一种POE接枝GMA及其在聚乙烯燃气管中的应用方法技术

本发明专利技术提供一种POE接枝GMA及其在聚乙烯燃气管中的应用方法，包括以下步骤，准备POE、GMA、过氧化物、苯乙烯、乳化剂、分散剂、亚磷酸三苯酯等原料并制备POE

【技术实现步骤摘要】
一种POE接枝GMA及其在聚乙烯燃气管中的应用方法


[0001]本专利技术涉及聚乙烯管制造领域，具体设计一种POE接枝GMA及其在聚乙烯燃气管中的应用方法。

技术介绍

[0002]聚乙烯管，简称PE管，是一种使用非极性的热塑性树脂制造的管材，无毒、无味、无臭，广泛应用于输水、排污、燃气、电缆等领域，其中燃气管道是PE管最大的市场之一，需求量极大，对于PE管的要求也较高，不仅需要具有良好的使用寿命，还要能够应对自然环境的考验，和传统材料不同，不断出现的新材料、新技术使PE管相对传统材料的优势越来越突出，良好的耐腐蚀性、抗冲击和抗拉强度使得PE燃气管逐渐占据燃气管领域的主要地位。
[0003]当前，市场上提供的燃气管多数为使用单体高密度聚乙烯直接熔炼挤出的聚乙烯管，对比传统的金属燃气管道有着质量轻、便于连接、摩擦系数小、不会锈蚀等优点，但使用单体高密度聚乙烯制造的燃气管在延伸性和抗冲击性上的优势较小，当出现针对弱势项的恶劣环境时，容易导致燃气管道损毁或减少使用寿命。
[0004]已公开专利CN102898762A中公开了一种聚乙烯燃气管及其制造方法，通过在原料中添加抗静电色母料与导电剂将燃气管道发生静电的概率降低，避免燃气在燃气管道内快速流动时产生静电导致爆炸，并且在生产过程中还加入了抗老化添加剂与阻燃剂，进一步提升了燃气管道的使用寿命的同时降低可燃性，一定程度上保障了使用安全。但是，该方案追求抗静电性能以加强使用安全，但燃气管道本身产生静电的概率极小，反而在使用过程中更容易收到拉伸或曲折，对燃气管道本身的延伸性有较高的要求，该方案中并未有体现对延伸性的改进。
[0005]已公开专利CN105985559A中公开了一种PE100级聚乙烯燃气管树脂用母料及其制备方法，该方案中通过无机色粉对聚乙烯树脂进行改进，增强耐候性，并且在生产中加入了受阻胺类光稳定剂，配合紫外吸收剂与抗氧化剂，将抗老化性能、耐光性与耐候性进行强化，使用该母料生产的管道能够延长在强光环境中的使用寿命。但是，该方案中对聚乙烯载体树脂进行改进，在后续生产管道过程中虽然赋予了燃气管道良好的耐候性，却缺少了抗冲击性能，不管是家用燃气管道还是运输燃气管道，鲜少直接暴露在外，直接被阳光直射时就存在管道被外界因素冲击的可能，仅增强耐候性与使用寿命容易导致管道因抗冲击性过低在面临意外冲击时损坏。
[0006]从以上公开的专利文件中可看出，常见的PE燃气管道的较多依靠聚乙烯树脂本身赋予的机械强度，生产中添加辅料也较多偏向于聚乙烯材料的弱项或趋向于功能性，对于燃气管道的延伸性与抗冲击性等较为忽视。
[0007]目前，亟需要一种延伸性好、抗冲击效果优秀的PE燃气管道。

