具有固有耐热氧化降解性的聚烯烃管制造技术

本发明专利技术涉及一种塑料管，当这种管与含有具有氧化作用的消毒剂的液体长期接触时，具有改进的耐热氧化降解性。为了达到这个目的，本发明专利技术的管在它的内表面具有氟涂层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种由聚烯烃模塑组合物制成的管，特别是当它与含有具有氧化作用的消毒剂的液体长期接触时，该管具有改进的耐热氧化降解性。
技术介绍
使用包含聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚l-丁烯(PB-1)的模塑组合物生产用于建筑中冷热水输送的塑料管已经有很多年了。 尽管由上述塑料制成的管具有很好的耐水性，但是已经发现当该管与通常由于卫生而加入到水中的常规消毒剂接触时，它们的寿命大大减小。 一般而言，将少量具有氧化作用的物质例如氯气、次氯酸钠(氯漂白液)、次氯酸钙或二氧化氯作为消毒剂加入到城市供水中。有时也使用过氧化氢(H202)或者臭氧。 聚乙烯管可以是未交联的或者交联的。交联可能受到工业中采用的使用有机过氧化物、接枝上乙烯基硅烷酯的常规交联方法的影响或受到高能辐射(Y-波或P-波)的影响。
技术实现思路
因此本专利技术的一个目的是开发出一种新型的对基于PE、PP或PB-1的管道的保护，使得它们在用于存在具有氧化作用的消毒剂的自来水时具有改进的耐热氧化降解性。 通过开始时提到的普通类型的管实现这个目的，该管的显著特点是它的内表面有卤素涂层。 由含有卤素特别是氯或氟的聚乙烯或其它聚烯烃制成的容器表面的涂层是经过验证的用于制造由这些不可渗透水蒸汽的材料例如碳氢化合物组成的容器的技术。它大量用于汽车的燃料容器的生产中。 令人惊奇地发现，含有卤素的塑料管内表面的涂层使得用这种方法处理的管长期对水中消毒剂的氧化作用具有很好的稳定性。本申请使用的卤素是溴，以及优选的氯或氟，特别优选氟。 含有卤素的塑料表面涂层通常通过将表面暴露在包含卤素，特别是包含氯或氟的处理气体的作用下一段时间而得到。这在管的情况下是特别简单的，因为处理气体只需要简单地通过用常规方法通过挤出预先生产的管。以这种方式通过元素氯或氟或者以其它氯碳或氟碳或氯化烃或氟化烃化合物形式涂布管的内表面。处理气体总是惰性气体和反应气体的混合物。合适的反应气体不仅包括元素氯或氟，还包括氟化氯、三氟化氯、三氟化溴、氯磺酸、氟磺酸以及相似气体。合适的惰性气体不仅包括氮气，还包括稀有气体，尽管后者贵得多。 在氟化反应中，管的内表面这样暴露在元素氟的作用下，导致通过自由基机理逐步由C-F键替代C-H键。保持特定的结构参数对实现最佳而可靠的重复性表面效果是重要的。这些参数中首要的是层厚度、氟涂层的均匀性、CH2、 CHF和CF2基团的分布以及深度情况。 进行卤素涂覆的温度应该在塑料的熔点以下，因为否则导致表面粗糙的不希望的表面效果变得明显。卤化作用的温度优选5(TC到13(TC，特别优选7(TC到12(TC，更特别优选8(TC到ll(TC。 保持显示的温度确保在管内建立实际上均匀的温度分布，从而实现容易重复的均匀的卤素涂层。 作为处理气体，使用90%到99. 5%体积的惰性气体和0. 5%到10%体积的反应气体的混合物，混合比例优选95%到99%体积的惰性气体和1%到5%体积的反应气体。 处理气体在塑料管内表面中在处理温度下作用10到100秒的时间，优选20到80秒。这通常提供10到60g/cm2的氟涂层，优选20到50g/cm2。 特别适合本专利技术目的的热塑性聚烯烃是PE、PP或PB-1或它们和具有3到10个碳原子的其它烯烃单体的共聚物，它们可以通过挤出容易地加工而生产管。适合本专利技术目的的PE模塑组合物具有例如23t:下为0. 93到0. 965g/cm3的密度以及为0. 1到2g/10min的熔融指数MFR19。/5。 适合本专利技术目的的PP模塑组合物可以是例如熔融指数MFR，/5为0. 