CN108251019A - 一种内衬不锈钢复合管专用粘接树脂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高分子技术领域，具体涉及一种内衬不锈钢复合管专用粘接树脂及其制备与应用。所述粘结树脂，按重量份数计，其制备原料包括：聚乙烯50～100份，乙酰乙酸乙酯30～50份，二乙二醇乙醚醋酸酯10～30份，固体粉状填料5～10份，丁二酸酐1～5重量份。本发明利用价廉的聚乙烯、在高温炭化时残留较少而乙酰乙酸乙酯、二乙二醇乙醚醋酸酯高温炭化时残留碳较多的特点，聚乙烯炭化后留下大量孔洞，乙酰乙酸乙酯、二乙二醇乙醚醋酸酯的残留玻璃质炭借助这些孔洞形成多孔炭，成为一层多孔、低密度的炭材料层，其热导率较低，具有保温和粘接的双重功能。

Description

一种内衬不锈钢复合管专用粘接树脂的制备方法
技术领域
本发明属于高分子技术领域，具体涉及一种内衬不锈钢复合管专用粘接树脂及其制备与应用。
背景技术
粘接是一种简单、易行的方式，国际上各个国家竟相开发研制高温粘接树脂。但是目前传统使用的高温粘接树脂应用于高温保温材料方面就存在一些缺点：高温粘接树脂多以环氧、酚醛等树脂作为粘接树脂的主体，再辅以高纯石墨粉或者陶瓷粉末等耐热填料，而粘接层随着这些耐热填料的加入尤其是高导热系数填料的增加，而导致密度及导热系数相应提高。这在经粘接树脂粘接的叠层炭毡上尤为突出，因为叠层炭毡上粘接树脂所占的重量百分比超过了30％，密度状况发生了较大的变化，导热性能也发生了改变。为了获得粘接的高结构强度而刻意追求粘接树脂层的内聚强度和结构的致密性，最终导致保温材料总体密度升高，而材料的导热系数亦会随密度的增加而增加，这显然不利于高温保温行为。高温保温材料想要获得整体保温性能的良好，就有必要在每一个层面都需要保持好的保温性能。因此粘接树脂层的保温性能应当同样重视，然而这一点往往被忽略。
发明内容
为了克服现有技术中所存在的问题，本发明的目的在于提供一种内衬不锈钢复合管专用粘接树脂及其制备与应用。
为了实现上述目的以及其他相关目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面，提供一种粘结树脂，按重量份数计，其制备原料包括：聚乙烯50～100份，乙酰乙酸乙酯30～50份，二乙二醇乙醚醋酸酯10～30份，固体粉状填料5～10份，丁二酸酐1～5重量份。
优选地，所述聚乙烯的分子量为5～10万。
优选地，所述固体粉状填料选自碳酸钙、滑石粉、氧化锌中的任一种或多种。
本发明的第二方面，提供了前述粘结树脂的制备方法，包括步骤：(1)按配比将聚乙烯、乙酰乙酸乙酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、固体粉状填料混合均匀后加入丁二酸酐，继续混合均匀；(2)将步骤(1)所得混合物均匀涂在需要粘接的材料表面上，压紧，然后进行固化；(3)将固化后的材料移入炭化炉中，通入氮气，加热升温至一定温度保温，进行炭化；(4)抽真空，随炉冷却。
优选地，步骤(2)中，固化的温度是95～105℃。
优选地，步骤(2)中，固化的时间为1～2h。
优选地，步骤(3)中，以8～12℃/分钟的加热速度升温。
优选地，步骤(3)中，炭化保温温度是150～200℃。
优选地，步骤(3)中，炭化时保温时间是2～4h。
本发明的第三方面，提供了前述粘结树脂在内衬不锈钢复合管领域中的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明利用价廉的聚乙烯、在高温炭化时残留较少而乙酰乙酸乙酯、二乙二醇乙醚醋酸酯高温炭化时残留碳较多的特点，聚乙烯炭化后留下大量孔洞，乙酰乙酸乙酯、二乙二醇乙醚醋酸酯的残留玻璃质炭借助这些孔洞形成多孔炭，成为一层多孔、低密度的炭材料层，其热导率较低，具有保温和粘接的双重功能。
具体实施方式
