CN115490949B - 一种具有高形状记忆功能的PEXb管材 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有高形状记忆功能的PEXb管材，所述PEXb管材包括高密度聚乙烯、催化剂、引发剂和硅烷，所述管材还包括线性低密度聚乙烯和中密度聚乙烯；所述高密度聚乙烯的重量占所述PEXb管材的原料重量的65％～85％。本发明的具有高形状记忆功能的管材的屈服点延伸率大于扩口工具18％的扩口比例，在扩口后PEXb管材没有发生屈服，仍然保持原来的强度，交联后的聚乙烯管材有形状记忆功能，在扩口后能够回缩到原来的形状，使得管口与管件紧密贴合，实现连接和密封的功能；能降低管材与管件连接的难度，减少施工时间。
Description
技术领域
本发明涉及塑料管材领域，具体涉及一种具有高形状记忆功能的PEXb管材。
背景技术
目前，塑料管材的连接方式主要有热熔承插式、电熔连接、卡压式连接、卡套式连接几种。而对于交联聚乙烯(PEX)管道来说，由于PEX本身特有的形状记忆功能，从而被开发出一种新出现的管材连接方式-冷扩式连接。其原理是：由于分子链交联网络的存在，在PEX材料屈服之前的形变，外力消除后PEX材料可以恢复到最初的形状和尺寸。因此冷扩式连接可以利用专用的扩口工具，将PEX塑料管材和加强记忆套套紧后，在需要连接管件的一端扩口，然后管件通过承插的方式与管材被扩口一端连接。相比其它连接方式，扩口连接的施工难度更低，施工时间更短。
但是，PEXb管材的屈服点延伸率较低，使用冷扩式连接有较大的风险。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种具有高形状记忆功能的PEXb管材。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种具有高形状记忆功能的PEXb管材，所述PEXb管材包括高密度聚乙烯、催化剂、引发剂和硅烷，所述管材还包括线性低密度聚乙烯和中密度聚乙烯；所述高密度聚乙烯的重量占所述PEXb管材的原料重量的65％～85％。
上述的具有高形状记忆功能的PEXb管材以高密度聚乙烯为主要树脂，同时混合加入线性低密度聚乙烯和中密度聚乙烯可以提高材料的屈服点延伸率，能够更好的将PEXb管材适用于冷扩式连接；上述的具有高形状记忆功能的管材的屈服点延伸率大于扩口工具18％的扩口比例，在扩口后PEXb管材没有发生屈服，仍然保持原来的强度，交联后的聚乙烯管材有形状记忆功能，在扩口后能够回缩到原来的形状，使得管口与管件紧密贴合，实现连接和密封的功能；能降低管材与管件连接的难度，减少施工时间。
优选地，所述线性低密度聚乙烯的重量占所述PEXb管材的原料重量的2％～10％，所述中密度聚乙烯重量占所述PEXb管材的原料重量的10％～20％，所述高密度聚乙烯的重量占所述PEXb管材的原料重量的65％～85％。
发明人通过研究发现，当线性低密度聚乙烯的重量占所述PEXb管材的原料重量的3％～5％，中密度聚乙烯重量占所述PEXb管材的原料重量的10％～20％，且高密度聚乙烯的重量占所述PEXb管材的原料重量的70％～81％时，具有高形状记忆功能的PEXb管材的屈服点延伸率更高。
优选地，所述线性低密度聚乙烯和中密度聚乙烯的重量比为1：(2～6.7)。发明人通过研究发现，当线性低密度聚乙烯和中密度聚乙烯的用量比在上述范围内时，具有高形状记忆功能的PEXb管材的屈服点延伸率更高。
优选地，所述催化剂母粒的重量占所述PEXb管材的原料重量的3％～7％。所述催化剂为有机锡催化剂。
所述引发剂的重量占所述PEXb管材的原料重量的0.02～0.03％。所述引发剂为过氧化物自由基引发剂，所述过氧化物自由基引发剂包括但不限于过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酰。
优选地，所述PEXb管材包括还包括色母，所述色母的重量占所述PEXb管材的原料重量的0％～4％。
