CN109852293A - 一种适用于pp-r塑铝稳态管的热熔胶及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种适用于PP‑R塑铝稳态管的热熔胶,所述热熔胶由以下原料组分及重量份组成,无规共聚聚丙烯、45‑65份,马来酸酐接枝聚丙烯、15‑25份,乙烯丙烯酸共聚物、10‑30份,POE弹性体、5‑10份,抗氧剂、0.1‑0.3份,所述乙烯丙烯酸共聚物中丙烯酸含量为6‑8%;本发明提供了一种能大幅度提高粘结性的热熔胶,并且,其成本控制在较低范围内的热熔胶及其方法。
Description
技术领域
本发明涉及管材领域,尤其涉及一种适用于PP-R塑铝稳态管的热熔胶及其方 法。
背景技术
近年来随着住宅建筑装配管道的卫生化要求越来越高,PPR塑铝稳态管市场规 模也越来越大,已占到PP管材需求的一半以上,市场前景广阔。
PP-R塑铝稳态管是一种新型冷热水用复合管材,以无规共聚聚丙烯(PP-R)、 铝层、专用热熔胶等为原材料制成,PPR中加装铝层以稳定其状态,将PP-R塑料 与金属有机地结合,同时兼具塑料管的柔韧性和金属管的刚性,具有更高的强度和 更好的耐高温性能。其生产技术主要是在PP-R管的基础上采用热熔粘合技术将 PP-R与合金铝在高温下有机粘合,外覆PP-R(或PE)保护层最终成型五层结构的 PP-R塑铝稳态管。在复合管道中热熔胶层是连接金属和塑料的关键,胶层要在冷 热交替的状态下在使用寿命期限内保持对铝塑层的粘结性。
热熔胶作为PP-R塑铝稳态管重要组成部分,改善热熔胶的粘结性对PP-R塑铝 稳态管的使用寿命及使用环境具有重要影响,越来越多的本领域研究者在研究具有 高粘结性的热熔胶。
基于成本及实用性的考虑,增加热熔胶粘结性所产生的成本应该不大于或小于增加PP-R塑铝稳态管的使用寿命产生的成本效益。如何均衡这两点,研发出一种 适用于市场的热熔胶是本发明关注的重点。
公开号为CN104804659B的中国专利,一种用于粘接金属与非极性材料的热熔 胶膜及其制备方法,提出一种用于粘接金属与非极性材料的热熔胶膜及其制备方 法,通过本发明制得的热熔胶膜,其是通过相应配比制备特定的二聚酸型共聚酰胺, 然后结合该特定二聚酸型共聚酰胺热熔胶对金属材料良好的粘接性,和聚烯烃弹性 体对非极性材料良好的粘接性,通过特定比例并添加适当成分的相容剂,使得通过 本发明所制得的热熔胶及其胶膜具有很好的相容性,在对金属与非极性材料的粘接 强度上,有很大的提高。该专利实施例部分采用该专利提供的配方制备热熔胶膜, 并检测性能检测,结果如下表所示:
国标对热熔胶180°的剥离强度的标准为不低于100(N/25mm),而该专利提 供的技术方案满足国标要求。但是,本发明研究者发现,在一些特殊的恶劣环境下, 130(N/25mm)左右的剥离强度仍然不能实现增强管道寿命的功能。
综上所述,现有技术还缺少一种能大幅度提高粘结性的热熔胶,并且,其成本 控制在较低范围内。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供了一种能大幅度提高粘结性的热熔胶,并且, 其成本控制在较低范围内的热熔胶及其方法。
本发明的第一个方面,提供了一种适用于PP-R塑铝稳态管的热熔胶,所述热 熔胶由以下原料组分及重量份组成:
所述乙烯丙烯酸共聚物中丙烯酸含量为6-8%。
优选地,所述的马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.89-0.930g/cm3,190℃、2.16kg压力下,熔融指数为40-70g/10min,且,接枝率为0.50-1%。
优选地,所述无规共聚聚丙烯的密度为0.850-0.920g/cm3,维卡软化点为110℃ -130℃,230℃、2.16kg压力下,熔融指数为4.5-6.5g/10min。
优选地,所述POE弹性体的密度为0.81-0.890g/cm3,190℃、2.16kg压力下, 熔融指数为5-8g/10min。
优选地,抗氧剂为复合抗氧剂;进一步优选地,为巴斯夫B215复配抗氧剂。
本发明的第二个方面,提供了一种热熔胶的制备方法,包括以下步骤:
1)按本发明提供的原料组分重量份,将无规共聚聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙 烯、乙烯丙烯酸共聚物、POE弹性体、抗氧剂混匀;
2)将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中挤出造粒,挤出工艺温度为 160-180℃,真空压力≤-0.2MPa。
