一种涂塑复合管用高附着力和流平性好的聚乙烯粉末涂料及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，涉及一种涂塑复合管用高附着力和流平性好的聚乙烯粉末涂料及其制备方法。所述涂塑复合管用聚乙烯粉末涂料，按重量份数计，其制备原料包括：低密度聚乙烯20～80份，马来酸酐接枝聚乙烯10～50份，聚烯烃共聚物5～30份，蜡类1～15份，改性纳米二氧化硅1～4份，抗氧剂0.1～1.0份。本发明专利技术的聚乙烯粉末涂料具有高附着力和流平好的优势，亦及该粉末涂料与钢管基体有极强的粘接力，应用时具有优异的流平性能，并使生产的涂塑复合管具有长期的耐老化、耐环境开裂能力。

Polyethylene powder coating with high adhesion and leveling property for plastic coated composite pipe and preparation method thereof

The invention belongs to the technical field of macromolecule materials, and relates to a polyethylene powder coating with high adhesion and good leveling property for a coated plastic composite pipe and a preparation method thereof. The polyethylene powder coating for the plastic-coated composite pipe is prepared by weight fraction. The raw materials include: low density polyethylene 20-80 phr, maleic anhydride grafted polyethylene 10-50 phr, polyolefin copolymer 5-30 phr, wax 1-15 phr, modified nano-silica 1-4 phr and antioxidant 0.1-1.0 phr. The polyethylene powder coating of the invention has the advantages of high adhesion and good leveling, and the powder coating has strong adhesion with the steel pipe substrate, and has excellent leveling performance when applied, and makes the produced coated-plastic composite pipe have long-term aging resistance and environmental cracking resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种涂塑复合管用高附着力和流平性好的聚乙烯粉末涂料及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
，涉及一种涂塑复合管用高附着力和流平性好的聚乙烯粉末涂料及其制备方法。
技术介绍
聚乙烯粉末涂料是一种热塑性的粉末涂料，卫生性能好、应用工艺简单、性价比高及长期耐老化性能好。由于这些优越的性能，聚乙烯粉末涂料在众多领域都有广泛的应用，如用于高速公路护栏和保护网、输送流体的管道和其他设备及各种防腐基体的防护等。涂塑复合管，又称涂塑钢管，是以钢管为基体，通过喷、滚或浸涂工艺在内表面熔接一层塑料涂层的新型的钢塑复合管道。涂塑复合管可耐低温和高温、抗干扰能力强、承压好、管壁光滑等优点，目前已获得了广泛的应用。以聚乙烯材料作为涂层制备的涂塑复合管是其主要的一类。中国专利《一种防腐钢管用聚乙烯粉末涂料及其制备方法》申请号201110190448.0公开了一种具有良好附着力的粉末涂料，其包括以下组分：聚乙烯树脂100份，改性纳米二氧化硅2～4份，抗氧剂2～10份，光稳定剂1～5份，改性剂5～10份，流平剂0.1～0.5份，颜料5～20份。但本专利技术未提及其长期耐环境开裂及老化性能。中国专利《一种高附着力聚乙烯粉末涂料》申请号201310438418.6公开了一种高附着力粉末涂料，其包括以下组分：超高分子量聚乙烯50～60、马来酸酐1～2、抗氧剂10100.6～1.0，聚丙烯酸甲酯1～2、烷基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚1.5～2、0、2、4—二(正辛基硫亚甲基)—6—甲基苯酚0.6～1、甲基丙烯酸—2—羟基乙酯2～3、氮化铝3～4，单丁基氧化锡0.3～0.4、复合填料6～15。但本专利技术未提及在涂塑复合管上的应用，未公开其流平性能，且其配方成分复杂，含有难以加工熔融的超高分子量聚乙烯，工艺应用性差，流平性能差。中国专利《一种用于热塑性粉末涂料的聚乙烯材料及其制备方法》申请号201310484417.5公开了一种耐环境应力开裂能力好、流平性好的粉末涂料，其包括以下组分：线型低密度聚乙烯70～90份、乙烯～辛烯共聚物5～15份和乙烯—醋酸乙烯酯共聚物5～15份。但本专利技术主要优点为长期耐环境开裂性能，未验证其附着力及流平性能，也未提及在涂塑复合管上的应用。另外本专利技术含有较多的低软化点共聚物组分，在加工磨粉时会比较困难。综上所述，对于涂塑复合管来说，目前市场上缺乏一款附着力强、流平好、长期性能好及工艺性简单等综合性能优异的聚乙烯粉末涂料。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种涂塑复合管用高附着力和流平性好的聚乙烯粉末涂料及其制备方法。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术的第一方面提供一种涂塑复合管用聚乙烯粉末涂料，按重量份数计，其制备原料包括：低密度聚乙烯20～80份，马来酸酐接枝聚乙烯10～50份，聚烯烃共聚物5～30份，蜡类1～15份，改性纳米二氧化硅1～4份，抗氧剂0.1～1.0份。优选地，所述低密度聚乙烯为线性低密度聚乙烯，熔融指数为5～50g/10min，断裂伸长率大于800％。所述低密度聚乙烯吸水性小，在水中浸泡24h，吸水量只有0.01％，浸泡一个月，吸水量约为0.03％，浸泡一年，吸水量也仅有0.15％。优选地，所述马来酸酐接枝聚乙烯的接枝基材为线性低密度聚乙烯，接枝率为0.5～1.5％，熔融指数为20～50g/10min。优选地，聚烯烃共聚物的熔融温度为30～100℃，熔融指数为5～50g/10min。进一步优选地，聚烯烃共聚物的熔融温度60～70℃，熔融指数为20～40g/10min。优选地，所述聚烯烃共聚物选自聚乙烯-辛烯共聚物(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)或聚乙烯-苯乙烯-丁烯嵌段共聚物(SEBS)中的任一种或多种。优选地，所述蜡类选自聚乙烯蜡、石蜡或聚酰胺蜡中的任一种或多种。优选地，所述蜡类的熔点为60～80℃。所述蜡类可以降低聚乙烯的表面粘度，增加流平性，通过控制其用量，不会对涂层附着力造成影响。优选地，所述改性纳米二氧化硅为采用硅烷偶联剂进行改性处理的纳米二氧化硅。进一步优选地，所述改性纳米二氧化硅的改性方法包括步骤：将纳米二氧化硅、硅烷偶联剂和丙酮反应，过滤分离洗涤，烘干后，得到表面改性后的纳米二氧化硅。优选地，硅烷偶联剂用量为纳米二氧化硅质量的3～4％，纳米二氧化硅与丙酮的重量比为1：(2～4)。更优选地，纳米二氧化硅与丙酮的重量比为1：3。优选地，反应温度是50～70℃，反应时间是20～40min。更优选地，反应温度是60℃，反应时间是30min。优选地，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。本专利技术对于抗氧剂没有特殊限制，可采用现有的抗氧剂，只要不限制本专利技术的目的即可。例如，所述抗氧剂可以选自但不限于抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168或抗氧剂DLTP等。本专利技术的第二方面提供了前述涂塑复合管用聚乙烯粉末涂料的制备方法，包括步骤：(1)按配比将各制备原料混合均匀；(2)将步骤(1)所得混合原料进行挤出造粒，获得颗粒料；(3)将步骤(2)所得颗粒料进行低温冷冻磨粉，过筛，获得聚乙烯粉末涂料。优选地，步骤(2)中，加工温度为150～180℃。本专利技术的第三方面，提供了前述涂塑复合管用聚乙烯粉末涂料在涂塑复合管领域的应用。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的聚乙烯粉末涂料具有高附着力和流平好的优势，亦及该粉末涂料与钢管基体有极强的粘接力，应用时具有优异的流平性能，并使生产的涂塑复合管具有长期的耐老化、耐环境开裂能力。具体实施方式下面结合具体实施例进一步阐述本专利技术，应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的保护范围。以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置；所有压力值和范围都是指相对压力。此外应理解，本专利技术中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本专利技术中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
的情况下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。实施例1本实施例中涂塑复合管用聚乙烯粉末涂料，按重量份数计，其制备原料包括：低密度聚乙烯75份，马来酸酐接枝聚乙烯10份，聚乙烯-辛烯共聚物8份，聚乙烯蜡4份，改性纳米二氧化硅3份，抗氧剂10100.5份。其中，低密度聚乙烯为线性低密度聚乙烯，熔融指数为5～50g/10min，断裂伸长率大于800％；马来酸酐接枝聚乙烯的接枝基材为线性低密度聚乙烯，接枝率为0.5～1.5％，熔融指数为20～50g/10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涂塑复合管用聚乙烯粉末涂料，按重量份数计，其制备原料包括：低密度聚乙烯20～80份，马来酸酐接枝聚乙烯10～50份，聚烯烃共聚物5～30份，蜡类1～15份，改性纳米二氧化硅1～4份，抗氧剂0.1～1.0份。