在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
实施例1
本实施例中的粘结树脂，按重量份数计，其制备原料包括：聚乙烯50份，乙酰乙酸乙酯30份，二乙二醇乙醚醋酸酯10份，固体粉状填料10份，丁二酸酐5份。其中，聚乙烯的分子量为5万；固体粉状填料为碳酸钙。
本实施例中的粘结树脂的制备方法，包括步骤：(1)按配比将聚乙烯、乙酰乙酸乙酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、固体粉状填料混合均匀后加入丁二酸酐，继续混合均匀；(2)将步骤(1)所得混合物均匀涂在需要粘接的材料表面上，压紧，然后放入100℃的烘箱中固化1小时；(3)将固化后的材料移入炭化炉中，通入氮气，以10℃/分钟的加热速度升温至200℃，保温2小时，进行炭化；(4)抽真空，在200℃保温2小时后随炉冷却。
实施例2
本实施例中的粘结树脂，按重量份数计，其制备原料包括：聚乙烯80份，乙酰乙酸乙酯40份，二乙二醇乙醚醋酸酯20份，固体粉状填料10份，丁二酸酐5份。其中，聚乙烯的分子量为10万；固体粉状填料为滑石粉。
本实施例中的粘结树脂的制备方法，包括步骤：(1)按配比将聚乙烯、乙酰乙酸乙酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、固体粉状填料混合均匀后加入丁二酸酐，继续混合均匀；(2)将步骤(1)所得混合物均匀涂在需要粘接的材料表面上，压紧，然后放入95℃的烘箱中固化2小时；(3)将固化后的材料移入炭化炉中，通入氮气，以8℃/分钟的加热速度升温至150℃，保温4小时，进行炭化；(4)抽真空，在200℃保温4小时后随炉冷却。
实施例3
本实施例中的粘结树脂，按重量份数计，其制备原料包括：聚乙烯100份，乙酰乙酸乙酯50份，二乙二醇乙醚醋酸酯30份，固体粉状填料10份，丁二酸酐5份。其中，聚乙烯的分子量为6万；固体粉状填料为氧化锌。
本实施例中的粘结树脂的制备方法，包括步骤：(1)按配比将聚乙烯、乙酰乙酸乙酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、固体粉状填料混合均匀后加入丁二酸酐，继续混合均匀；(2)将步骤(1)所得混合物均匀涂在需要粘接的材料表面上，压紧，然后放入100℃的烘箱中固化1小时；(3)将固化后的材料移入炭化炉中，通入氮气，以12℃/分钟的加热速度升温至200℃，保温2小时，进行炭化；(4)抽真空，在200℃保温2小时后随炉冷却。
实施例4
本实施例中的粘结树脂，按重量份数计，其制备原料包括：聚乙烯60份，乙酰乙酸乙酯50份，二乙二醇乙醚醋酸酯30份，固体粉状填料10份，丁二酸酐5份。其中，聚乙烯的分子量为8万；固体粉状填料由碳酸钙和滑石粉组成，二者的重量比例为1:1。
本实施例中的粘结树脂的制备方法，包括步骤：(1)按配比将聚乙烯、乙酰乙酸乙酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、固体粉状填料混合均匀后加入丁二酸酐，继续混合均匀；(2)将步骤(1)所得混合物均匀涂在需要粘接的材料表面上，压紧，然后放入100℃的烘箱中固化1小时；(3)将固化后的材料移入炭化炉中，通入氮气，以10℃/分钟的加热速度升温至200℃，保温2小时，进行炭化；(4)抽真空，在200℃保温2小时后随炉冷却。
实施例5
本实施例中的粘结树脂，按重量份数计，其制备原料包括：聚乙烯80份，乙酰乙酸乙酯40份，二乙二醇乙醚醋酸酯20份，固体粉状填料10份，丁二酸酐5份。其中，聚乙烯的分子量为8万；固体粉状填料由氧化锌和滑石粉组成，二者的重量比例为1:1。
