CN109722189A - 一种用于钢丝涂覆的热熔胶及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于钢丝涂覆的热熔胶，包括以下原料组分以及重量份：聚乙烯20‑50份；乙酸‑醋酸乙烯酯共聚物10‑50份；接枝单体0.1‑5份；引发剂0.1‑2份；硅烷偶联剂0.1‑1份；蜡类5‑20份。采用单体接枝聚乙烯与乙烯‑醋酸乙烯酯的复配物，可以提高单体接枝率，增强粘接强度，以满足快速涂覆时的粘接要求；同时还引入对钢丝亲和力优异的硅烷偶联剂和增强浸润的蜡类，可以满足快速涂覆接触时间短而引起的表面粗糙和浸润不佳的问题。
Description
技术领域
本发明属于粘接剂的制造技术领域，具体涉及一种用于钢丝涂覆的热熔胶及其制备方法和用途。
背景技术
钢丝缠绕增强聚乙烯复合管是一类结合了钢丝高强度和聚乙烯卫生、防腐性能的耐压管道。由于引入了螺旋缠绕增强的钢丝，使得复合管道具有更高的耐压等级，同时可以大大降低管材壁厚，具有质量轻、成本低、运输转移方便的优点。由于管子优良的稳定性和耐压性，使其在长距离供水、供气应用时具有明显的优势。目前此类管道广泛应用在市政给水、农业灌溉、道路桥梁、化工等领域。
该种复合管道中，由于钢丝和聚乙烯物理和化学性质差异较大，聚乙烯对钢丝没有粘接力。因此缠绕钢丝网的钢丝要预先涂覆一层热熔胶，并在编织钢丝网时再进一步涂覆，以保证足够的界面粘接强度。公开号CN102040931A公开了一种用于钢丝缠绕增强聚乙烯复合管的粘接树脂。该种粘接树脂以HDPE、EVA、LDPE、LLDPE为复配载体，复配比例为6∶1∶1∶2，并通过反应接枝技术接枝马来酸酐。该种粘接树脂可以实现钢丝与聚乙烯管材料之间粘接和耐水性，但是粘接强度并不是很高，钢丝与聚乙烯管道之间容易剥离。公开号CN104531013B的中国专利公开了一种耐高温粘接树脂及其制备方法。该粘接树脂包含20-30份聚丙烯-马来酸酐苯乙烯共接枝物、20-45份聚乙烯-马来酸酐苯乙烯共接枝物、10-25份甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯丙烯共聚物、20-50份尼龙6、5-10份黏度调节剂、以及0.1-0.5份抗氧化剂。该种粘接树脂具备优异的耐高温性，可以用于对温度要求较高的管道的制备。公开号CN108264866A的中国专利公开了一种钢丝缠绕增强聚乙烯复合管用高强度粘接树脂及其制备方法和用途。该粘接树脂包括20-50份聚乙烯、10-50份马来酸酐接枝聚乙烯、5-30份乙烯—醋酸乙烯共聚物或苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物、5-30份聚酰胺或聚苯乙烯、2-10份填料、0.1-1份抗氧剂。该粘接树脂能够用于钢丝缠绕增强聚乙烯复合管的制备，也能够提供优良的粘接效果，同时还可以进一步增强管道的耐压性能。但是，由于钢丝涂覆工艺比较特殊，其模口狭窄，线速度也达几十米每秒，即涂覆速度较快，因此对热熔胶的粘接、浸润等加工工艺有较高的要求。上述热熔胶虽然均具备一定的粘接性能，但是在高速涂覆条件下，由于热熔胶与钢丝的浸润性差、同时粘接强度不高，因此采用上述热熔胶在钢丝涂覆时还时常发生包裹性差、表面粗糙、长期放置脱层等问题。因此，开发一种专门用于钢丝涂覆的性能更优良的热熔胶显得很有必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于钢丝涂覆的热熔胶及其制备方法和用途，解决了现有技术中热熔胶与钢丝浸润性差、粘接强度不高的技术问题，进而导致钢丝与聚乙烯管道的粘接效果不佳。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案：一种用于钢丝涂覆的热熔胶，其特征在于，包括以下原料组分以及重量份：
优选的，所述聚乙烯为低密度聚乙烯，熔指为2-50g/10min，密度0.91-0.92g/cm3。低密度聚乙烯具有更好的加工涂覆性，能在钢丝表面形成更均匀的薄膜粘接层。
优选的，所述乙酸-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯的含量10-30％，乙酸-醋酸乙烯酯共聚物的熔指1-30g/10min，密度0.93-0.95g/cm3。乙烯-醋酸乙烯酯的加入可以大大提高单体接枝率，显著提升热熔胶的粘接性能。
优选的，所述接枝单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的任意一种。