优选地，所述硅烷的重量占所述PEXb管材的原料重量的1％～2％。所述硅烷包括乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷的至少一种。
优选地，所述PEXb管材包括重量百分比80.98％的高密度聚乙烯、10％的中密度聚乙烯，5％的线性低密度聚乙烯、3％的催化剂、0.02％引发剂和1％硅烷
优选地，所述PEXb管材包括重量百分比69.97％的高密度聚乙烯、15％的中密度聚乙烯、3％的线性低密度聚乙烯、7％的催化剂、0.03％引发剂、3％的色母和2％硅烷。
优选地，所述PEXb管材包括重量百分比70.48％的高密度聚乙烯、3％的线性低密度聚乙烯、20％的中密度聚乙烯、5％的催化剂、0.02％引发剂和1.5％硅烷。
本发明的有益效果在于：
本发明提供了一种具有高形状记忆功能的PEXb管材，本发明的具有高形状记忆功能的PEXb管材以高密度聚乙烯为主要树脂，同时加入线性低密度聚乙烯和中密度聚乙烯可以提高材料的屈服点延伸率，能够更好的将PEXb管材适用于冷扩式连接；本发明的具有高形状记忆功能的管材的屈服点延伸率大于扩口工具18％的扩口比例，在扩口后PEXb管材没有发生屈服，仍然保持原来的强度，交联后的聚乙烯管材有形状记忆功能，在扩口后能够回缩到原来的形状，使得管口与管件紧密贴合，实现连接和密封的功能；能降低管材与管件连接的难度，减少施工时间。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。除非特别说明，本发明所用试剂和材料均为市购。
实施例1
本实施例提供一种具有高形状记忆功能的PEXb管材，所述PEXb管材包括重量百分比80.98％的高密度聚乙烯、10％的中密度聚乙烯、5％的线性低密度聚乙烯、3％的催化剂、0.02％引发剂和1％硅烷。
本实施例的以具有高形状记忆功能的PEXb管材采用以下方法制备：
将80.98％的高密度聚乙烯(燕山石化2300XM)、10％的中密度聚乙烯(中海壳牌3721C)、5％线性低密度聚乙烯(大庆炼化7042)及3％催化剂(象山L0959)和0.02％引发剂(阿克苏无味DCP)进行混料，向挤出机机筒内注入1％硅烷(乙烯基三甲氧基硅烷，KBM1003，购自信越化学)作为交联剂挤出成型。
实施例2
本实施例提供一种具有高形状记忆功能的PEXb管材，所述PEXb管材包括重量百分比74.97％的高密度聚乙烯、10％的中密度聚乙烯、3％的线性低密度聚乙烯、7％的催化剂、3％的红色母、0.03％引发剂和2％硅烷。
实施例3
本实施例提供一种具有高形状记忆功能的PEXb管材，所述PEXb管材包括重量百分比75.48％的高密度聚乙烯、3％的线性低密度聚乙烯、10％的中密度聚乙烯、7％的催化剂、3％的蓝色母、0.02％引发剂和1.5％硅烷。
实施例4
本实施例提供一种具有高形状记忆功能的PEXb管材，所述PEXb管材包括重量百分比70.48％的高密度聚乙烯、15％的中密度聚乙烯、3％的线性低密度聚乙烯、7％的催化剂、3％的白色母、0.02％引发剂和1.5％硅烷。
实施例5
本实施例提供一种具有高形状记忆功能的PEXb管材，所述PEXb管材包括重量百分比70.48％的高密度聚乙烯、10％的中密度聚乙烯、3％的线性低密度聚乙烯、7％的催化剂、3％的绿色母、0.02％引发剂和1.5％硅烷。
实施例6
本实施例提供一种具有高形状记忆功能的PEXb管材，所述PEXb管材包括重量百分比70.48％的高密度聚乙烯、3％的线性低密度聚乙烯、20％的中密度聚乙烯、5％的催化剂、0.02％引发剂和1.5％硅烷。
对比例1
本对比例提供一种PEXb管材，所述PEXb管材包括重量百分比95.98％的高密度聚乙烯3％的催化剂、0.02％引发剂和1％硅烷。
对比例2
作为本发明对比例的一种PEXb管材，所述PEXb管材包括重量百分比87.97％的高密度聚乙烯、7％的催化剂、3％的红色母、0.03％引发剂和2％硅烷。
对比例3
