CN109384994A - 一种高强耐热聚乙烯管材 - Google Patents

一种高强耐热聚乙烯管材 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高强耐热聚乙烯管材,包括以下步骤：称取以下重量份的成分：聚乙烯90‑130份，含钛有机硅树脂8‑12份、石墨4‑7份、聚甲基丙烯酸酯3‑8份、四氧化三铁2‑10份、硫酸钡2‑5份、硅藻土4‑6份、膨润土5‑7份、硅酸钙晶须2‑5份、抗氧化剂0.3‑0.8份、抗静电剂0.2‑0.5份、增韧剂0.3‑0.8份、稳定剂0.2‑0.5份，从而显著提高了管材的抗冲击强度和抗压强度，同时赋予管材优异的耐热性、耐腐蚀性、抗氧化性、抗静电性和耐磨性。

Description

一种高强耐热聚乙烯管材
技术领域
本发明涉及聚乙烯管材技术领域，尤其涉及一种高强耐热聚乙烯管材。
背景技术
聚乙烯具有较高的强度，能承受一定的应变；具有良好的柔韧性和耐低温性；对酸性和碱性物质具有优越的抗腐蚀性；重量轻，易加工成型，且便于安装，目前已被广泛应用于城市供水、排水、城市燃气供应以及农用灌溉等领域。随着社会的发展，人们对聚乙烯管材的性能提出了更高的要求，单纯的聚乙烯材料已不能完全满足社会的需要，往往需要通过物理或者化学方法进行改性来提高其性能。但是聚乙烯属于非极性聚合物，与无机物、极性高分子相容性弱，现有的聚乙烯管材其强度仍不是很理想，且耐热性和耐老化性欠佳，在使用的过程中不能长期暴露于空气中，从而限制了聚乙烯管材的应用。
因此，我们提出了一种高强耐热聚乙烯管材用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高强耐热聚乙烯管材。
一种高强耐热聚乙烯管材，包括以下步骤：
S1、称取以下重量份的成分：聚乙烯90-130份，含钛有机硅树脂8-12份、石墨4-7份、聚甲基丙烯酸酯3-8份、四氧化三铁2-10份、硫酸钡2-5份、硅藻土4-6份、膨润土5-7份、硅酸钙晶须2-5份、抗氧化剂0.3-0.8份、抗静电剂0.2-0.5份、增韧剂0.3-0.8份、稳定剂0.2-0.5份；
S2、将四氧化三铁、硫酸钡、硅藻土、膨润土和硅酸钙晶须分别通过精磨机进行研磨至粉末，然后进行过筛处理，分别得到四氧化三铁、硫酸钡、硅藻土、膨润土和硅酸钙晶须的粉末，然后将粉末通过搅拌机进行混合，混合时间为50min-80min，得到混合粉末A；
S3、将聚乙烯、含钛有机硅树脂和聚甲基丙烯酸酯加入熔炼炉内加热熔炼，温度控制在180℃-220℃，熔炼时间为28min-35min，取出溶液体冷却至120℃和石墨、混合粉末A、抗氧化剂、抗静电剂、增韧剂和稳定剂通过搅拌机进行均匀混合，混合时间为50min-75min。
优选的，所述聚乙烯包括低密度聚乙烯和高密度聚乙烯，且低密度聚乙烯和高密度聚乙烯的占比为1：3。
优选的，所述抗氧化剂为抗氧剂703、复合抗氧剂T502A或抗氧剂TBX中的一种或者多种。
优选的，所述抗静电剂为JP-0P1抗静电剂或者JL-6抗静电剂。
优选的，所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物（MBS）或者氯化聚乙烯（CPE）。
优选的，所述稳定剂为铅盐、金属皂、有机锡、有机锑或者有机稀土中的一种或者多种。