优选的，所述引发剂为过氧化苯甲酰、异丙苯过氧化氢、偶氮二异丁腈、叔丁基过氧化苯甲酸酯、二叔丁基过氧化物中的任意一种。
优选的，所述硅烷偶联剂为KH-570、KH-560、KH-550中的任意一种。
优选的，所述蜡类为EVA蜡、石蜡、聚乙烯蜡、聚酰胺蜡中的任意一种。
本发明还公开一种用于钢丝涂覆的热熔胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照配比称取原料聚乙烯、乙酸-醋酸乙烯酯共聚物、接枝单体、引发剂、硅烷偶联剂、以及蜡类，然后进行混合；
(2)将步骤(1)中混合后的原料加入挤出机中挤出造粒。
优选的，所述挤出机的挤出温度为150-200℃。
本发明还公开一种用于钢丝涂覆的热熔胶在制备钢丝缠绕聚乙烯复合管中的用途。
本发明的有益效果：本发明公开一种用于钢丝涂覆的热熔胶，采用单体接枝聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯酯的复配物，以提高单体接枝率，增强粘接强度，以满足快速涂覆时的粘接要求；同时还引入对钢丝亲和力优异的硅烷偶联剂和增强浸润的蜡类，以满足快速涂覆接触时间短而引起的表面粗糙和浸润不佳的问题。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
其中，聚乙烯为低密度聚乙烯，熔指为30g/10min，密度0.912g/cm3。
乙酸-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯的含量5％，乙酸-醋酸乙烯酯共聚物的熔指2.0g/10min，密度0.928g/cm3。
接枝单体为甲基丙烯酸。
引发剂为异丙苯过氧化氢。
硅烷偶联剂为KH-550。
蜡类为石蜡，石蜡熔点58℃。
一种用于钢丝涂覆的热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称取原料聚乙烯、乙酸-醋酸乙烯酯共聚物、接枝单体、引发剂、硅烷偶联剂、以及蜡类，然后进行混合；
(2)将步骤(1)中混合后的原料加入挤出机中挤出造粒。
挤出机的挤出温度为150-200℃。
实施例2：
其中，聚乙烯为低密度聚乙烯，熔指为2.5g/10min，密度0.918g/cm3。
乙酸-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯的含量18％，乙酸-醋酸乙烯酯共聚物的熔指1.5g/10min，密度0.935g/cm3。
接枝单体为丙烯酸。
引发剂为过氧化苯甲酰。
硅烷偶联剂为KH-570。
蜡类为EVA蜡，且EVA蜡熔点95℃。
一种用于钢丝涂覆的热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称取原料聚乙烯、乙酸-醋酸乙烯酯共聚物、接枝单体、引发剂、硅烷偶联剂、以及蜡类，然后进行混合；
(2)将步骤(1)中混合后的原料加入挤出机中挤出造粒。
挤出机的挤出温度为150-200℃。
实施例3：
其中，聚乙烯为低密度聚乙烯，熔指为2-50g/10min，密度0.916g/cm3。
乙酸-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯的含量22％，乙酸-醋酸乙烯酯共聚物的熔指21g/10min，密度0.932g/cm3。
接枝单体为马来酸酐。
引发剂为过氧化苯甲酰。
硅烷偶联剂为KH-570。
蜡类为聚乙烯蜡，且聚乙烯蜡熔点110℃。
一种用于钢丝涂覆的热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称取原料聚乙烯、乙酸-醋酸乙烯酯共聚物、接枝单体、引发剂、硅烷偶联剂、以及蜡类，然后进行混合；
(2)将步骤(1)中混合后的原料加入挤出机中挤出造粒。
挤出机的挤出温度为150-200℃。
实施例4：
其中，聚乙烯为低密度聚乙烯，熔指为7g/10min，密度0.918g/cm3。
乙酸-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯的含量28％，乙酸-醋酸乙烯酯共聚物的熔指4.5g/10min，密度0.936g/cm3。
接枝单体为马来酸酐。
引发剂为过氧化苯甲酰。
硅烷偶联剂为KH-570。
蜡类为聚乙烯蜡，且聚乙烯蜡熔点110℃。