本实施例中的粘结树脂的制备方法，包括步骤：(1)按配比将聚乙烯、乙酰乙酸乙酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、固体粉状填料混合均匀后加入丁二酸酐，继续混合均匀；(2)将步骤(1)所得混合物均匀涂在需要粘接的材料表面上，压紧，然后放入100℃的烘箱中固化1小时；(3)将固化后的材料移入炭化炉中，通入氮气，以10℃/分钟的加热速度升温至200℃，保温2小时，进行炭化；(4)抽真空，在200℃保温2小时后随炉冷却。
实施例6
本实施例中的粘结树脂，按重量份数计，其制备原料包括：聚乙烯100份，乙酰乙酸乙酯30份，二乙二醇乙醚醋酸酯10份，固体粉状填料10份，丁二酸酐5份。其中，聚乙烯的分子量为9万；固体粉状填料由氧化锌和碳酸钙组成，二者的重量比例为1:1。
本实施例中的粘结树脂的制备方法，包括步骤：(1)按配比将聚乙烯、乙酰乙酸乙酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、固体粉状填料混合均匀后加入丁二酸酐，继续混合均匀；(2)将步骤(1)所得混合物均匀涂在需要粘接的材料表面上，压紧，然后放入100℃的烘箱中固化1小时；(3)将固化后的材料移入炭化炉中，通入氮气，以10℃/分钟的加热速度升温至200℃，保温2小时，进行炭化；(4)抽真空，在200℃保温2小时后随炉冷却。
实施例7
将实施例1～6中所得粘结树脂按标准测试性能，结果如下表1所示：
表1
本发明的制备方法，包括炭化和纯化步骤，经过炭化和纯化后制得的粘接树脂导热系数低，强度高、能耐高温且具保温特性，该粘接树脂可应用于不锈钢与塑料管件之间的粘接。
本发明工艺简单，聚乙烯、乙酰乙酸乙酯、乙二醇乙醚醋酸酯价格低廉，因此粘接树脂成本较低，既可以解决不锈钢和塑料复合材料之间连接的问题，且本发明的粘接树脂具有保温功能，给不锈钢和塑料复合材料的实际科研和生产带来了方便，具有较好的社会效益和经济效益。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种粘结树脂，按重量份数计，其制备原料包括：聚乙烯50～100份，乙酰乙酸乙酯30～50份，二乙二醇乙醚醋酸酯10～30份，固体粉状填料5～10份，丁二酸酐1～5重量份。
2.根据权利要求1所述的粘结树脂，其特征在于，所述聚乙烯的分子量为5～10万。
3.根据权利要求1所述的粘结树脂，其特征在于，所述固体粉状填料选自碳酸钙、滑石粉、氧化锌中的任一种或多种。
4.如权利要求1～3任一项粘结树脂的制备方法，包括步骤：(1)按配比将聚乙烯、乙酰乙酸乙酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、固体粉状填料混合均匀后加入丁二酸酐，继续混合均匀；(2)将步骤(1)所得混合物均匀涂在需要粘接的材料表面上，压紧，然后进行固化；(3)将固化后的材料移入炭化炉中，通入氮气，加热保温，进行炭化；(4)抽真空，随炉冷却。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，固化的温度是95～105℃。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，固化的时间为1～2h。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，以8～12℃/分钟的加热速度升温。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，炭化保温温度是150～200℃。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，炭化时保温时间是2～4h。
10.如权利要求1～3任一项粘结树脂的在内衬不锈钢复合管领域中的应用。
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