CN115519863A - 一种易再生的环保聚乙烯复合管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及聚乙烯管技术领域，具体为一种易再生的环保聚乙烯复合管及其制备方法。包括以下步骤：步骤1：按质量份数计，将高密度聚乙烯和茂金属线性中密度聚乙烯按比例混合，得到外层混合料、内层混合料；将两者分别在螺杆挤出机上，制备得到外层PE膜、内层PE膜；步骤2：将聚乙烯醇缓慢加入至聚氨酯胶水中，搅拌均匀，得到阻隔性胶水；步骤3：使用阻隔性胶水将内层PE膜和外层PE膜在干式复合机上复合，得到复合PE膜；步骤4：将复合PE膜修剪边缘，通过高频能量以搭接或对接的方式连接，冷却定型，得到复合软管；步骤5：在复合软管上注塑出带料口的螺牙或扣位的管肩，得到环保聚乙烯复合管。得到的环保聚乙烯复合管具有优异氧阻隔和耐水性。

Description

一种易再生的环保聚乙烯复合管及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚乙烯管技术领域，具体为一种易再生的环保聚乙烯复合管及其制备方法。
背景技术
近年来，随着消费者对护肤品功能性要求的增加，使得功效型化妆品得到了飞速发展。这也对化妆品包装的性能有要求提高。如含有维C、A醇等系列化妆品，由于里面活性成分对氧、水的敏感性，使得包装材料需要对阻氧性和耐水性进一步提高，从而延长化妆品成分中活性成分的有效性。
现有技术中，流动性化妆品，一般采用软管(复合管)作为包装容器。而复合管主要包括铝塑复合管和全塑复合管，其中，铝塑复合管表面难以分离回收，而全塑复合管虽然可以回收造粒，但是回收成本较高，无法实现降解功能，且由于软管容量较大，厚度基本在400～500μm才能维持管身的爆破强度。为了符合轻量化包装、减塑环保的发展理念，复合管的研究趋向于减薄化，而如果减薄至150～200μm的话，则存在抗跌落、抗爆破性不达标。另一方面，全塑软管一般通过EVOH材料层来提高阻隔性，但是其存在吸湿性，防潮效果不高，且阻隔性能很容易受到环境影响。
综上所述，设计一款减薄壁厚、轻量化的复合管，且具有优异抗跌落性、抗爆破性、阻氧性、耐水性的易再生的环保聚乙烯复合管具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种易再生的环保聚乙烯复合管及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种易再生的环保聚乙烯复合管的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按质量份数计，将95份的高密度聚乙烯和5份的茂金属线性中密度聚乙烯混合，得到外层混合料；将96份的高密度聚乙烯和4份的茂金属线性中密度聚乙烯混合，得到内层混合料；将外层混合料、内层混合料分别在螺杆挤出机上，熔融挤出、流延、冷却定型，得到外层PE膜、内层PE膜；
步骤2：将聚乙烯醇缓慢加入至聚氨酯胶水中，搅拌均匀，得到阻隔性胶水；
步骤3：使用阻隔性胶水将内层PE膜和外层PE膜在干式复合机上复合，得到复合PE膜；
步骤4：将复合PE膜修剪边缘，通过高频能量以搭接或对接的方式连接，冷却定型，得到复合软管；
步骤5：在复合软管上注塑出带料口的螺牙或扣位的管肩，得到环保聚乙烯复合管。
较为优化地，步骤1中，内层PE膜的厚度为75～100μm、外层PE膜的厚度为75～100μm；熔融挤出温度为200～210℃，冷却定型温度为18～20℃，冷却介质为去离子水。
