CN106916539A - 用于铝塑复合管的粘合树脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种用于铝塑复合管的粘合树脂及其制备方法，由以下原料制备而成：预辐照线性均聚聚丙烯、功能单体、苯乙烯‑异戊二烯共聚物、增粘树脂、黏度调节剂与抗氧化剂。制备方法：首先在反应釜中加入预辐照线性均聚聚丙烯和功能单体，混合均匀后，得到接枝共聚物；继续加入苯乙烯‑异戊二烯共聚物、增粘树脂和抗氧化剂，升温至120℃～200℃下熔融搅拌均匀，最后添加黏度调节剂，熔融均匀，出料得粘合树脂。该树脂解决了聚丙烯接枝过程中的交联问题，并且具有优异的耐高温耐低温的性能。

Description

用于铝塑复合管的粘合树脂及其制备方法
技术领域
本发明属于粘合剂技术领域，具体涉及一种用于铝塑复合管的粘合树脂及其制备方法。
背景技术
铝塑复合压力管(简称铝塑管)的构造为内外壁各一层聚乙烯，中间层为热熔胶及铝合金5层成型的复合材料管。铝塑复合管技术是在20世纪70年代末由英国学者KITI申请专利，历经10年的工业化研究，在20世纪80年代末期由德国和英国首先实现工业化生产。铝塑复合管最大的优势是结合了金属和塑料的长处，具有耐高低温、耐压、耐腐蚀、质轻、高强、抗气体渗透等优点，而目延展性好，还可弯曲不反弹。
热熔胶是铝塑复合管中继聚乙烯和铝箔之后的第三大必用原料，它的作用是将内塑管和外塑管分别与芯层铝管粘接起来，以保证铝塑管的强度、韧性、耐压性、耐温性、易安装性等综合优势充分发挥出来。最早采用的是液体聚氨酯胶粘剂，使用这种胶粘剂的生产工艺较为简单，但粘接强度低，并有溶剂挥发，对环境有污染，且钢塑/铝塑材料放置一段时间后容易鼓泡、脱落，产生安全事故，所以逐渐遭淘汰。
目前，铝塑复合管多为铝与PE(聚乙烯)复合，分为冷水管和热水管，冷水管用普通PE，热水管用交联PE，因此热水管的制造工艺复杂、质量难以控制，且成本较高。PP(聚丙烯)/铝复合管随之出现，但PE/铝复合管用胶粘剂并不适应PP与铝之间的粘接，而需要新的热熔胶。现有技术中，通常采用小分子的过氧化物与功能单体直接与聚丙烯进行反应型挤出造粒得到接枝聚丙烯粘接树脂，来改善聚丙烯的性能，但此反应过程较难控制，接枝率低、聚丙烯在反应过程中已发生交联从而影响接枝功能树脂的质量。
发明内容
本发明提出一种用于铝塑复合管的粘合树脂，该树脂解决了聚丙烯接枝过程中的交联问题，并且具有优异的耐高温耐低温的性能。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种用于铝塑复合管的粘合树脂，由以下重量份数的原料制备而成：预辐照线性均聚聚丙烯45～65份、功能单体0.5～4份、苯乙烯-异戊二烯共聚物2～6份、增粘树脂20～30份、黏度调节剂5～10份与抗氧化剂0.2～0.6份；预辐照线性均聚聚丙烯采用如下的方法得到：采用电子加速器作为辐照源，在空气气氛下，用β射线对均聚聚乙烯进行预辐照，预辐照剂量范围为25kGy～75kGy。
优选地，功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸或者环氧丙烯酸酯。
优选地，增粘树脂为萜烯树脂、松香树脂或者石油树脂。
优选地，黏度调节剂为液体石蜡。
优选地，抗氧化剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三苯酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一种。
本发明的另一个目的是提供一种用于铝塑复合管的粘合树脂的制备方法，首先在反应釜中加入预辐照线性均聚聚丙烯和功能单体，混合均匀后，得到接枝共聚物；继续加入苯乙烯-异戊二烯共聚物、增粘树脂和抗氧化剂，升温至120℃～200℃下熔融搅拌均匀，最后添加黏度调节剂，熔融均匀，出料得粘合树脂。
本发明的有益效果：
1、由于均聚聚丙烯采用预辐照引发，产生的过氧化物浓度均匀、可控，解决了均聚聚丙烯在反应挤出接枝过程中交联的问题，制备的粘结树脂接枝率和接枝效率高，使本发明的粘合树脂与金属等极性材料粘结性能良好，无凝胶。
2、苯乙烯-异戊二烯共聚物(SIS)属苯乙烯热塑性弹性体之类，是苯乙烯—异戊二烯—苯乙烯三嵌段共聚物，具有独特和优越的粘接性能，是多数高性能热熔胶的常用成分，本发明使用该成分发挥其弹性作用，对再生聚丙烯改善韧性，同时发挥其独特的热熔粘接和焊接特性，使得塑料和金属的热熔粘接性能提高。
具体实施方式
实施例1
一种用于铝塑复合管的粘合树脂，由以下重量份数的原料制备而成：预辐照线性均聚聚丙烯58份、甲基丙烯酸2.8份、苯乙烯-异戊二烯共聚物2～6份、萜烯树脂24份、液体石蜡7份与四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.4份。