本发明的第三个方面,提供了本发明的热熔胶在PP-R塑铝稳态管中的应用。
本发明产品的原理主要包括:
1、本发明的乙烯丙烯酸共聚物中丙烯酸含量为6-8%,对实现本发明产品高 粘结性具有重要意义,发明人经过大量实验发现,在本发明的配料中,乙烯丙烯酸 共聚物中丙烯酸含量小于6%,产品硬度大幅度增强,从而无法实现在PP-R塑铝稳 态管中粘接功能;在本发明的配料中,乙烯丙烯酸共聚物中丙烯酸含量大于8%, 会使其他原料相容性明显降低,特别是无规共聚聚丙烯的相容性降低最明显。
2、本发明的马来酸酐接枝聚丙烯的接枝率为0.50-1%,一方面,高接枝率的 马来酸酐接枝聚丙烯具有产量低、加工工艺难度大的问题;另一方面,发明人还发 现,在本发明配料中,马来酸酐接枝聚丙烯的接枝率过高,对本发明的热熔胶并不 能起到增强粘结性的效果,而马来酸酐接枝聚丙烯的接枝率太低(也就是市面上常 用的马来酸酐接枝聚丙烯)对促进热熔胶的粘结性无明显效果。
3、本发明采用无规共聚聚丙烯替代现有技术中使用的普通聚丙烯,产品的粘 接性能明显增强,其具体原因不明确,分析可能是因为在PP-R塑铝稳态管中无规 共聚聚丙烯塑料和铝材的粘接,采用管道本来的无规共聚聚丙烯材料制作热熔胶能 够与无规共聚聚丙烯塑料达到较好的共融效果。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
1、本发明的热熔胶大部分材料是无规共聚聚丙烯,节省了成本;
2、本发明采用特殊的材料以及比例能够实现增强热熔胶粘接性能。
具体实施方式
以下将对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地 了解本发明的目的、特征和效果。
实施例1
本实施例中所用的热熔胶为以下组分及重量份:
本实施例中,马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.89g/cm3,190℃、2.16kg压力 下,熔融指数为40g/10min,且,接枝率为0.50%。
本实施例中,无规共聚聚丙烯的密度为0.850g/cm3,维卡软化点为110℃, 230℃、2.16kg压力下,熔融指数为4.5g/10min。
本实施例中,POE弹性体的密度为0.81g/cm3,190℃、2.16kg压力下,熔融指 数为5g/10min。
本实施例中,抗氧剂为复合抗氧剂。
本实施例的热熔胶制备方法简要概述如下:
1)将上述材料置于混匀,加入到高速混炼机中;
2)将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中挤出造粒,挤出工艺温度为 160-180℃,真空压力≤-0.2MPa。
实施例2
本实施例中所用的热熔胶为以下组分及重量份:
本实施例中,马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.850g/cm3,190℃、2.16kg压力 下,熔融指数为50g/10min,且,接枝率为0.7%。
本实施例中,无规共聚聚丙烯的密度0.901g/cm3,维卡软化点为120℃,230℃、2.16kg压力下,熔融指数为5g/10min。
本实施例中,POE弹性体的密度为0.850g/cm3,190℃、2.16kg压力下,熔融 指数为6g/10min。
本实施例中,抗氧剂为复合抗氧剂。
本实施例的热熔胶制备方法简要概述如下:
1)将上述材料置于混匀,加入到高速混炼机中;
2)将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中挤出造粒,挤出工艺温度为 160-180℃,真空压力≤-0.2MPa。
实施例3
本实施例中所用的热熔胶为以下组分及重量份:
本实施例中,马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.930g/cm3,190℃、2.16kg压力 下,熔融指数为70g/10min,且,接枝率为1%。
本实施例中,无规共聚聚丙烯的密度为0.920g/cm3,维卡软化点130℃,230℃、2.16kg压力下,熔融指数为6.5g/10min。
本实施例中,POE弹性体的密度为0.890g/cm3,190℃、2.16kg压力下,熔融 指数为8g/10min。
本实施例中,抗氧剂为复合抗氧剂。
本实施例的热熔胶制备方法简要概述如下:
1)将上述材料置于混匀,加入到高速混炼机中;
