10：8：0.2混合均匀，再倒入3#失重式喂料机的储料桶；同时开动3台失重式喂料机，使接枝烯烃嵌段共聚物、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、聚苯乙烯、超支化聚乙烯和抗氧剂能按质量比25：25：32：10：8：0.2同时进入挤出机主喂料口，在160℃～180℃(温度分段控制，160℃、170℃、180℃、170℃、160℃)和500r/min转速下挤出造粒即可得到用于聚乙烯热熔胶。
将实施例1～4得到的宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶产品和对比例得到的聚乙烯热熔胶按标准GB/T2790与钢板进行剥离强度测试，其结果见表1。
表1实施例1～4制备的宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶产品剥离强度
从表1可见，实施例1～4得到的聚乙烯热熔胶在在140～220℃加工温度范围、10～20秒加热时间内剥离都能达到280N/20mm以上，能满足聚乙烯衬钢对热熔胶性能要求。但对比例1和对比例2没有采用接枝烯烃嵌段共聚物、中密度聚乙烯和超支化聚乙烯，对比例1得到聚乙烯热熔胶在低温下短时间复合时剥离强度很低，高温下短时间复合剥离强度也不是太高，且受复合时间影响很大，不能满足聚乙烯衬钢管快速粘接要求。对比例2在低温下短时间复合时剥离强度要好一点，但高温下短时间复合剥离反而下降，且整体剥离强度偏低，仍不能满足聚乙烯衬钢管快速粘接要求。对比例3采用未接枝烯烃嵌段共聚物与丙烯酸接枝低密度聚乙烯及其它材料复配，对比例4采用接枝烯烃嵌段共聚物与低密度聚乙烯及其它材料复配，所得聚乙烯热熔胶在低温下短时间复合剥离强度都不太高，相对本发明所使用的聚乙烯热熔胶还是明显偏低，不能满足聚乙烯衬钢管快速粘接要求。
本发明的宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶在聚乙烯内衬钢管的应用过程是先将热熔胶与聚乙烯内管共挤形成复合塑料管，再套上内径与塑管外径接近的钢管，通过加热加压，使内衬的聚乙烯管紧密地粘合在钢管内表面，冷却定型后即得到聚乙烯内衬钢管；在聚乙烯外衬钢管的应用过程是先将热熔胶与聚乙烯外管共挤形成复合塑料管，再插入外径与塑管内径接近的钢管，通过加热即可使聚乙烯管紧密地粘合在钢管外表面，冷却定型后即可得到聚乙烯外衬钢管。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶，其特征在于由以下按质量份数计的成分制备得到：接枝烯烃嵌段共聚物25～35份、接枝线性低密度聚乙烯15～25份、中密度聚乙烯25～35份、聚苯乙烯10～20份、超支化聚乙烯3～8份、抗氧剂0.1～0.3份；
所述的接枝烯烃嵌段共聚物通过如下步骤制备得到：将1～3质量份马来酸酐和0.1～0.3质量份引发剂I溶解在丙酮中，得到溶液A；将溶液A和多孔聚乙烯载体混合，待多孔聚乙烯载体完全吸附溶液A后，再加入100质量份烯烃嵌段共聚物混合均匀，通过挤出机熔融反应挤出造粒，得到接枝烯烃嵌段共聚物；
所述的接枝线性低密度聚乙烯通过如下步骤制备得到：将1～4质量份马来酸酐和0.1～0.4质量份引发剂II溶解在丙酮中，得到溶液B；将溶液B和多孔聚乙烯载体混合，待多孔聚乙烯载体完全吸附溶液B后，再加入100质量份线性低密度聚乙烯混合均匀，通过挤出机熔融反应挤出造粒，得到接枝线性低密度聚乙烯。
2.根据权利要求1所述宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶，其特征在于：
在制备所述的接枝烯烃嵌段共聚物的步骤中：
所述的引发剂I为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化二苯甲酰中的至少一种；
所述的烯烃嵌段共聚物在190℃、2.16kg条件下熔体流动速率为1～15g/10min；
所述的多孔聚乙烯载体的孔径为20～100μm，孔隙率为40～60％；
所述的挤出机的加工温度为100～170℃；
所述的挤出机的螺杆转速为250～350rpm。
3.根据权利要求2所述宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶，其特征在于：
在制备所述的接枝烯烃嵌段共聚物的步骤中：
所述的多孔聚乙烯载体的用量是马来酸酐和引发剂I质量之和；
所述的挤出机的温度分段控制的条件如下：100℃，120～140℃，140～170℃，160～170℃，150℃。
4.根据权利要求1所述宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶，其特征在于：
在制备所述的接枝线性低密度聚乙烯的步骤中：
所述的引发剂II为过氧化二叔丁基、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)已烷、过氧化叔丁基异丙苯和二叔丁基过氧化异丙基苯中的至少一种；
所述的线性低密度聚乙烯在190℃、2.16kg条件下熔体流动速率为2～10g/10min；
所述的多孔聚乙烯载体的孔径为20～100μm，孔隙率为40～60％；
所述的挤出机的加工温度为140～190℃；
所述的挤出机的螺杆转速为350～450rpm。
5.根据权利要求4所述宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶，其特征在于：
在制备所述的接枝线性低密度聚乙烯的步骤中：
所述的多孔聚乙烯载体的用量是马来酸酐和引发剂II质量之和；
所述的挤出机的温度分段控制的条件如下：140～150℃，160～180℃，180℃，190℃，170℃。
6.根据权利要求1所述宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶，其特征在于：
所述的中密度聚乙烯为双峰线性中密度聚合物，在190℃、2.16kg条件下熔体流动速率为0.9～3g/10min，密度为0.932～0.938g/cm3；
所述的聚苯乙烯为通用聚苯乙烯或高抗冲聚苯乙烯，在200℃、5kg条件下熔体流动速率为3～9g/10min；
所述的超支化聚乙烯的熔点为40～100℃；
所述的抗氧剂为B215、B225、B900和GX2225中的一种或至少两种。
7.权利要求1～6任一项所述的宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)将中密度聚乙烯、聚苯乙烯、超支化聚乙烯和抗氧剂混匀，得到混料A；
(2)将接枝烯烃嵌段共聚物、接枝线性低密度聚乙烯和混料A分别同时喂入挤出机主喂料口，在160℃～190℃和400～500rpm下挤出造粒即可得到宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶；
其中，各原料的用量如下：接枝烯烃嵌段共聚物25～35份、接枝线性低密度聚乙烯15～25份、中密度聚乙烯25～35份、聚苯乙烯10～20份、超支化聚乙烯3～8份、抗氧剂0.1～0.3份。
8.根据权利要求7所述的宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶的制备方法，其特征在于：
步骤(2)为：将接枝烯烃嵌段共聚物倒入1#失重式喂料机的储料桶，接枝线性低密度聚乙烯倒入2#失重式喂料机的储料桶，混料A倒入3#失重式喂料机的储料桶；通过3台失重式喂料机，将接枝烯烃嵌段共聚物、接枝线性低密度聚乙烯和混料A分别同时喂入挤出机主喂料口，在160℃～190℃和400～500rpm下挤出造粒即可得到宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶。
9.根据权利要求7或8所述的宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶的制备方法，其特征在于：所述的挤出机的温度分段控制的条件如下：160℃，160～180℃，170～190℃，170～180℃，160～170℃。
10.权利要求1～6任一项所述的宽加工温度快粘聚乙烯热熔胶在制备聚乙烯内衬钢管和/或聚乙烯外衬钢管中的应用。
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