较为优化地，步骤3中，上胶量为4～6g/cm2；复合过程的参数为：第一段温度为45～55℃、第二段温度为55～65℃，第三段温度为65～75℃，复合压力为4～6kg，放卷张力为15～25kg、收卷张力为25～35kg；步骤4中，高频能量为60％～70％，冷却温度为15～22℃，压力为2～5kg；步骤5中，注塑温度为200～260℃，压力为20～50bar，冷却温度为10～20℃。
较为优化地，步骤2中，所述阻隔性胶水的粘度为17～20s，所述阻隔性胶水包括以下原料：按照质量分数计，88～90份聚氨酯胶水、10～12份聚乙烯醇。
较为优化地，所述聚氨酯胶水包括质量比1:(0.1～0.2)的A组分和B组分；所述A组包括以下原料：按质量份数计，52～56份聚酯多元醇、1～2份二苯基甲烷二异氰酸酯、40～50份醋酸乙烯；所述B组分包括以下原料：按质量份数计，50～52份甲苯二异氰酸酯、40～50份醋酸乙烯、12～15份多元醇混合物、0.01～0.02份阻聚剂。
较为优化地，多元醇混合物的制备方法为：将1-硫代甘油、异冰片基丙烯酸酯、硅烷偶联剂A-172、光引发剂依次加入溶剂中，紫外光点击，洗涤干燥，得到多元醇混合物。
较为优化地，所述多元醇混合物的原料包括质量比为1:(8～10):(10～12)的1-硫代甘油、异冰片基丙烯酸酯、硅烷偶联剂A-172；紫外光点击中，温度为22～26℃，光强度为100～150mW/cm2，时间为2～2.5小时。
较为优化地，所述阻隔性胶水包括以下原料：按照质量分数计，88～90份聚氨酯胶水、7～8份改性聚乙烯醇、4～5份二乙二醇。
较为优化地，所述改性聚乙烯醇的制备方法为：将聚乙烯醇分散在去离子水中，加入盐酸调节pH＝3～3.5，搅拌40～60分钟，滴加含有对苯二甲醛、丁香醛的混合溶液，设置温度为60～65℃，反应10～12小时，加入硫脲溶液，反应6～8小时，加入纳米层状硅酸盐，继续反应10～12小时，洗涤干燥，得到改性聚乙烯醇；其中，聚乙烯醇、对苯二甲醛、丁香醛的质量比为10:(2～2.5):(0.5～1)；硫脲溶液中硫脲的加入量为对苯二甲醛的2～2.5倍，纳米层状硅酸盐占聚乙烯醇质量的2～4％。
较为优化地，一种易再生的环保聚乙烯复合管的制备方法制备得到的环保聚乙烯复合管。
本技术方案中，一是通过单一聚乙烯材料内外PE膜为主体，保证管身爆破强度的同时，减薄厚度，并达到易回收易再生的要求，增加环保性。通过在聚氨酯胶水中引入聚乙烯醇，协同保证聚乙烯复合管的阻氧性和耐水性。
(1)方案中，内外层PE膜原料使用了高达95wt％的高密度聚乙烯(高比例)，使得膜层中是单一聚乙烯材质，保证后期的聚乙烯复合管的易回收性和易再生要求。同时该两种物质的结合，就算是减薄至150～200μm，仍然可以保证管身圆度和挺度，在减塑环保下，保证了管身的爆破强度，从而符合了轻量化包装、节能降耗的理念。此外，方案中，为了降低高比例高密度聚乙烯产生的脆性，一是引入茂金属中密度聚乙烯作为增韧剂，有效增韧，另一方面，冷却成型，使用低温冷却水(18～20℃)，该条件下，可以快速结晶成型，从而增强PE膜的强度，且使得韧性更好。同时，茂金属中密度聚乙烯的引入，增强了热封效果。
(2)方案中，制备了聚氨酯胶水，并引入聚乙烯醇协同在增强粘结性的基础上，提高阻氧性和耐水性。使得本方案中3层共挤得到的PE复合膜的阻氧率由于市场上EVOH五层共挤的薄膜。有效降低了包装成本，解决了目前三层聚乙烯共挤包装薄膜阻隔性能差的技术瓶颈。
其中，聚氨酯胶水中，利用B组分(固化剂组分)中，将多元醇混合物，预接枝在固化剂中，有效增强聚氨酯胶水的耐热性和氧阻隔性。相较于，预先置于A组分中，预先接枝在固化剂成分中，分散性和均匀性会更好。因为A组分中含有较高分子量的多元醇，先混合在其中，后期熟化、挤出过程中，小分子的多元醇混合物会迁移，导致分散不均匀。而多元醇混合物是利用异冰片基丙烯酸酯、乙烯基硅烷偶联剂与含有巯基的1-硫代甘油点击反应，从而使得多元醇混合物中，产生含有异冰片基的二醇、和含有硅键的二醇，以此接枝在聚氨酯胶水中，可以有效增加阻氧性、耐热性、耐水性。