技术实现思路

[0008]本专利技术针对以上现有技术中存在的缺陷，提供一种POE接枝GMA及其在聚乙烯燃气
管中的应用方法，解决的问题是增强PE管的延伸性能、抗冲击性能。
[0009]本专利技术的目的是通过以下技术方案得以实现的，所述聚乙烯燃气管，该制备方法包括以下步骤：
[0010]S1：准备POE、GMA、过氧化物、苯乙烯、乳化剂、分散剂、亚磷酸三苯酯等原料并制备POE
‑
g
‑
GMA；
[0011]S2：准备高密度聚乙烯、POE
‑
g
‑
GMA、丁腈橡胶、二氧化硅、抗氧化剂、乳化剂、分散剂、润滑剂、增容剂、抗刮擦剂、氧化锌、炭黑等原料并送入熔炼设备进行熔融混炼，得到熔融状态的原料；
[0012]S3：将S2步骤中获得的熔融状态的原料冷却至160℃，使用真空吸料机送入双螺杆挤出设备中，设置挤出温度为180～200℃，吸料机和挤出设备的速度比为1：1～2.5，压缩挤出后得到管坯料；
[0013]S4：将S3步骤中挤出的管坯料粘附在牵引螺杆上，启动牵引机将管坯引入真空定型机内；
[0014]S5：S4步骤中获得的管坯进行真空喷淋冷却，冷却温度为15～25℃，挤压定型获得燃气管材。
[0015]本专利技术通过将POE接枝GMA并应用在燃气管道的生产中，增强了燃气管道的机械性能，同时在接枝GMA的过程中，使用特殊的接枝工艺，提高了接枝率，生产燃气管道的原料中添加了POE
‑
g
‑
GMA与丁腈橡胶，使得燃气管道的延伸性与抗冲击性得到增强，能够更好的应对突发状况，并且加入了而二氧化硅使材料的致密性得到提升，燃气管道的强度、韧性与抗老化性能都有较大的进步，加入润滑剂使得原料在熔融状态下能以更大的密度挤出，使管道的机械强度再次强化，最终得到的燃气管道具有优秀的机械强度，在延伸性、抗冲击性能、抗老化性能等方面具有凸出的表现。
[0016]在上述一种POE接枝GMA及其在聚乙烯燃气管中的应用方法中，作为优选，所述过氧化物可选用双叔丁基过氧化二异丙基苯、过氧化二碳酸二环己酯或过氧化苯甲酸叔丁酯其中一种；作为最优选，选用双叔丁基过氧化二异丙基苯，交联效率高.制品的耐热性、低温屈挠性及耐压变形性都较好，交联过程与制成品中没有异味。
[0017]在上述一种POE接枝GMA及其在聚乙烯燃气管中的应用方法中，作为优选，所述乳化剂可选用烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠或月桂醇硫酸钠其中一种；作为最优选，选用烷基酚聚氧乙烯醚，性质稳定、原料来源广、生产成本低。
[0018]在上述一种POE接枝GMA及其在聚乙烯燃气管中的应用方法中，作为优选，所述分散剂可选用硬脂酸、硬脂醇或聚乙烯醇其中一种；作为最优选，选用硬脂酸能够降低黏度，增加GMA在树脂中的分散速度。
[0019]在上述一种POE接枝GMA及其在聚乙烯燃气管中的应用方法中，作为优选，所述抗氧化剂可选用三(壬基酚)亚磷酸酯、亚磷酸三苯酯或2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
甲基苯酚其中一种；作为最优选，选用三(壬基酚)亚磷酸酯作为抗氧化剂时，抗胶凝效果与抗氧化效果更好。
[0020]在上述一种POE接枝GMA及其在聚乙烯燃气管中的应用方法中，作为优选，所述润滑剂可选用油酸酰胺、硬脂酸钙或聚乙烯蜡其中一种；作为最优选，选用油酸酰胺作为润滑剂时熔融状态的树脂流动速度更快，密度更大。
[0021]在上述一种POE接枝GMA及其在聚乙烯燃气管中的应用方法中，作为优选，所述增
容剂可选用乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或正辛基三乙氧基硅烷其中一种；作为最优选，选用乙烯基三乙氧基硅烷作为增容剂时能够适用范围更广的填充材料。
[0022]在上述一种POE接枝GMA及其在聚乙烯燃气管中的应用方法中，作为优选，所述抗刮擦剂可选用聚四氟乙烯、碳纤维或芳香族聚酰胺纤维其中一种；作为最优选，选用聚四氟乙烯作为抗刮擦剂能够提供更好的硬度与耐冲击性能。
[0023]在上述一种POE接枝GMA及其在聚乙烯燃气管中的应用方法中，作为优选，所述S1步骤中使用原料质量份数为POE90～110份、GMA2～5份、过氧化物0.1～0.2份、苯乙烯3～本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种POE接枝GMA及其在聚乙烯燃气管中的应用方法，其特征在于：所述聚乙烯燃气管，该制备方法包括以下步骤：S1：准备POE、GMA、过氧化物、苯乙烯、乳化剂、分散剂、亚磷酸三苯酯等原料并制备POE
‑
g
‑
GMA；S2：准备高密度聚乙烯、POE
‑
g
‑
GMA、丁腈橡胶、二氧化硅、抗氧化剂、乳化剂、分散剂、润滑剂、增容剂、抗刮擦剂、氧化锌、炭黑等原料并送入熔炼设备进行熔融混炼，得到熔融状态的原料；S3：将S2步骤中获得的熔融状态的原料冷却至160℃，使用真空吸料机送入双螺杆挤出设备中，设置挤出温度为180～200℃，吸料机和挤出设备的速度比为1：1～2.5，压缩挤出后得到管坯料；S4：将S3步骤中挤出的管坯料粘附在牵引螺杆上，启动牵引机将管坯引入真空定型机内；S5：S4步骤中获得的管坯进行真空喷淋冷却，冷却温度为15～25℃，挤压定型获得燃气管材。2.根据权利要求1所述的一种POE接枝GMA及其在聚乙烯燃气管中的应用方法，其特征在于：所述过氧化物可选用双叔丁基过氧化二异丙基苯、过氧化二碳酸二环己酯或过氧化苯甲酸叔丁酯其中一种。3.根据权利要求1所述的一种POE接枝GMA及其在聚乙烯燃气管中的应用方法，其特征在于：所述乳化剂可选用烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠或月桂醇硫酸钠其中一种。4.根据权利要求1所述的一种POE接枝GMA及其在聚乙烯燃气管中的应用方法，其特征在于：所述分散剂可选用硬脂酸、硬脂醇或聚乙烯醇其中一种。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周峰，张凯，孙猛，杜洋，
申请(专利权)人：江苏惠升管业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：