1到2g/10min的高分子量均聚物、无规共聚物或嵌段共聚物。 适合本专利技术目的的PB-1模塑组合物可以是例如熔融指数MFR，/ue为0. 1到lg/10min和23。C下的密度为0. 92到0. 95g/cm3的均聚物或共聚物。 适合本专利技术目的的模塑组合物除热塑性聚烯烃外可以包含其它添加剂。这些添加剂优选基于混合物总重量的0到10%重量的，优选0到5%重量的热稳定剂和加工稳定剂、抗氧化剂、UV吸收剂、光稳定剂、金属减活剂、过氧化物破坏化合物(peroxide-destroyingcompounds)、有机过氧化物、碱性共稳定剂(basiccostabilizers)，以及基于混合物总重量的0到30%重量的炭黑、填料、颜料或它们的组合。 作为热稳定剂，模塑组合物可以包含酚类抗氧化剂，特别是3， 5- 二叔丁基-4羟基苯丙酸季戊四醇酯，可以商品名IRGANOX从德国Ciba Specialties得到。 实施例1 将密度为0. 946g/cm^熔融指数MFR19。/5为0. 3g/10min的高分子量中密度PE粉末与O. 35%的IRGANOX 1330混合并且在220°C的熔融温度下在CoperionWerner&Pf leidererGmb服Co KG的ZSK53上造粒。在220°C的熔融温度下在Battenfeld的管挤出设备上加工粒料来生产直径为16X2mm的管，并随后通过电子束的方式交联。应用的辐射剂量为120kGy。按照DIN EN 16892测定的交联度为66%。 然后使以这种方式生产的管升至9(TC的温度并且使由氮气加1. 1%体积元素氟组成的处理气体通过它40s。 按照ASTM F2023在115。C，1. 58MPa的压力，4卯m氯存在下对以这种方式处理的管进行长时间压力测试。表l中显示了实现破坏的时间。 作为对比例，挤出Basell的商业PEXc材料Lupolen 4261A Q416来生产尺寸为16X2mm的管，并且用120kGy的辐射交联。测定的交联度为63%。 在115°C， 1. 58MPa的压力，4卯m氯存在下对上述交联管进行长时间压力测试。测试按照ASTM F2023进行。 表1<table>table see original document page 5</column></row><table>权利要求由聚烯烃模塑组合物制成的管，特别是当它长期与包含具有氧化作用的消毒剂的液体接触时，具有改进的耐热氧化降解性，其中它的内表面具有卤素涂层。2. 权利要求l的管，其中溴或优选氟，特别优选氟用作卤素。3. 权利要求1或2的管，其内表面通过元素溴、氯或氟或者以氯碳或氟碳或氯化烃或氟化烃化合物的形式涂覆。4. 权利要求1到3的一项或多项的管，它包含可以通过挤出加工来生产管的聚乙烯、聚丙烯或聚1- 丁烯或它们与具有3到10个碳原子的其它烯烃单体的共聚物作为热塑性聚烯烃。5. 权利要求1到4的一项或多项的管，它包含23t:下的密度为0. 93到0. 965g/cm3以及熔融指数MFR，a为0. 1到2g/10min的聚乙烯作为热塑性聚烯烃。6. 权利要求1到4的一项或多项的管，它包含熔融指数MFR，/5为0. 1到2g/10min的丙烯的高分子量均聚物、无规共聚物或嵌段共聚物作为热塑性聚烯烃。7. 权利要求1到4的一项或多项的管，它包含熔融指数MFR，/ue为0. 1到lg/10min和23t:下的密度为0. 92到0. 95g/cm3的聚1- 丁烯均聚物或共聚物作为热塑性聚烯烃。8. 生产权利要求1到7本文档来自技高网...

【技术保护点】
由聚烯烃模塑组合物制成的管，特别是当它长期与包含具有氧化作用的消毒剂的液体接触时，具有改进的耐热氧化降解性，其中它的内表面具有卤素涂层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H沃格特，
申请(专利权)人：巴塞尔聚烯烃股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]