CN112662041A - 一种紫外光辐照交联poe透明软管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种紫外光辐照交联POE透明软管及其制备方法，包括如下重量份数的物质组成：POE 100份；光引发剂A 0.5‑2.0份；光引发剂B 1.0‑5.0份；交联促进剂0.5‑2.0份；复合抗氧剂0.1份‑1.0份。本发明的优点是：本发明利用部分POE牌号在熔点以下时也能保持高透明性的特点，选取透明POE牌号并加入助剂混合均匀制作软管材料，将该材料用挤出机挤制成管材并冷却成型后，紧接着经过紫外光辐照装置，进行辐照交联。通过调节紫外光光照强度、辐照装置内的温度、辐照装置的有效长度以及管材的挤出速率，保障管材能接收到适量的紫外光辐照量，即可获得理想的交联度，从而实现紫外光辐照交联。
Description
技术领域
本发明属于透明POE软管制备领域，具体地说是一种紫外光辐照交联POE透明软管及其制备方法。
背景技术
目前在建材卫浴市场，用POE材料制作的软管是常见的管材之一。POE材料是乙烯和辛烯或丁烯共聚的热塑性弹性体。POE材料柔韧性较好，可用作对柔韧性要求较高的软管材料，但其耐压和耐热性能较差，需要通过交联来提高耐压和耐热性能。
目前，POE软管材料普遍采用硅烷交联方式。硅烷交联方式在生产加工过程中需要引发和接枝，工艺复杂，所制粒料易受潮发生预交联，保质期短，而且有催化剂残留。采用硅烷交联方式的POE材料在挤制成软管时，不能在线交联，而是需要用温水浸泡8小时以上、蒸汽房蒸8小时以上或者在自然条件下放置数天后才能完成交联。温水浸泡和蒸汽房蒸均需要专门的设施和场地，需要额外的工序流转，自然交联则耗时较长。
中国发明专利CN 104311982 B提供了一种适用于输送冷热水的室温硅烷自交联POE软管及其制备方法。该方法所需助剂种类较多，助剂用量较大，还要分别单独做出催化剂母料和自产水母料，生产工艺繁琐。由于采用硅烷交联，为防止硅烷提前发生水解，各个环节都需要做好防潮处理，比如生产制造过程要保持干燥、材料对含水率要求高、包装袋要防潮、材料开包后要立即使用不能久放等。生产出来的管材，不能实现在线交联。温水浸泡和蒸汽房蒸均需要8小时以上，而且需要专门的设施和场地，需要额外的工序流转。自然交联则耗时数天。
发明内容
本发明提供一种紫外光辐照交联POE透明软管及其制备方法，用以解决现有技术中的缺陷。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种紫外光辐照交联POE透明软管，包括如下重量份数的物质组成：
如上所述的一种紫外光辐照交联POE透明软管，所述的光引发剂A为光引发剂TPO。
如上所述的一种紫外光辐照交联POE透明软管，所述的光引发剂TPO化学名称:2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦。
如上所述的一种紫外光辐照交联POE透明软管，所述的光引发剂B为光引发剂1173、光引发剂184、光引发剂BDK的其中任意一种或两种以上以任意比例混合的混合物。
如上所述的一种紫外光辐照交联POE透明软管，所述的光引发剂1173名称：2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。
如上所述的一种紫外光辐照交联POE透明软管，所述的光引发剂184名称：1-羟基环己基-苯基甲酮。
如上所述的一种紫外光辐照交联POE透明软管，所述的光引发剂BDK名称：安息香双甲醚。
如上所述的一种紫外光辐照交联POE透明软管，所述的交联促进剂为交联促进剂TAIC。
如上所述的一种紫外光辐照交联POE透明软管，所述的交联促进剂TAIC名称：三烯丙基异氰脲酸酯。
如上所述的一种紫外光辐照交联POE透明软管，所述的复合抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按照1:1的比例混合后的混合物。