其中，为进一步增强阻氧性和耐水性、粘结性，方案中，进一步对聚乙烯醇改性，由于聚乙烯醇改性会增加整体粘度，降低流动性，因此，方案中，降低了改性聚乙烯醇的用量，同时引入小分子多元醇降低粘度，调整整体比例，从而达到平衡流动性。
改性聚乙烯醇过程中，通过对聚乙烯醇中醇羟基与醛基的缩聚，部分接枝对苯二甲醛和丁香醛，通过在支链聚乙烯醇上引入支链，从而增加其氧阻隔性，同时醇基的消耗，和苯环的引入，增强了力学性能和耐水性能。并利用对苯二甲醛中另一个醛基与硫脲的反应，接枝，引入极少量的纳米层状硅酸盐，进一步增强阻氧性和耐水性。而对聚乙烯醇的接枝，增强了纳米层状硅酸盐的层间距，增加了其分散性。而纳米层状硅酸盐的引入，其是无机材料，随着聚乙烯醇引入聚氨酯胶水中后，可以作为应力扩散中心，有效增强聚乙烯复合管的爆破强度。
综上所述，本发明专利通过减薄壁厚达到轻量化包装节能降耗的理念、超高比例的高密度聚乙烯实现了单一材料易回收、易再生的环保要求。并有效提高了聚乙烯复合管的阻氧性和耐水性。
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。
以下实施例中，内层PE膜的厚度为80μm、外层PE膜的厚度为80μm，高密度聚乙烯，密度为0.956～0.962g/cm3，熔融指数为0.7～1.0g/10min；茂金属线性中密度聚乙烯，密度为0.918～0.924g/cm3，熔融指数为0.5～1.0g/10min；聚酯多元醇的羟值为22～25mgKOH/g，分子量为3000；硫脲溶液浓度为10wt％。
实施例1：
步骤1：将质量比为95:5的高密度聚乙烯、茂金属线性中密度聚乙烯在500rpm下混合均匀，置于螺杆挤出机中，设置温度为200℃熔融挤出，流延，18℃冷却水冷却成型，得到外层PE膜；
将质量比为96:4的高密度聚乙烯、茂金属线性中密度聚乙烯在500rpm下混合均匀，置于螺杆挤出机中，设置温度为200℃熔融挤出，流延，18℃冷却水冷却成型，得到内层PE膜，
步骤2：
(1)多元醇混合物的制备方法为：将质量比为1:9:11的1-硫代甘油、异冰片基丙烯酸酯、硅烷偶联剂A-172、光引发剂依次加入DMF中，设置搅拌速度为140rpm，以温度为25℃，光强度为120mW/cm2，紫外光点击反应2小时，洗涤干燥，得到多元醇混合物；
(2)将55份聚酯多元醇、20份醋酸乙烯加入至反应釜中，升温至70℃，搅拌混合1小时，加入1.5份二苯基甲烷二异氰酸酯、25份醋酸乙烯、0.5份二月桂酸二丁基锡，设置温度为75℃反应3小时，降温，得到A组分；
将50份甲苯二异氰酸酯、20份醋酸乙烯加入至反应釜中，升温至50℃，搅拌30分钟，滴加多元醇混合物的溶液(14份多元醇混合物、26份醋酸乙烯)，0.015份对苯二酚，控制搅拌速度为140rpm，反应温度为70℃，反应3小时，降温得到B组分；
将A组分与B组分按照重量比为1:0.15混合均匀，得到聚氨酯胶水。
(3)将10份聚乙烯醇缓慢加入至90份聚氨酯胶水中，搅拌均匀，搅拌过程中要一直保持流动状态，得到阻隔性胶水；
步骤3：使用阻隔性胶水将内层PE膜和外层PE膜在干式复合机上复合，得到复合PE膜；其中，上胶量为5g/cm2；复合过程的参数为：第一段温度为50℃、第二段温度为60℃，第三段温度为705℃，复合压力为5kg，放卷张力为20kg、收卷张力为30kg；
步骤4：将复合PE膜修剪边缘，通过高频能量以搭接或对接的方式连接，冷却定型，得到复合软管；其中，高频能量为65％，压力为4kg，冷却温度为18℃；步骤5中，注塑温度为220℃，压力为40bar，冷却温度为18℃。
步骤5：在复合软管上注塑出带料口的螺牙或扣位的管肩，得到环保聚乙烯复合管。