本发明的有益效果是：以高密度聚乙烯为主，配合添加了低密度聚乙烯、聚甲基丙烯酸酯、含钛有机硅树脂对其改性，在管料中融合四氧化三铁、硫酸钡、硅藻土、膨润土和硅酸钙晶须，在搭配抗氧化剂、抗静电剂、增韧剂和稳定剂，从而显著提高了管材的抗冲击强度和抗压强度，同时赋予管材优异的耐热性、耐腐蚀性、抗氧化性、抗静电性和耐磨性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
一种高强耐热聚乙烯管材，包括以下步骤：
S1、称取以下重量份的成分：聚乙烯90份，其中聚乙烯包括低密度聚乙烯和高密度聚乙烯，且低密度聚乙烯和高密度聚乙烯的占比为1：3，含钛有机硅树脂8份、石墨4份、聚甲基丙烯酸酯3份、四氧化三铁2份、硫酸钡2份、硅藻土4份、膨润土5份、硅酸钙晶须2份、抗氧化剂0.3份、抗静电剂0.2份、增韧剂0.3份、稳定剂0.2份，其中抗氧化剂为抗氧剂703、复合抗氧剂T502A或抗氧剂TBX中的一种或者多种，抗静电剂为JP-0P1抗静电剂或者JL-6抗静电剂，增韧剂为甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物（MBS）或者氯化聚乙烯（CPE），稳定剂为铅盐、金属皂、有机锡、有机锑或者有机稀土中的一种或者多种。
S2、将四氧化三铁、硫酸钡、硅藻土、膨润土和硅酸钙晶须分别通过精磨机进行研磨至粉末，然后进行过筛处理，分别得到四氧化三铁、硫酸钡、硅藻土、膨润土和硅酸钙晶须的粉末，然后将粉末通过搅拌机进行混合，混合时间为50min，得到混合粉末A；
S3、将聚乙烯、含钛有机硅树脂和聚甲基丙烯酸酯加入熔炼炉内加热熔炼，温度控制在180℃，熔炼时间为28min，取出溶液体冷却至120℃和石墨、混合粉末A、抗氧化剂、抗静电剂、增韧剂和稳定剂通过搅拌机进行均匀混合，混合时间为50min。
实施例二
一种高强耐热聚乙烯管材，包括以下步骤：
S1、称取以下重量份的成分：聚乙烯100份，其中聚乙烯包括低密度聚乙烯和高密度聚乙烯，且低密度聚乙烯和高密度聚乙烯的占比为1：3，含钛有机硅树脂10份、石墨5份、聚甲基丙烯酸酯5份、四氧化三铁6份、硫酸钡4份、硅藻土5份、膨润土6份、硅酸钙晶须4份、抗氧化剂0.5份、抗静电剂0.3份、增韧剂0.6份、稳定剂0.4份，其中抗氧化剂为抗氧剂703、复合抗氧剂T502A或抗氧剂TBX中的一种或者多种，抗静电剂为JP-0P1抗静电剂或者JL-6抗静电剂，增韧剂为甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物（MBS）或者氯化聚乙烯（CPE），稳定剂为铅盐、金属皂、有机锡、有机锑或者有机稀土中的一种或者多种。
S2、将四氧化三铁、硫酸钡、硅藻土、膨润土和硅酸钙晶须分别通过精磨机进行研磨至粉末，然后进行过筛处理，分别得到四氧化三铁、硫酸钡、硅藻土、膨润土和硅酸钙晶须的粉末，然后将粉末通过搅拌机进行混合，混合时间为70min，得到混合粉末A；
S3、将聚乙烯、含钛有机硅树脂和聚甲基丙烯酸酯加入熔炼炉内加热熔炼，温度控制在200℃，熔炼时间为30min，取出溶液体冷却至120℃和石墨、混合粉末A、抗氧化剂、抗静电剂、增韧剂和稳定剂通过搅拌机进行均匀混合，混合时间为60min。
实施例三
一种高强耐热聚乙烯管材，包括以下步骤：
