CN108251028A - 一种新型的聚丙烯双壁管材专用粘接树脂 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高分子技术领域，具体涉及一种新型的聚丙烯双壁管材专用粘接树脂及其制备与应用。本发明所述粘结树脂，按重量份数计，其制备原料包括：聚乙烯‑马来酸酐苯乙烯共接枝物30～50份，环氧树脂20～40份，促进剂5～10份，增塑剂10～20份，黏度调节剂5～10份，抗氧剂0.2～1.0份。本发明有效克服了现有技术中应用于高温输水领域的聚丙烯双壁管材复合管中使用的粘接树脂不能满足使用环境的需要，吸潮、不耐腐蚀、不耐老化等的缺点。

Description

一种新型的聚丙烯双壁管材专用粘接树脂
技术领域
本发明属于高分子技术领域，具体涉及一种新型的聚丙烯双壁管材专用粘接树脂及其制备与应用。
背景技术
聚丙烯双壁管材是一种新兴的复合管管材，与传统的铸铁管及塑料管道相比，具有质轻、防腐、耐压、耐磨、低成本、卫生等优点。聚丙烯双壁管材有很多分类，钢带复合层聚丙烯双壁管材复合管道就是其中一种。缠绕在管道中间层的钢带起到部分承压的作用，使这种管道具有一定的耐内压能力。钢带与聚丙烯之间不具备粘结性，所以在此种管道中必须使用粘接树脂。通过粘接树脂将钢带与聚丙烯内外层管道进行粘结，粘接树脂在其中的作用重要，良好的粘结可以起到固定钢丝网网格结构的作用，同时也为应力在复合管道中的均匀传导起到决定性作用。但是现有技术中粘接树脂多是满足常温或者环境温度下使用，当将钢带复合层聚丙烯双壁管材复合管道应用于高温输水领域时，在较高的水温的浸泡下，复合管的强度会大幅下降，不能满足使用要求。
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新型的聚丙烯双壁管材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-马来酸酐苯乙烯共接枝物30～50份，环氧树脂20～40份，促进剂5～10份，增塑剂10～20份，黏度调节剂5～10份，抗氧剂0.2～1.0份。
优选地，所述聚乙烯-马来酸酐苯乙烯共接枝物的分子量为10～20万。所述聚乙烯-马来酸酐苯乙烯共接枝物在230℃，2.16kg压力下的熔融指数为5～10g/10min。所述聚乙烯-马来酸酐苯乙烯共接枝物中马来酸酐的接枝率为0.4～0.8％，苯乙烯的接枝率为0.4～0.8％。
优选地，所述环氧树脂的分子量为5～10万。所述环氧树脂在230℃和2.16kg压力下的熔融指数均为5～10g/10min。
优选地，所述促进选自促进剂BDMA、促进剂CT-152x或促进剂DBU中的任一种或多种。
优选地，所述增塑剂选自邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二丁酯中的任一种或多种。
优选地，所述黏度调剂选自石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、沙索蜡中的任一种或多种。
优选地，所述黏度调节剂的数均分子量为3000～4000，密度为0.95～1.00g/cm3。
优选地，所述抗氧剂选自抗氧剂3114、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168中的任一种或多种。
所述抗氧剂3114是指1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸。
抗氧剂1010是指：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
抗氧剂1076是指β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯。
所述抗氧剂168是指三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。
本发明的第二方面提供前述粘结树脂的制备方法，包括步骤：(1)在200～240℃下，将增塑剂加入反应釜中加热熔融；(2)然后添加抗氧剂和黏度调节剂熔融混合；(3)最后加入环氧树脂、聚乙烯-马来酸酐苯乙烯共接枝物、促进剂熔融混合。
本发明的第三方面，提供了前述粘结树脂在聚丙烯双壁管材领域中的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明有效克服了现有技术中应用于高温输水领域的聚丙烯双壁管材复合管中使用的粘接树脂不能满足使用环境的需要，吸潮、不耐腐蚀、不耐老化等的缺点。
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-马来酸酐苯乙烯共接枝物50份，环氧树脂40份，促进剂5份，增塑剂10份，黏度调节剂5份，抗氧剂0.2份。其中，聚乙烯-马来酸酐苯乙烯共接枝物的分子量为15万，在230℃，2.16kg压力下的熔融指数为5g/10min，聚乙烯-马来酸酐苯乙烯共接枝物中马来酸酐的接枝率为0.5％，苯乙烯的接枝率为0.4％；环氧树脂的分子量为5万；环氧树脂在230℃和2.16kg压力下的熔融指数均为8g/10min；促进剂为促进剂BDMA；增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯；黏度调节剂为石蜡，分子量为3000，密度为0.95g/cm3；抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168组成，抗氧剂1010和抗氧剂168的重量比例为1:2。
本实施例中的粘结树脂的制备方法，包括步骤：(1)在240℃下，将增塑剂加入反应釜中加热熔融；(2)然后添加抗氧剂和黏度调节剂熔融混合；(3)最后加入环氧树脂、聚乙烯-马来酸酐苯乙烯共接枝物、促进剂熔融混合。