实施例2：
步骤1：将质量比为95:5的高密度聚乙烯、茂金属线性中密度聚乙烯在500rpm下混合均匀，置于螺杆挤出机中，设置温度为200℃熔融挤出，流延，18℃冷却水冷却成型，得到外层PE膜；
将质量比为96:4的高密度聚乙烯、茂金属线性中密度聚乙烯在500rpm下混合均匀，置于螺杆挤出机中，设置温度为200℃熔融挤出，流延，18℃冷却水冷却成型，得到内层PE膜，
步骤2：
(1)多元醇混合物的制备方法为：将质量比为1:8:12的1-硫代甘油、异冰片基丙烯酸酯、硅烷偶联剂A-172、光引发剂依次加入DMF中，设置搅拌速度为140rpm，以温度为25℃，光强度为120mW/cm2，紫外光点击反应2小时，洗涤干燥，得到多元醇混合物；
(2)将55份聚酯多元醇、20份醋酸乙烯加入至反应釜中，升温至70℃，搅拌混合1小时，加入1份二苯基甲烷二异氰酸酯、25份醋酸乙烯、0.5份二月桂酸二丁基锡，设置温度为75℃反应3小时，降温，得到A组分；
将50份甲苯二异氰酸酯、20份醋酸乙烯加入至反应釜中，升温至50℃，搅拌30分钟，滴加多元醇混合物的溶液(14份多元醇混合物、26份醋酸乙烯)，0.015份对苯二酚，控制搅拌速度为140rpm，反应温度为70℃，反应3小时，降温得到B组分；
将A组分与B组分按照重量比为1:0.2混合均匀，得到聚氨酯胶水。
(3)将12份聚乙烯醇缓慢加入至88份聚氨酯胶水中，搅拌均匀，搅拌过程中要一直保持流动状态，得到阻隔性胶水；
步骤3：使用阻隔性胶水将内层PE膜和外层PE膜在干式复合机上复合，得到复合PE膜；其中，上胶量为5g/cm2；复合过程的参数为：第一段温度为50℃、第二段温度为60℃，第三段温度为705℃，复合压力为5kg，放卷张力为20kg、收卷张力为30kg；
步骤4：将复合PE膜修剪边缘，通过高频能量以搭接或对接的方式连接，冷却定型，得到复合软管；其中，高频能量为65％，压力为4kg，冷却温度为18℃；步骤5中，注塑温度为220℃，压力为40bar，冷却温度为18℃。
步骤5：在复合软管上注塑出带料口的螺牙或扣位的管肩，得到环保聚乙烯复合管。
实施例3：
步骤1：将质量比为95:5的高密度聚乙烯、茂金属线性中密度聚乙烯在500rpm下混合均匀，置于螺杆挤出机中，设置温度为200℃熔融挤出，流延，18℃冷却水冷却成型，得到外层PE膜；
将质量比为96:4的高密度聚乙烯、茂金属线性中密度聚乙烯在500rpm下混合均匀，置于螺杆挤出机中，设置温度为200℃熔融挤出，流延，18℃冷却水冷却成型，得到内层PE膜，
步骤2：
(1)多元醇混合物的制备方法为：将质量比为1:10:10的1-硫代甘油、异冰片基丙烯酸酯、硅烷偶联剂A-172、光引发剂依次加入DMF中，设置搅拌速度为140rpm，以温度为25℃，光强度为120mW/cm2，紫外光点击反应2小时，洗涤干燥，得到多元醇混合物；
(2)将55份聚酯多元醇、20份醋酸乙烯加入至反应釜中，升温至70℃，搅拌混合1小时，加入2份二苯基甲烷二异氰酸酯、25份醋酸乙烯、0.5份二月桂酸二丁基锡，设置温度为75℃反应3小时，降温，得到A组分；
将50份甲苯二异氰酸酯、20份醋酸乙烯加入至反应釜中，升温至50℃，搅拌30分钟，滴加多元醇混合物的溶液(14份多元醇混合物、26份醋酸乙烯)，0.015份对苯二酚，控制搅拌速度为140rpm，反应温度为70℃，反应3小时，降温得到B组分；
将A组分与B组分按照重量比为1:0.2混合均匀，得到聚氨酯胶水。
(3)将11份聚乙烯醇缓慢加入至89份聚氨酯胶水中，搅拌均匀，搅拌过程中要一直保持流动状态，得到阻隔性胶水；
步骤3：使用阻隔性胶水将内层PE膜和外层PE膜在干式复合机上复合，得到复合PE膜；其中，上胶量为5g/cm2；复合过程的参数为：第一段温度为50℃、第二段温度为60℃，第三段温度为705℃，复合压力为5kg，放卷张力为20kg、收卷张力为30kg；