S1、称取以下重量份的成分：聚乙烯130份，其中聚乙烯包括低密度聚乙烯和高密度聚乙烯，且低密度聚乙烯和高密度聚乙烯的占比为1：3，含钛有机硅树脂12份、石墨7份、聚甲基丙烯酸酯8份、四氧化三铁10份、硫酸钡5份、硅藻土6份、膨润土7份、硅酸钙晶须5份、抗氧化剂0.8份、抗静电剂0.5份、增韧剂0.8份、稳定剂0.5份，其中抗氧化剂为抗氧剂703、复合抗氧剂T502A或抗氧剂TBX中的一种或者多种，抗静电剂为JP-0P1抗静电剂或者JL-6抗静电剂，增韧剂为甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物（MBS）或者氯化聚乙烯（CPE），稳定剂为铅盐、金属皂、有机锡、有机锑或者有机稀土中的一种或者多种。
S2、将四氧化三铁、硫酸钡、硅藻土、膨润土和硅酸钙晶须分别通过精磨机进行研磨至粉末，然后进行过筛处理，分别得到四氧化三铁、硫酸钡、硅藻土、膨润土和硅酸钙晶须的粉末，然后将粉末通过搅拌机进行混合，混合时间为80min，得到混合粉末A；
S3、将聚乙烯、含钛有机硅树脂和聚甲基丙烯酸酯加入熔炼炉内加热熔炼，温度控制在220℃，熔炼时间为35min，取出溶液体冷却至120℃和石墨、混合粉末A、抗氧化剂、抗静电剂、增韧剂和稳定剂通过搅拌机进行均匀混合，混合时间为75min。
对上述实施例一到实施例三制作的聚乙烯管材的耐高温检测，通过对管材进行加 热，检测管材变软时的温度，结果如下：
实施例一 实施例二 实施例三
管材变软温度/℃ 108 112 118
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高强耐热聚乙烯管材，其特征在于，包括以下步骤：
S1、称取以下重量份的成分：聚乙烯90-130份，含钛有机硅树脂8-12份、石墨4-7份、聚甲基丙烯酸酯3-8份、四氧化三铁2-10份、硫酸钡2-5份、硅藻土4-6份、膨润土5-7份、硅酸钙晶须2-5份、抗氧化剂0.3-0.8份、抗静电剂0.2-0.5份、增韧剂0.3-0.8份、稳定剂0.2-0.5份；
S2、将四氧化三铁、硫酸钡、硅藻土、膨润土和硅酸钙晶须分别通过精磨机进行研磨至粉末，然后进行过筛处理，分别得到四氧化三铁、硫酸钡、硅藻土、膨润土和硅酸钙晶须的粉末，然后将粉末通过搅拌机进行混合，混合时间为50min-80min，得到混合粉末A；
S3、将聚乙烯、含钛有机硅树脂和聚甲基丙烯酸酯加入熔炼炉内加热熔炼，温度控制在180℃-220℃，熔炼时间为28min-35min，取出溶液体冷却至120℃和石墨、混合粉末A、抗氧化剂、抗静电剂、增韧剂和稳定剂通过搅拌机进行均匀混合，混合时间为50min-75min。
2.根据权利要求1所述的一种高强耐热聚乙烯管材，其特征在于，所述聚乙烯包括低密度聚乙烯和高密度聚乙烯，且低密度聚乙烯和高密度聚乙烯的占比为1：3。
3.根据权利要求1所述的一种高强耐热聚乙烯管材，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧剂703、复合抗氧剂T502A或抗氧剂TBX中的一种或者多种。
4.根据权利要求1所述的一种高强耐热聚乙烯管材，其特征在于，所述抗静电剂为JP-0P1抗静电剂或者JL-6抗静电剂。
5.根据权利要求1所述的一种高强耐热聚乙烯管材，其特征在于，所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物（MBS）或者氯化聚乙烯（CPE）。
6.根据权利要求1所述的一种高强耐热聚乙烯管材，其特征在于，所述稳定剂为铅盐、金属皂、有机锡、有机锑或者有机稀土中的一种或者多种。
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