【技术特征摘要】
1.一种涂塑复合管用聚乙烯粉末涂料，按重量份数计，其制备原料包括：低密度聚乙烯20～80份，马来酸酐接枝聚乙烯10～50份，聚烯烃共聚物5～30份，蜡类1～15份，改性纳米二氧化硅1～4份，抗氧剂0.1～1.0份。2.根据权利要求1所述的涂塑复合管用聚乙烯粉末涂料，其特征在于，所述低密度聚乙烯为线性低密度聚乙烯，熔融指数为5～50g/10min，断裂伸长率大于800％。3.根据权利要求1所述的涂塑复合管用聚乙烯粉末涂料，其特征在于，所述马来酸酐接枝聚乙烯的接枝基材为线性低密度聚乙烯，接枝率为0.5～1.5％，熔融指数为20～50g/10min。4.根据权利要求1所述的涂塑复合管用聚乙烯粉末涂料，其特征在于，聚烯烃共聚物的熔融温度为30～100℃，熔融指数为5～50g/10min。5.根据权利要求1所述的涂塑复合管用聚乙烯粉末涂料，其特征在于，所述聚烯烃共聚物选自聚乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶或聚乙烯-苯乙烯-丁烯嵌段共聚物中的任一种或多种。6.根据权利要求1所述的涂塑复合管用聚乙烯粉末涂料，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：储江顺，毕宏海，毕宏江，欧阳贵，肖传富，
申请(专利权)人：上海邦中高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31