步骤4：将复合PE膜修剪边缘，通过高频能量以搭接或对接的方式连接，冷却定型，得到复合软管；其中，高频能量为65％，压力为4kg，冷却温度为18℃；步骤5中，注塑温度为220℃，压力为40bar，冷却温度为18℃。
步骤5：在复合软管上注塑出带料口的螺牙或扣位的管肩，得到环保聚乙烯复合管。
实施例4：
步骤1：将质量比为95:5的高密度聚乙烯、茂金属线性中密度聚乙烯在500rpm下混合均匀，置于螺杆挤出机中，设置温度为200℃熔融挤出，流延，18℃冷却水冷却成型，得到外层PE膜；
将质量比为96:4的高密度聚乙烯、茂金属线性中密度聚乙烯在500rpm下混合均匀，置于螺杆挤出机中，设置温度为200℃熔融挤出，流延，18℃冷却水冷却成型，得到内层PE膜，
步骤2：
(1)多元醇混合物的制备方法为：将质量比为1:9:11的1-硫代甘油、异冰片基丙烯酸酯、硅烷偶联剂A-172、光引发剂依次加入DMF中，设置搅拌速度为140rpm，以温度为25℃，光强度为120mW/cm2，紫外光点击反应2小时，洗涤干燥，得到多元醇混合物；
(2)将55份聚酯多元醇、20份醋酸乙烯加入至反应釜中，升温至70℃，搅拌混合1小时，加入1.5份二苯基甲烷二异氰酸酯、25份醋酸乙烯、0.5份二月桂酸二丁基锡，设置温度为75℃反应3小时，降温，得到A组分；
将50份甲苯二异氰酸酯、20份醋酸乙烯加入至反应釜中，升温至50℃，搅拌30分钟，滴加多元醇混合物的溶液(14份多元醇混合物、26份醋酸乙烯)，0.015份对苯二酚，控制搅拌速度为140rpm，反应温度为70℃，反应3小时，降温得到B组分；
将A组分与B组分按照重量比为1:0.15混合均匀，得到聚氨酯胶水。
(3)所述改性聚乙烯醇的制备方法为：将聚乙烯醇分散在去离子水中，加入盐酸调节pH＝3.3，搅拌50分钟，滴加含有对苯二甲醛、丁香醛的混合溶液，设置温度为60℃，反应12小时，加入硫脲溶液，反应8小时，加入纳米层状硅酸盐，继续反应12小时，洗涤干燥，得到改性聚乙烯醇；其中，聚乙烯醇、对苯二甲醛、丁香醛的质量比为10:2.5:0.5；硫脲溶液中硫脲的加入量为对苯二甲醛的2.5倍，纳米层状硅酸盐占聚乙烯醇质量的4％。
(4)将7份改性聚乙烯醇、5份二乙二醇缓慢加入至88份聚氨酯胶水中，搅拌均匀，搅拌过程中要一直保持流动状态，得到阻隔性胶水；
步骤3：使用阻隔性胶水将内层PE膜和外层PE膜在干式复合机上复合，得到复合PE膜；其中，上胶量为5g/cm2；复合过程的参数为：第一段温度为50℃、第二段温度为60℃，第三段温度为705℃，复合压力为5kg，放卷张力为20kg、收卷张力为30kg；
步骤4：将复合PE膜修剪边缘，通过高频能量以搭接或对接的方式连接，冷却定型，得到复合软管；其中，高频能量为65％，压力为4kg，冷却温度为18℃；步骤5中，注塑温度为220℃，压力为40bar，冷却温度为18℃。
步骤5：在复合软管上注塑出带料口的螺牙或扣位的管肩，得到环保聚乙烯复合管。
实施例5：
步骤1：将质量比为95:5的高密度聚乙烯、茂金属线性中密度聚乙烯在500rpm下混合均匀，置于螺杆挤出机中，设置温度为200℃熔融挤出，流延，18℃冷却水冷却成型，得到外层PE膜；
将质量比为96:4的高密度聚乙烯、茂金属线性中密度聚乙烯在500rpm下混合均匀，置于螺杆挤出机中，设置温度为200℃熔融挤出，流延，18℃冷却水冷却成型，得到内层PE膜，
步骤2：
(1)多元醇混合物的制备方法为：将质量比为1:9:11的1-硫代甘油、异冰片基丙烯酸酯、硅烷偶联剂A-172、光引发剂依次加入DMF中，设置搅拌速度为140rpm，以温度为25℃，光强度为120mW/cm2，紫外光点击反应2小时，洗涤干燥，得到多元醇混合物；
