CN109337178A - 一种pe100级管材专用料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PE100级管材专用料及其制备方法，所述专用料的原料包括：高密度聚乙烯、改性玻璃纤维、聚氯乙烯、热塑性弹性体、溴化丁基橡胶、三元乙丙橡胶、相容剂、润滑剂、紫外线吸收剂、抗氧剂。其制备方法是将高密度聚乙烯、改性玻璃纤维、聚氯乙烯、热塑性弹性体、溴化丁基橡胶、三元乙丙橡胶、相容剂、润滑剂、紫外线吸收剂和抗氧剂经高速混合后送入密炼造粒机进行造粒，即得。制备的管材制品耐压等级高，相同压力条件下管材的管壁更薄，用量更少，相同用量条件下承受的压力更高，还具有优异的抵抗快慢速裂纹增长性能。制备的管材制品耐压等级高，相同压力条件下管材的管壁更薄，用量更少，相同用量条件下承受的压力更高，还具有优异的抵抗快慢速裂纹增长性能。

Description

一种PE100级管材专用料及其制备方法
技术领域
本发明属于工程塑料技术领域，具体涉及一种PE100级管材专用料及其制备方法。
背景技术
聚乙烯（PE）管材具有突出的耐化学腐蚀性、耐低温性、耐热和耐磨性、焊接性能好、对输送介质无污染、使用寿命长、制造安装费用低等特点，被广泛地应用于市政工程建设、农业生产以及石油化工等领域。
PE管材料开发至今已经有50多年的历史，按照国际标准ISO9080-2012和IS012162-2009将PE管材分为PE32、PE40、PE63、PE80、PE100、PE112以及PE125等级别，目前市场上以PE80和PE100级管材料为主。PE100是指在20℃条件下，PE管材专用料在使用50年后仍能保持10MPa的最小必须强度，而且有优异的抵抗慢速裂纹生长和快速裂纹扩展的能力。PE100具有普通PE管材专用料的传统性能和优点，而且由于分子结构的改进，使其在物理力学性能方面有非常大的提高，如压力等级更高，管壁更薄，专用料的加工性能较好。因此在天然气、饮用水的输送等领域有着广泛的应用。
但是，目前使用的PE100级管材用料多是国外进口的，国内生产的比较少。
发明内容
本发明的目的是提供一种PE100级管材专用料及其制备方法。
一种PE100级管材专用料，原料以重量份计包括：高密度聚乙烯100份，改性玻璃纤维1-5份，聚氯乙烯1-3份，热塑性弹性体2-6份，溴化丁基橡胶1-2份，三元乙丙橡胶1-2份，相容剂1-2份，润滑剂1-2份，紫外线吸收剂0.05-0.3份，抗氧剂0.05-0.3份。
优选地，所述改性玻璃纤维是将玻璃纤维置于硅烷偶联剂和抗静电剂中浸泡后干燥得到。
优选地，所述润滑剂选自硬酯酸锌、石蜡、硬脂酸镁或聚乙烯蜡。
优选地，所述相容剂为PE-g-ST或PE-g-MAH。
优选地，所述紫外线吸收剂为纳米二氧化钛。
优选地，所述抗氧剂为酚类抗氧剂。
上述PE100级管材专用料的制备方法，是将高密度聚乙烯、改性玻璃纤维、聚氯乙烯、热塑性弹性体、溴化丁基橡胶、三元乙丙橡胶、相容剂、润滑剂、紫外线吸收剂和抗氧剂经高速混合后送入密炼造粒机进行造粒，即得。
优选地，造粒温度为190-220℃。
本发明采用改性玻璃纤维、热塑性弹性体、溴化丁基橡胶和三元乙丙橡胶对高密度聚乙烯进行混合改性，制备的管材制品耐压等级高，相同压力条件下管材的管壁更薄，用量更少，相同用量条件下承受的压力更高，还具有优异的抵抗快慢速裂纹增长性能。
具体实施方式
实施例1
一种PE100级管材专用料，原料以重量份计包括：高密度聚乙烯100份，改性玻璃纤维1份，聚氯乙烯1份，热塑性弹性体2份，溴化丁基橡胶1份，三元乙丙橡胶1份，相容剂1份，润滑剂1份，紫外线吸收剂0.05份，抗氧剂0.05份。
所述改性玻璃纤维是将玻璃纤维置于硅烷偶联剂和抗静电剂中浸泡后干燥得到。具体是将玻璃纤维置于0.5wt.% 硅烷偶联剂KH560和1.2wt.% SM-210季铵盐类抗静电剂中浸泡12h后，在100℃干燥得到。
所述润滑剂为硬酯酸锌。
所述相容剂为PE-g-ST。
所述紫外线吸收剂为纳米二氧化钛，粒径为300-500nm。
所述抗氧剂为酚类抗氧剂。
上述PE100级管材专用料的制备方法，是将高密度聚乙烯、改性玻璃纤维、聚氯乙烯、热塑性弹性体、溴化丁基橡胶、三元乙丙橡胶、相容剂、润滑剂、紫外线吸收剂和抗氧剂经高速混合后送入密炼造粒机进行造粒，造粒温度为190-220℃，即得。
实施例2
一种PE100级管材专用料，原料以重量份计包括：高密度聚乙烯100份，改性玻璃纤维2份，聚氯乙烯2份，热塑性弹性体5份，溴化丁基橡胶2份，三元乙丙橡胶1.5份，相容剂1.5份，润滑剂2份，紫外线吸收剂0.15份，抗氧剂0.15份。
所述改性玻璃纤维是将玻璃纤维置于硅烷偶联剂和抗静电剂中浸泡后干燥得到。具体是将玻璃纤维置于0.5wt.% 硅烷偶联剂KH560和1.2wt.% SM-210季铵盐类抗静电剂中浸泡12h后，在100℃干燥得到。
所述润滑剂为硬脂酸镁。
所述相容剂为PPE-g-MAH。
所述紫外线吸收剂为纳米二氧化钛，粒径为300-500nm。
所述抗氧剂为酚类抗氧剂。
上述PE100级管材专用料的制备方法，是将高密度聚乙烯、改性玻璃纤维、聚氯乙烯、热塑性弹性体、溴化丁基橡胶、三元乙丙橡胶、相容剂、润滑剂、紫外线吸收剂和抗氧剂经高速混合后送入密炼造粒机进行造粒，造粒温度为190-220℃，即得。
实施例3
一种PE100级管材专用料，原料以重量份计包括：高密度聚乙烯100份，改性玻璃纤维4份，聚氯乙烯2份，热塑性弹性体3份，溴化丁基橡胶1份，三元乙丙橡胶2份，相容剂2份，润滑剂1份，紫外线吸收剂0.2份，抗氧剂0.2份。
所述改性玻璃纤维是将玻璃纤维置于硅烷偶联剂和抗静电剂中浸泡后干燥得到。具体是将玻璃纤维置于0.5wt.% 硅烷偶联剂KH560和1.2wt.% SM-210季铵盐类抗静电剂中浸泡12h后，在100℃干燥得到。
所述润滑剂为石蜡。
所述相容剂为PE-g-ST。
所述紫外线吸收剂为纳米二氧化钛，粒径为300-500nm。
所述抗氧剂为酚类抗氧剂。
上述PE100级管材专用料的制备方法，是将高密度聚乙烯、改性玻璃纤维、聚氯乙烯、热塑性弹性体、溴化丁基橡胶、三元乙丙橡胶、相容剂、润滑剂、紫外线吸收剂和抗氧剂经高速混合后送入密炼造粒机进行造粒，造粒温度为190-220℃，即得。
实施例4
一种PE100级管材专用料，原料以重量份计包括：高密度聚乙烯100份，改性玻璃纤维5份，聚氯乙烯3份，热塑性弹性体6份，溴化丁基橡胶2份，三元乙丙橡胶2份，相容剂2份，润滑剂2份，紫外线吸收剂0.3份，抗氧剂0.3份。
所述改性玻璃纤维是将玻璃纤维置于硅烷偶联剂和抗静电剂中浸泡后干燥得到。具体是将玻璃纤维置于0.5wt.% 硅烷偶联剂KH560和1.2wt.% SM-210季铵盐类抗静电剂中浸泡12h后，在100℃干燥得到。
所述润滑剂为聚乙烯蜡。
所述相容剂为PE-g-MAH。
所述紫外线吸收剂为纳米二氧化钛，粒径为300-500nm。
所述抗氧剂为酚类抗氧剂。
上述PE100级管材专用料的制备方法，是将高密度聚乙烯、改性玻璃纤维、聚氯乙烯、热塑性弹性体、溴化丁基橡胶、三元乙丙橡胶、相容剂、润滑剂、紫外线吸收剂和抗氧剂经高速混合后送入密炼造粒机进行造粒，造粒温度为190-220℃，即得。
将上述实施例造粒完后用单螺杆挤出机挤出，制得管材，管材的规格为Φ32mm×3mm。
根据GB/T15558.1-2003检测得到：破坏时间≥100h（20℃、12.4MPa环应力）管材的静液压强度≥370h，破坏时间≥165h（80℃、5.4MPa环应力）管材的静液压强度≥420h，破坏时间≥1000h（80℃、5.0MPa环应力）管材的静液压强度≥1050h；耐慢速裂纹增长（80℃、0.92MPa）≥370h；耐快速裂纹扩展S4试验（0℃）≥12bar。