2)将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中挤出造粒,挤出工艺温度 160-180℃,真空压力≤-0.2MPa。
实施例4
将实施例1-3中的热熔胶(实验组)和市面上口碑较好的热熔胶(对照组)进 行如下实验:
1)根据GB/T2791制样规范,采用实验组和对照组热熔胶制作出“聚丙烯-热 熔胶-铝”的三层结构剥离样条,
2)测试样条180°的剥离强度,单位N/25mm,结果如下表:
经上表可以看出,市售材料的剥离强度达到了180(N/25mm),高于国标提供 的100(N/25mm)的标准,也高于公开号为CN104804659B的中国专利。而本发明 的三个热熔胶剥离强度为240-270(N/25mm),远高于现有技术中提到的热熔胶的 剥离强度;更值得注意的是,实施例1的热熔胶在240(N/25mm)时,胶体破坏也 未发生剥离的显现,可见本申请的热熔胶的粘接性能之强。这也给了我们进一步研 发的启示,可能在本发明提供的配方的基础上加入增韧剂,可以避免胶体破坏。
实施例5
将实施例1-3中的热熔胶(实验组)和市面上口碑较好的热熔胶(对照组)进 行如下实验:
1)根据GB/T2791制样规范,采用实验组和对照组热熔胶制作出“聚丙烯-热 熔胶-铝”的三层结构剥离样条;
2)将样条放入100℃热水浸泡2h;
3)5h后立即取出样条,放入0℃冰水浸泡2h;
4)取出样条,采用100N/25mm的力进行剥离实验,如果样条出现180°的剥 离停止该样条的实验,并记录该样条总共浸泡时间;如果样条未出现180°的剥离 则转至步骤5)
4)重复步骤2)、3)和4),结果如下表:
经上表可以看出本发明的热熔胶在冷热交替的状态下持续保持对铝塑层的粘 结性比市售的热熔胶好,也证明了,本发明的热熔胶也能适合在极端恶劣环境下使 用。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员 无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领 域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的 实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种适用于PP-R塑铝稳态管的热熔胶,其特征在于,所述热熔胶由以下原料组分及重量份组成:
所述乙烯丙烯酸共聚物中丙烯酸含量为6-8%。
2.如权利要求1所述的适用于PP-R塑铝稳态管的热熔胶,其特征在于,所述的马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.89-0.930g/cm3,190℃、2.16kg压力下,熔融指数为40-70g/10min,且,接枝率为0.50-1%。
3.如权利要求1所述的适用于PP-R塑铝稳态管的热熔胶,其特征在于,所述无规共聚聚丙烯的密度为0.850-0.920g/cm3,维卡软化点为110℃-130℃,230℃、2.16kg压力下,熔融指数为4.5-6.5g/10min。
4.如权利要求1所述的适用于PP-R塑铝稳态管的热熔胶,其特征在于,所述POE弹性体的密度为0.81-0.890g/cm3,190℃、2.16kg压力下,熔融指数为5-8g/10min。
5.如权利要求1所述的适用于PP-R塑铝稳态管的热熔胶,其特征在于,抗氧剂为复合抗氧剂。
6.一种如权利要求1-5任意一项所述的热熔胶的制备方法,包括以下步骤:
1)按原料组分重量份,将无规共聚聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、乙烯丙烯酸共聚物、POE弹性体、抗氧剂混匀;
2)将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中挤出造粒,挤出工艺温度为160-180℃,真空压力≤-0.2MPa。
7.一种如权利要求1-5任意一项所述的热熔胶在PP-R塑铝稳态管中的应用。
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CN114410245A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-29 | 金发科技股份有限公司 | 一种聚乙烯热熔胶组合物及其制备方法 |
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