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-马来酸酐苯乙烯共接枝物40份，环氧树脂30份，促进剂10份，增塑剂20份，黏度调节剂8份，抗氧剂1.0份。其中，聚乙烯-马来酸酐苯乙烯共接枝物的分子量为10万，在230℃，2.16kg压力下的熔融指数为8g/10min，聚乙烯-马来酸酐苯乙烯共接枝物中马来酸酐的接枝率为0.8％，苯乙烯的接枝率为0.5％；环氧树脂的分子量为10万；环氧树脂在230℃和2.16kg压力下的熔融指数均为5g/10min；促进剂为促进剂CT-152x；增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；黏度调节剂为氧化聚乙烯蜡，分子量为4000，密度为1.00g/cm3；抗氧剂由抗氧剂1076和抗氧剂1010组成，抗氧剂1076和抗氧剂3114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)在240℃下，将增塑剂加入反应釜中加热熔融；(2)然后添加抗氧剂和黏度调节剂熔融混合；(3)最后加入环氧树脂、聚乙烯-马来酸酐苯乙烯共接枝物、促进剂熔融混合。
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-马来酸酐苯乙烯共接枝物30份，环氧树脂20份，促进剂7份，增塑剂15份，黏度调节剂10份，抗氧剂0.5份。其中，聚乙烯-马来酸酐苯乙烯共接枝物的分子量为20万，在230℃，2.16kg压力下的熔融指数为10g/10min，聚乙烯-马来酸酐苯乙烯共接枝物中马来酸酐的接枝率为0.4％，苯乙烯的接枝率为0.8％；环氧树脂的分子量为8万；环氧树脂在230℃和2.16kg压力下的熔融指数均为10g/10min；促进剂为促进剂DBU；增塑剂为邻苯二甲酸二正辛酯；黏度调节剂为聚乙烯蜡，分子量为3500，密度为0.95g/cm3；抗氧剂由抗氧剂1076和抗氧剂3114组成，抗氧剂1010和抗氧剂168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)在250℃下，将增塑剂加入反应釜中加热熔融；(2)然后添加抗氧剂和黏度调节剂熔融混合；(3)最后加入环氧树脂、聚乙烯-马来酸酐苯乙烯共接枝物、促进剂熔融混合。
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-马来酸酐苯乙烯共接枝物40份，环氧树脂40份，促进剂5份，增塑剂10份，黏度调节剂5份，抗氧剂0.5份。其中，聚乙烯-马来酸酐苯乙烯共接枝物的分子量为15万，在230℃，2.16kg压力下的熔融指数为5g/10min，聚乙烯-马来酸酐苯乙烯共接枝物中马来酸酐的接枝率为0.4％，苯乙烯的接枝率为0.4％；环氧树脂的分子量为5万；环氧树脂在230℃和2.16kg压力下的熔融指数均为5g/10min；促进剂为促进剂BDMA；增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯；黏度调节剂为聚丙烯蜡，分子量为3600，密度为0.96g/cm3；抗氧剂由抗氧剂3114和抗氧剂168组成，抗氧剂3114和抗氧剂168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)在200℃下，将增塑剂加入反应釜中加热熔融；(2)然后添加抗氧剂和黏度调节剂熔融混合；(3)最后加入环氧树脂、聚乙烯-马来酸酐苯乙烯共接枝物、促进剂熔融混合。
实施例5
将实施例1～4所得粘性树脂按标准进行粘接性测试，测试结果如表1。
表1
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-马来酸酐苯乙烯共接枝物30～50份，环氧树脂20～40份，促进剂5～10份，增塑剂10～20份，黏度调节剂5～10份，抗氧剂0.2～1.0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-马来酸酐苯乙烯共接枝物的分子量为10～20万；所述聚乙烯-马来酸酐苯乙烯共接枝物在230℃，2.16kg压力下的熔融指数为5～10g/10min；所述聚乙烯-马来酸酐苯乙烯共接枝物中马来酸酐的接枝率为0.4～0.8％，苯乙烯的接枝率为0.4～0.8％。
3.根据权利要求1所述的粘结树脂，其特征在于，所述环氧树脂的分子量为5～10万。所述环氧树脂在230℃和2.16kg压力下的熔融指数均为5～10g/10min。
4.根据权利要求1所述的粘结树脂，其特征在于，所述促进选自促进剂BDMA、促进剂CT-152x或促进剂DBU中的任一种或多种。
5.根据权利要求1所述的粘结树脂，其特征在于，所述增塑剂选自邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二丁酯中的任一种或多种。
6.根据权利要求1所述的粘结树脂，其特征在于，所述黏度调剂选自石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、沙索蜡中的任一种或多种。
7.根据权利要求1所述的粘结树脂，其特征在于，所述黏度调节剂的数均分子量为3000～4000，密度为0.95～1.00g/cm3。
8.根据权利要求1所述的粘结树脂，其特征在于，所述抗氧剂选自抗氧剂3114、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168中的任一种或多种。
9.如权利要求1～8任一项粘结树脂的制备方法，包括步骤：(1)在200～240℃下，将增塑剂加入反应釜中加热熔融；(2)然后添加抗氧剂和黏度调节剂熔融混合；(3)最后加入环氧树脂、聚乙烯-马来酸酐苯乙烯共接枝物、促进剂熔融混合。
10.如权利要求1～8任一项粘结树脂的在聚丙烯双壁管材领域中的应用。
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