Claims (8)

1.一种PE100级管材专用料，其特征在于：原料以重量份计包括：高密度聚乙烯100份，改性玻璃纤维1-5份，聚氯乙烯1-3份，热塑性弹性体2-6份，溴化丁基橡胶1-2份，三元乙丙橡胶1-2份，相容剂1-2份，润滑剂1-2份，紫外线吸收剂0.05-0.3份，抗氧剂0.05-0.3份。
2.根据权利要求1所述的PE100级管材专用料，其特征在于：所述改性玻璃纤维是将玻璃纤维置于硅烷偶联剂和抗静电剂中浸泡后干燥得到。
3.根据权利要求1所述的PE100级管材专用料，其特征在于：所述润滑剂选自硬酯酸锌、石蜡、硬脂酸镁或聚乙烯蜡。
4.根据权利要求1所述的PE100级管材专用料，其特征在于：所述相容剂为PE-g-ST或PE-g-MAH。
5.根据权利要求1所述的PE100级管材专用料，其特征在于：所述紫外线吸收剂为纳米二氧化钛。
6.根据权利要求1所述的PE100级管材专用料，其特征在于：所述抗氧剂为酚类抗氧剂。
7.权利要求1所述的PE100级管材专用料的制备方法，其特征在于：将高密度聚乙烯、改性玻璃纤维、聚氯乙烯、热塑性弹性体、溴化丁基橡胶、三元乙丙橡胶、相容剂、润滑剂、紫外线吸收剂和抗氧剂经高速混合后送入密炼造粒机进行造粒，即得。
8.根据权利要求7所述的PE100级管材专用料的制备方法，其特征在于：造粒温度为190-220℃。
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