一种硅灰石改性PE管材的制备方法技术

该发明专利技术涉及一种新型PE管材，包括以下原料组分：己二胺改性PE、己二酸改性PE、改性硅灰石、羧甲基纤维素、亚磷酸三苯酯、硬脂酸钙、聚磷酸铵，己二胺改性PE由己二胺、PE、PMMA、聚丙烯酸乙酯和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷反应制得，己二酸改性PE由己二酸、PE、聚丙烯酸丁酯和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷反应制得，改性硅灰石由棕榈酸、硅灰石、水、十二烷基苯磺酸钠、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷和羧甲基纤维素反应制得，硅灰石由硅酸钠、稀盐酸、醋酸钙、水和羧甲基纤维素反应制得。该发明专利技术具有优异的力学强度、相容性、抗冲击性能、低体积收缩率等优势。

【技术实现步骤摘要】
一种硅灰石改性PE管材的制备方法
该专利技术涉及一种新型PE管材及其制备方法。
技术介绍
PE具有优异的化学稳定性好，耐低温性能，电绝缘性优良，吸水性小。聚乙烯可用挤出、吹塑、模塑、注射和熔纺等方法成型，广泛应用于管材、涂层、薄膜、片材、容器和电缆、电线的绝缘和护套。目前，PE材料在力学强度、相容性、抗冲击性能、低体积收缩率等性能需要进一步提升。该专利技术采用己二胺改性PE、己二酸改性PE、改性硅灰石、羧甲基纤维素等为原料制备了新型PE管材，该方法制备的新型PE管材具有优异的力学强度、相容性、抗冲击性能、低体积收缩率等性能。
技术实现思路
该专利技术的目的在于提供一种新型PE管材的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的管材具有优异的力学强度、相容性、抗冲击性能、低体积收缩率等性能。为了实现上述目的，该专利技术的技术方案如下。一种新型PE管材及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将硅酸钠、稀盐酸、醋酸钙、水和羧甲基纤维素按照质量份数比为100：5～10：35～45：103～136：2～9加入到反应器中，搅拌速度为140～185r/min，维持体系温度30～40℃条件下反应0.5～1h，产物在150℃干燥1h，经500mL水洗涤、过滤、200mL乙醇洗涤、过滤，120℃干燥15min，经600℃焙烧2h，得到硅灰石；(2)、将棕榈酸、硅灰石、水、十二烷基苯磺酸钠、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷和羧甲基纤维素按照质量份数比100：118～129：13～27：5～12：3～5：2～6加入到反应釜中，搅拌速度为72～89r/min，维持体系温度73～86℃条件下反应0.7～2h，得到改性硅灰石；(3)、将己二酸、PE、聚丙烯酸丁酯和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷按照质量份数比100：118～135：13～27：3～8加入到反应釜中，在温度63～77℃，搅拌速度为62～83r/min条件下反应0.4～2h，即得到己二酸改性PE；(4)、将己二胺、PE、PMMA、聚丙烯酸乙酯和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷按照质量份数比100：115～130：8～17：5～12：3～7加入到反应釜中，在温度46～57℃，搅拌速度为67～89r/min条件下反应0.6～1h，即得到己二胺改性PE；(5)、将己二胺改性PE、己二酸改性PE、改性硅灰石、羧甲基纤维素、亚磷酸三苯酯、硬脂酸钙、聚磷酸铵按照质量份数比100：100～108：21～39：9～20：2～4：2～6：7～14加入到开炼机中，用开炼机在温度165～187℃混合反应0.3～1h，用挤出机在温度165～187℃将新型PE挤出成型，即得到新型PE管材。本申请中，各主要组分所起的作用如下：所述的稀盐酸的目的为了降低硅酸钠和硅酸钙的水解。所述的棕榈酸的目的为了调整硅灰石的表面能、润滑性及吸油值。所述的己二胺改性PE、己二酸改性PE的目的为了提高PE的化学活性及力学强度。所述的羧甲基纤维素的目的为了提高物料间的相容性。该专利技术的有益效果在于：1、硅酸盐在水中会发生水解反应，少量稀盐酸的引入，可以抑制硅酸盐的水解，提高硅酸盐的水解稳定性；2、棕榈酸对硅灰石表面起到修饰作用，可以调整硅灰石的表面能、吸油值、PE的相容性及润滑作用；3、己二胺改性PE、己二酸改性PE源于聚酰胺材料的合成、加工及应用，此改性不仅可以赋予PE优异的化学反应活性，还可以因具有类似聚酰胺材料的结构而缩短PE加工成型时间，拓宽加工成型方式，提高PE的交联密度、相容性、内聚强度及力学强度；4、改性硅灰石与PE具有优异的相容性，可以更好的填充在PE中，从而可以减少PE的体积收缩率，硅灰石还具有优异的保温性能，可以赋予PE较好的保温效果。