预辐照线性均聚聚丙烯采用如下的方法得到：采用电子加速器作为辐照源，在空气气氛下，用β射线对均聚聚乙烯进行预辐照，预辐照剂量范围为55kGy。
制备方法，首先在反应釜中加入预辐照线性均聚聚丙烯和甲基丙烯酸，混合均匀后，得到接枝共聚物；继续加入苯乙烯-异戊二烯共聚物、萜烯树脂和四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，升温至160℃下熔融搅拌均匀，最后添加液体石蜡，熔融均匀，出料得粘合树脂。
对粘合树脂的剥离强度进行检测，经测量，粘合树脂的与铝复合后的剥高强度为2.3N/mm。剥离强度的测试釆用INSTRON1121型材料试验机，测试方法按GB-/T2790-1995标准。
实施例2
一种用于铝塑复合管的粘合树脂，由以下重量份数的原料制备而成：预辐照线性均聚聚丙烯45份、环氧丙烯酸酯0.5份、苯乙烯-异戊二烯共聚物6份、松香树脂30份、液体石蜡5份与亚磷酸三苯酯0.2份。
预辐照线性均聚聚丙烯采用如下的方法得到：采用电子加速器作为辐照源，在空气气氛下，用β射线对均聚聚乙烯进行预辐照，预辐照剂量范围为25kGy。
制备方法，首先在反应釜中加入预辐照线性均聚聚丙烯和环氧丙烯酸酯，混合均匀后，得到接枝共聚物；继续加入苯乙烯-异戊二烯共聚物、松香树脂和亚磷酸三苯酯，升温至120℃下熔融搅拌均匀，最后添加液体石蜡，熔融均匀，出料得粘合树脂。
对粘合树脂的剥离强度进行检测，经测量，粘合树脂的与铝复合后的剥高强度为1.9N/mm。剥离强度的测试釆用INSTRON1121型材料试验机，测试方法按GB/T2790-1995标准。
实施例3
一种用于铝塑复合管的粘合树脂，由以下重量份数的原料制备而成：预辐照线性均聚聚丙烯65份、丙烯酸4份、苯乙烯-异戊二烯共聚物2份、石油树脂20份、液体石蜡10份与β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯0.6份。
预辐照线性均聚聚丙烯采用如下的方法得到：采用电子加速器作为辐照源，在空气气氛下，用β射线对均聚聚乙烯进行预辐照，预辐照剂量范围为75kGy。
制备方法，首先在反应釜中加入预辐照线性均聚聚丙烯和丙烯酸，混合均匀后，得到接枝共聚物；继续加入苯乙烯-异戊二烯共聚物、石油树脂和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，升温至200℃下熔融搅拌均匀，最后添加液体石蜡，熔融均匀，出料得粘合树脂。
对粘合树脂的剥离强度进行检测，经测量，粘合树脂的与铝复合后的剥高强度为2.7N/mm。剥离强度的测试釆用INSTRON1121型材料试验机，测试方法按GB-/T2790-1995标准。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于铝塑复合管的粘合树脂，其特征在于，由以下重量份数的原料制备而成：预辐照线性均聚聚丙烯45～65份、功能单体0.5～4份、苯乙烯-异戊二烯共聚物2～6份、增粘树脂20～30份、黏度调节剂5～10份与抗氧化剂0.2～0.6份；预辐照线性均聚聚丙烯采用如下的方法得到：采用电子加速器作为辐照源，在空气气氛下，用β射线对均聚聚乙烯进行预辐照，预辐照剂量范围为25kGy～75kGy。
2.根据权利要求1所述的用于铝塑复合管的粘合树脂，其特征在于，功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸或者环氧丙烯酸酯。
3.根据权利要求1所述的用于铝塑复合管的粘合树脂，其特征在于，增粘树脂为萜烯树脂、松香树脂或者石油树脂。
4.根据权利要求1所述的用于铝塑复合管的粘合树脂，其特征在于，黏度调节剂为液体石蜡。
5.根据权利要求1所述的用于铝塑复合管的粘合树脂，其特征在于，抗氧化剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三苯酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一种。
6.如权利要求1所述的用于铝塑复合管的粘合树脂的制备方法，其特征在于，首先在反应釜中加入预辐照线性均聚聚丙烯和功能单体，混合均匀后，得到接枝共聚物；继续加入苯乙烯-异戊二烯共聚物、增粘树脂和抗氧化剂，升温至120℃～200℃下熔融搅拌均匀，最后添加黏度调节剂，熔融均匀，出料得粘合树脂。
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