如上所述的一种紫外光辐照交联POE透明软管，所述的抗氧剂1010名称：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
如上所述的一种紫外光辐照交联POE透明软管，所述的抗氧剂168名称：三(2.4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
一种紫外光辐照交联POE透明软管的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：按照配比称量POE、光引发剂、光引发剂、交联促进剂、复合抗氧剂，混合后送入双螺杆挤出机中进行造粒，得原料粒；
步骤二：将原料粒送入带有挤管专用机头的单螺杆挤出机，单螺杆挤出机的直径为45-90mm，长径比25-35，温度控制在150-200℃，管材挤出线速度控制在500-1500m/h；
步骤三：管材从机头挤出来后，立即进入冷却水槽进行冷却，水温控制在5-15℃；
步骤四：管材从水槽出来后，通过吹风装置吹干管材表面的水分，然后进入紫外光辐照装置，在50-90℃的温度下进行辐照，辐照时间20-120秒；
步骤五：辐照后，管材通过吹风冷却装置降至室温，用卷取装置卷取打盘。
如上所述的一种紫外光辐照交联POE透明软管的制备方法，所述的管材外径控制在5.0-30.0mm，所述的管壁厚度控制在0.5-3.0mm。
如上所述的一种紫外光辐照交联POE透明软管的制备方法，所述的紫外光波长为365nm,功率密度30000mW/cm2。
本发明的优点是：本发明利用部分POE牌号在熔点以下时也能保持高透明性的特点，选取透明POE牌号并加入助剂混合均匀制作软管材料，将该材料用挤出机挤制成管材并冷却成型后，紧接着经过紫外光辐照装置，进行辐照交联。通过调节紫外光光照强度、辐照装置内的温度、辐照装置的有效长度以及管材的挤出速率，保障管材能接收到适量的紫外光辐照量，即可获得理想的交联度，从而实现紫外光辐照交联。与传统的硅烷交联POE软管相比，本发明所述紫外光辐照交联POE透明软管的生产工艺简单，不需要接枝，不需要单独做催化剂母料，对防潮的要求比硅烷交联低，没有催化剂残留，还可以实现生产加工的在线交联。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，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作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
步骤一：按照配比称量POE 100kg、光引发剂TPO 1kg、光引发剂1173 2kg、交联促进剂TAIC 1kg、抗氧剂1010 0.1kg、抗氧剂168 0.1kg，混合后送入双螺杆挤出机中进行造粒，得原料粒；
步骤二：将原料粒送入带有挤管专用机头的单螺杆挤出机，挤管专用机头挤出的管材的管材外径为15.0mm，管壁厚度为0.8mm，单螺杆挤出机的直径为80mm，长径比30，温度控制在180℃，管材挤出线速度控制在1200m/h；
步骤三：管材从机头挤出来后，立即进入冷却水槽进行冷却，水温10℃；
步骤四：管材从水槽出来后，通过吹风装置吹干管材表面的水分，然后进入紫外光辐照装置。紫外光波长为365nm,功率密度30000mW/cm2，辐照温度90℃，辐照时间30秒。
步骤五：辐照后，管材通过吹风冷却装置降至室温，用卷取装置卷取打盘。
实施例2
步骤一：按照配比称量POE 100kg、光引发剂TPO 0.5kg、光引发剂184 3kg、交联促进剂TAIC 1.5kg、抗氧剂1010 0.1kg、抗氧剂168 0.1kg，混合后送入双螺杆挤出机中进行造粒，得原料粒；
步骤二：将原料粒送入带有挤管专用机头的单螺杆挤出机，挤管专用机头挤出的管材的管材外径为10.0mm，管壁厚度为0.5mm，单螺杆挤出机的直径为80mm，长径比30，温度控制在160℃，管材挤出线速度控制在900m/h；
步骤三：管材从机头挤出来后，立即进入冷却水槽进行冷却，水温10℃；