一种用于钢丝涂覆的热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称取原料聚乙烯、乙酸-醋酸乙烯酯共聚物、接枝单体、引发剂、硅烷偶联剂、以及蜡类，然后进行混合；
(2)将步骤(1)中混合后的原料加入挤出机中挤出造粒。
挤出机的挤出温度为150-200℃。
实施例5：
其中，聚乙烯为低密度聚乙烯，熔指为2-50g/10min，密度0.918g/cm3。
乙酸-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯的含量26％，乙酸-醋酸乙烯酯共聚物的熔指2.5g/10min，密度0.937g/cm3。
接枝单体为丙烯酸。
引发剂为过氧化苯甲酰。
硅烷偶联剂为KH-570。
蜡类为EVA蜡，且EVA蜡熔点95℃。
一种用于钢丝涂覆的热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称取原料聚乙烯、乙酸-醋酸乙烯酯共聚物、接枝单体、引发剂、硅烷偶联剂、以及蜡类，然后进行混合；
(2)将步骤(1)中混合后的原料加入挤出机中挤出造粒。
挤出机的挤出温度为150-200℃。
实施例6：
其中，聚乙烯为低密度聚乙烯，熔指为2-50g/10min，密度0.918g/cm3。
乙酸-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯的含量28％，乙酸-醋酸乙烯酯共聚物的熔指5.5g/10min，密度0.938g/cm3。
接枝单体为马来酸酐。
引发剂为过氧化苯甲酰。
硅烷偶联剂为KH-570。
蜡类为聚乙烯蜡，且聚乙烯蜡熔点110℃。
一种用于钢丝涂覆的热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称取原料聚乙烯、乙酸-醋酸乙烯酯共聚物、接枝单体、引发剂、硅烷偶联剂、以及蜡类，然后进行混合；
(2)将步骤(1)中混合后的原料加入挤出机中挤出造粒。
挤出机的挤出温度为150-200℃。
将实施例1-6制备的热熔胶以及市售的一种热熔胶，按照国家标准GB/T32439-2015规定进行钢丝涂覆生产，取回钢丝涂覆样品，通过外观和耐水性来评价其粘接性能和加工工艺性，实验结果如表1：
表1
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种用于钢丝涂覆的热熔胶，其特征在于，包括以下原料组分以及重量份：
2.根据权利要求1所述一种用于钢丝涂覆的热熔胶，其特征在于，所述聚乙烯为低密度聚乙烯，熔指为2-50g/10min，密度0.91-0.92g/cm3。
3.根据权利要求1所述一种用于钢丝涂覆的热熔胶，其特征在于，所述乙酸-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯的含量10-30％，乙酸-醋酸乙烯酯共聚物的熔指1-30g/10min，密度0.93-0.95g/cm3。
4.根据权利要求1所述一种用于钢丝涂覆的热熔胶，其特征在于，所述接枝单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的任意一种。
5.根据权利要求1所述一种用于钢丝涂覆的热熔胶，其特征在于，所述引发剂为过氧化苯甲酰、异丙苯过氧化氢、偶氮二异丁腈、叔丁基过氧化苯甲酸酯、二叔丁基过氧化物中的任意一种。
6.根据权利要求1所述一种用于钢丝涂覆的热熔胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH-570、KH-560、KH-550中的任意一种。
7.根据权利要求1所述一种用于钢丝涂覆的热熔胶，其特征在于，所述蜡类为EVA蜡、石蜡、聚乙烯蜡、聚酰胺蜡中的任意一种。
8.一种根据权利要求1-7任意一项所述一种用于钢丝涂覆的热熔胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照配比称取原料聚乙烯、乙酸-醋酸乙烯酯共聚物、接枝单体、引发剂、硅烷偶联剂、以及蜡类，然后进行混合；
(2)将步骤(1)中混合后的原料加入挤出机中挤出造粒。
9.根据权利要求8所述一种用于钢丝涂覆的热熔胶的制备方法，其特征在于，所述挤出机的挤出温度为150-200℃。
10.一种根据权利要求1-8任意一项所述一种用于钢丝涂覆的热熔胶在制备钢丝缠绕聚乙烯复合管中的用途。
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