(2)将55份聚酯多元醇、20份醋酸乙烯加入至反应釜中，升温至70℃，搅拌混合1小时，加入1.5份二苯基甲烷二异氰酸酯、25份醋酸乙烯、0.5份二月桂酸二丁基锡，设置温度为75℃反应3小时，降温，得到A组分；
将50份甲苯二异氰酸酯、20份醋酸乙烯加入至反应釜中，升温至50℃，搅拌30分钟，滴加多元醇混合物的溶液(14份多元醇混合物、26份醋酸乙烯)，0.015份对苯二酚，控制搅拌速度为140rpm，反应温度为70℃，反应3小时，降温得到B组分；
将A组分与B组分按照重量比为1:0.15混合均匀，得到聚氨酯胶水。
(3)所述改性聚乙烯醇的制备方法为：将聚乙烯醇分散在去离子水中，加入盐酸调节pH＝3.2，搅拌50分钟，滴加含有对苯二甲醛、丁香醛的混合溶液，设置温度为60℃，反应12小时，加入硫脲溶液，反应7小时，加入纳米层状硅酸盐，继续反应12小时，洗涤干燥，得到改性聚乙烯醇；其中，聚乙烯醇、对苯二甲醛、丁香醛的质量比为10:2:1；硫脲溶液中硫脲的加入量为对苯二甲醛的2倍，纳米层状硅酸盐占聚乙烯醇质量的2％。
(4)将8份改性聚乙烯醇、4份二乙二醇缓慢加入至88份聚氨酯胶水中，搅拌均匀，搅拌过程中要一直保持流动状态，得到阻隔性胶水；
步骤3：使用阻隔性胶水将内层PE膜和外层PE膜在干式复合机上复合，得到复合PE膜；其中，上胶量为5g/cm2；复合过程的参数为：第一段温度为50℃、第二段温度为60℃，第三段温度为705℃，复合压力为5kg，放卷张力为20kg、收卷张力为30kg；
步骤4：将复合PE膜修剪边缘，通过高频能量以搭接或对接的方式连接，冷却定型，得到复合软管；其中，高频能量为65％，压力为4kg，冷却温度为18℃；步骤5中，注塑温度为220℃，压力为40bar，冷却温度为18℃。
步骤5：在复合软管上注塑出带料口的螺牙或扣位的管肩，得到环保聚乙烯复合管。
对比例1：将多元醇聚合物更换为三羟基甲基丁烷，其余与实施例4相同。
对比例2：不引入丁香醛，其余与实施例4相同。
对比例3：不引入二乙二醇，其余与实施例4相同。
对比例4：不引入硫脲，其余与实施例4相同。
实验：对实施例和对比例制备得到的复合PE膜，按照GB/T1040.2-2006的标准，取12cm×10cm×0.5mm进行使用万能电子试验机力学性能测试，测得撕裂强度；按照GB/T29336-2012的标准，测试氧气透过量，具体如下表所示：
Figure BDA0003907325770000101
结论：由上表数据表面，所制备的聚乙烯复合管具有优异的撕破强度和由于的阻氧性。由实施例1和实施例4的数据可知，进一步对聚乙烯醇改性，可以进一步提高阻氧性能。有对比例1～4的数据可知，将多元醇聚合物更换为三羟基甲基丁烷，由于芳香基团和硅键减少，使得性能下降，对比例2中由于未引入丁香醛，使得抗氧化性下降，使得性能下降。对比例3中，由于未引入二乙二醇，流动性下降，粘结性下降，性能下降，对比例4中由于未引入不引入硫脲，使得性能下降。
实验2：将实施例4进行相关性能测试，所得数据如下表所示：
Figure BDA0003907325770000111
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种易再生的环保聚乙烯复合管的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将高密度聚乙烯和茂金属线性中密度聚乙烯按比例混合，得到外层混合料、内层混合料；将外层混合料、内层混合料分别在螺杆挤出机上，熔融挤出、流延、冷却定型，得到外层PE膜、内层PE膜；
步骤2：将聚乙烯醇缓慢加入至聚氨酯胶水中，搅拌均匀，得到阻隔性胶水；