作为本发明对比例的一种PEXb管材，所述PEXb管材包括重量百分比93.48％的高密度聚乙烯、5％的催化剂、0.02％引发剂和1.5％硅烷。
对比例4
作为本发明对比例的一种PEXb管材，与实施例1相比，并未添加中密度聚乙烯。所述PEXb管材包括重量百分比80.98％的高密度聚乙烯、15％的线性低密度聚乙烯、3％的催化剂、0.02％引发剂和1％硅烷。
如无特别说明，本申请上述实施例2～5与对比例1～3中的原料均与实施例1中相同。
效果例1
对实施例1-6和对比例1-3的PEXb管材进行测试，其中屈服强度和屈服点延伸率采用拉力试验机在室温(20～30℃)下进行拉伸测试，拉升速率为50mm/min，根据得到的应力-应变曲线计算得到；交联度参照标准《GB/T18474-2001》测试得到；静液压性能参照标准《GB/T 18992.2-2003》进行测试，结果如表1所示：
表1实施例1-实施例6和对比例1-对比例3的PEXb管材性能
通过对比实施例1与对比例1，实施例2-5与对比例2，实施例1与对比例4的对比结果发现，通过高密度聚乙烯混合中密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯制备得到的PEXb管材性能相比于仅含有高密度聚乙烯的PEXb管材，具有更高的屈服点延伸率和屈服强度，说明以高密度聚乙烯为主要树脂，混配入特定比例的中密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯可以提高材料的屈服点延伸率，能够更好的将PEXb管材适用于冷扩式连接。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (8)
1.一种具有高形状记忆功能的PEXb管材，其特征在于，所述PEXb管材包括高密度聚乙烯、催化剂、引发剂和硅烷，所述管材还包括线性低密度聚乙烯和中密度聚乙烯；所述线性低密度聚乙烯的重量占所述PEXb管材的原料重量的2%~10%，所述中密度聚乙烯的重量占所述PEXb管材的原料重量的10%~20%；所述高密度聚乙烯的重量占所述PEXb管材的原料重量的65%~85%；所述硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷；所述硅烷的重量占所述PEXb管材的原料重量的1.0%~2.0%。
2.根据权利要求1所述的具有高形状记忆功能的PEXb管材，其特征在于，所述线性低密度聚乙烯和中密度聚乙烯的重量比为1：（2~6.7）。
3.根据权利要求2所述的具有高形状记忆功能的PEXb管材，其特征在于，所述催化剂的重量占所述PEXb管材的原料重量的3%~7%。
4.根据权利要求2所述的具有高形状记忆功能的PEXb管材，其特征在于，所述引发剂的重量占所述PEXb管材的原料重量的0.02~0.03%。
5.根据权利要求1所述的具有高形状记忆功能的PEXb管材，其特征在于，所述PEXb管材还包括色母，所述色母的重量占所述PEXb管材原料的重量的0%~4%。
6.根据权利要求1所述的具有高形状记忆功能的PEXb管材，其特征在于，所述PEXb管材包括重量百分比80.98%的高密度聚乙烯、10%的中密度聚乙烯，5%的线性低密度聚乙烯、3%的催化剂、0.02%引发剂和1%硅烷。
7.根据权利要求1所述的具有高形状记忆功能的PEXb管材，其特征在于，所述PEXb管材包括重量百分比69.97%的高密度聚乙烯、15%的中密度聚乙烯、3%的线性低密度聚乙烯、7%的催化剂、0.03%引发剂、3%的色母和2%硅烷。
8.根据权利要求2所述的具有高形状记忆功能的PEXb管材，其特征在于，所述PEXb管材包括重量百分比70.48%的高密度聚乙烯、3%的线性低密度聚乙烯、20%的中密度聚乙烯、5%的催化剂、0.02%引发剂和1.5%硅烷。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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