步骤四：管材从水槽出来后，通过吹风装置吹干管材表面的水分，然后进入紫外光辐照装置。紫外光波长为365nm,功率密度30000mW/cm2，辐照温度80℃，辐照时间40秒。
步骤五：辐照后，管材通过吹风冷却装置降至室温，用卷取装置卷取打盘。
实施例3
步骤一：按照配比称量POE 100kg、光引发剂TPO 0.8kg、光引发剂BDK 2.5kg、交联促进剂TAIC 1.2kg、抗氧剂1010 0.1kg、抗氧剂168 0.1kg，混合后送入双螺杆挤出机中进行造粒，得原料粒；
步骤二：将原料粒送入带有挤管专用机头的单螺杆挤出机，挤管专用机头挤出的管材的管材外径为30.0mm，管壁厚度为2.5mm，单螺杆挤出机的直径为80mm，长径比30，温度控制在200℃，管材挤出线速度控制在600m/h；
步骤三：管材从机头挤出来后，立即进入冷却水槽进行冷却，水温10℃；
步骤四：管材从水槽出来后，通过吹风装置吹干管材表面的水分，然后进入紫外光辐照装置。紫外光波长为365nm,功率密度30000mW/cm2，辐照温度70℃，辐照时间60秒。
步骤五：辐照后，管材通过吹风冷却装置降至室温，用卷取装置卷取打盘。
对照例选用市售硅烷交联POE软管，分别选用实施例1-3所得的POE透明软管与对照例进行邵氏A硬度、凝胶含量、拉伸强度、断裂伸长率、静水压等性能按国标(GB/T 531.1、GB/T18474、GB/T 8804.3、GB/T 15560)测试，测试结果见表一。
表一
从表一的数据可以看出，与对照例相比，本发明实施例1-3得到的POE软管性能与对照例性能相当，而本发明实施例1-3的制备时间远少于传统硅烷交联POE软管的制备时间，故而本申请能够在POE软管制备领域得到广泛的推广。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种紫外光辐照交联POE透明软管，其特征在于：包括如下重量份数的物质组成：
2.根据权利要求1所述的一种紫外光辐照交联POE透明软管，其特征在于：所述的光引发剂A为TPO。
3.根据权利要求1所述的一种紫外光辐照交联POE透明软管，其特征在于：所述的光引发剂B为光引发剂1173、光引发剂184、光引发剂BDK的其中任意一种或两种以上以任意比例混合的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种紫外光辐照交联POE透明软管，其特征在于：所述的交联促进剂为交联促进剂TAIC。
5.根据权利要求1所述的一种紫外光辐照交联POE透明软管，其特征在于：所述的复合抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按照1:1的比例混合后的混合物。
6.一种紫外光辐照交联POE透明软管的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：按照配比称量POE、光引发剂A、光引发剂B、交联促进剂、复合抗氧剂，混合后送入双螺杆挤出机中进行造粒，得原料粒；
步骤二：将原料粒送入带有挤管专用机头的单螺杆挤出机，单螺杆挤出机的直径为45-90mm，长径比25-35，温度控制在150-200℃，管材挤出线速度控制在500-1500m/h；
步骤三：管材从机头挤出来后，立即进入冷却水槽进行冷却，水温控制在5-15℃；
步骤四：管材从水槽出来后，通过吹风装置吹干管材表面的水分，然后进入紫外光辐照装置，在50-90℃的温度下进行辐照，辐照时间20-120秒；
步骤五：辐照后，管材通过吹风冷却装置降至室温，用卷取装置卷取打盘。
7.根据权利要求6所述的一种紫外光辐照交联POE透明软管的制备方法，其特征在于：所述的管材外径控制在5.0-30.0mm，所述的管壁厚度控制在0.5-3.0mm。
8.根据权利要求6所述的一种紫外光辐照交联POE透明软管的制备方法，其特征在于：所述的紫外光波长为365nm,功率密度30000mW/cm2。
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