步骤3：使用阻隔性胶水将内层PE膜和外层PE膜在干式复合机上复合，得到复合PE膜；
步骤4：将复合PE膜修剪边缘，通过高频能量以搭接或对接的方式连接，冷却定型，得到复合软管；
步骤5：在复合软管上注塑出带料口的螺牙或扣位的管肩，得到环保聚乙烯复合管。
2.根据权利要求1所述的一种易再生的环保聚乙烯复合管的制备方法，其特征在于：步骤1中，内层PE膜的厚度为75～100μm、外层PE膜的厚度为75～100μm；外层混合料的原料包括95份的高密度聚乙烯和5份的茂金属线性中密度聚乙烯；内层混合料的原料包括96份的高密度聚乙烯和4份的茂金属线性中密度聚乙烯；熔融挤出温度为200～210℃，冷却定型温度为18～20℃，冷却介质为去离子水。
3.根据权利要求1所述的一种易再生的环保聚乙烯复合管的制备方法，其特征在于：步骤3中，上胶量为4～6g/cm2；复合过程的参数为：第一段温度为45～55℃、第二段温度为55～65℃，第三段温度为65～75℃，复合压力为4～6kg，放卷张力为15～25kg、收卷张力为25～35kg；步骤4中，高频能量为60％～70％，冷却温度为15～22℃，压力为2～5kg；步骤5中，注塑温度为200～260℃，压力为20～50bar，冷却温度为10～20℃。
4.根据权利要求1所述的一种易再生的环保聚乙烯复合管的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述阻隔性胶水的粘度为17～20s，所述阻隔性胶水包括以下原料：按照质量分数计，88～90份聚氨酯胶水、10～12份聚乙烯醇。
5.根据权利要求1所述的一种易再生的环保聚乙烯复合管的制备方法，其特征在于：所述聚氨酯胶水包括质量比1:(0.1～0.2)的A组分和B组分；所述A组包括以下原料：按质量份数计，52～56份聚酯多元醇、1～2份二苯基甲烷二异氰酸酯、40～50份醋酸乙烯；所述B组分包括以下原料：按质量份数计，50～52份甲苯二异氰酸酯、40～50份醋酸乙烯、12～15份多元醇混合物、0.01～0.02份阻聚剂。
6.根据权利要求5所述的一种易再生的环保聚乙烯复合管的制备方法，其特征在于：多元醇混合物的制备方法为：将1-硫代甘油、异冰片基丙烯酸酯、硅烷偶联剂A-172、光引发剂依次加入溶剂中，紫外光点击，洗涤干燥，得到多元醇混合物。
7.根据权利要求6所述的一种易再生的环保聚乙烯复合管的制备方法，其特征在于：所述多元醇混合物的原料包括质量比为1:(8～10):(10～12)的1-硫代甘油、异冰片基丙烯酸酯、硅烷偶联剂A-172；紫外光点击中，温度为22～26℃，光强度为100～150mW/cm2，时间为2～2.5小时。
8.根据权利要求1所述的一种易再生的环保聚乙烯复合管的制备方法，其特征在于：所述阻隔性胶水包括以下原料：按照质量分数计，88～90份聚氨酯胶水、7～8份改性聚乙烯醇、4～5份二乙二醇。
9.根据权利要求8所述的一种易再生的环保聚乙烯复合管的制备方法，其特征在于：所述改性聚乙烯醇的制备方法为：将聚乙烯醇分散在去离子水中，加入盐酸调节pH＝3～3.5，搅拌40～60分钟，滴加含有对苯二甲醛、丁香醛的混合溶液，设置温度为60～65℃，反应10～12小时，加入硫脲溶液，反应6～8小时，加入纳米层状硅酸盐，继续反应10～12小时，洗涤干燥，得到改性聚乙烯醇；其中，聚乙烯醇、对苯二甲醛、丁香醛的质量比为10:(2～2.5):(0.5～1)；硫脲溶液中硫脲的加入量为对苯二甲醛的2～2.5倍，纳米层状硅酸盐占聚乙烯醇质量的2～4％。
10.根据权利要求1～9任一项所述的一种易再生的环保聚乙烯复合管的制备方法制备得到的环保聚乙烯复合管。
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