具体实施方式下面结合实施例对该专利技术的具体实施方式进行描述，以便更好的理解该专利技术。实施例1一种新型PE管材，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取100份硅酸钠、7份稀盐酸、40份醋酸钙、125份水和5份羧甲基纤维素加入到反应器中，搅拌速度为165r/min，维持体系温度34℃条件下反应0.6h，产物在150℃干燥1h，经500mL水洗涤、过滤、200mL乙醇洗涤、过滤，120℃干燥15min，经600℃焙烧2h，得到硅灰石；(2)、称取100份棕榈酸、123份硅灰石、22份水、8份十二烷基苯磺酸钠、4份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷和3份羧甲基纤维素加入到反应釜中，搅拌速度为79r/min，维持体系温度78℃条件下反应0.8h，得到改性硅灰石；(3)、称取100份己二酸、126份PE、23份聚丙烯酸丁酯和5份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷加入到反应釜中，在温度69℃，搅拌速度为75r/min条件下反应0.7h，即得到己二酸改性PE；(4)、称取100份己二胺、120份PE、12份PMMA、8份聚丙烯酸乙酯和5份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷加入到反应釜中，在温度52℃，搅拌速度为73r/min条件下反应0.8h，即得到己二胺改性PE；(5)、称取100份己二胺改性PE、103份己二酸改性PE、27份改性硅灰石、14份羧甲基纤维素、3份亚磷酸三苯酯、5份硬脂酸钙、10份聚磷酸铵加入到开炼机中，用开炼机在温度171℃混合反应0.4h，用挤出机在温度171℃将新型PE挤出成型，即得到新型PE管材。实施例2一种新型PE管材，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取100份硅酸钠、5份稀盐酸、35份醋酸钙、103份水和2份羧甲基纤维素加入到反应器中，搅拌速度为140r/min，维持体系温度30℃条件下反应0.5h，产物在150℃干燥1h，经500mL水洗涤、过滤、200mL乙醇洗涤、过滤，120℃干燥15min，经600℃焙烧2h，得到硅灰石；(2)、称取100份棕榈酸、118份硅灰石、13份水、5份十二烷基苯磺酸钠、3份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷和2份羧甲基纤维素加入到反应釜中，搅拌速度为72r/min，维持体系温度73℃条件下反应0.7h，得到改性硅灰石；(3)、称取100份己二酸、118份PE、13份聚丙烯酸丁酯和3份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷加入到反应釜中，在温度63℃，搅拌速度为62r/min条件下反应0.4h，即得到己二酸改性PE；(4)、称取100份己二胺、115份PE、8份PMMA、5份聚丙烯酸乙酯和3份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷加入到反应釜中，在温度46℃，搅拌速度为67r/min条件下反应0.6h，即得到己二胺改性PE；(5)、称取100份己二胺改性PE、100份己二酸改性PE、21份改性硅灰石、9份羧甲基纤维素、2份亚磷酸三苯酯、2份硬脂酸钙、7份聚磷酸铵加入到开炼机中，用开炼机在温度165℃混合反应1h，用挤出机在温度165℃将新型PE挤出成型，即得到新型PE管材。实施例3一种新型PE管材，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取100份硅酸钠、10份稀盐酸、45份醋酸钙、136份水和9份羧甲基纤维素加入到反应器中，搅拌速度为185r/min，维持体系温度40℃条件下反应1h，产物在150℃干燥1h，经500mL水洗涤、过滤、200mL乙醇洗涤、过滤，120℃干燥15min，经600℃焙烧2h，得到硅灰石；(2)、称取100份棕榈酸、129份硅灰石、27份水、12份十二烷基苯磺酸钠、5份二乙胺基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型PE管材的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：己二胺改性PE、己二酸改性PE、改性硅灰石、羧甲基纤维素、亚磷酸三苯酯、硬脂酸钙、聚磷酸铵，所述的己二胺改性PE、己二酸改性PE、改性硅灰石、羧甲基纤维素、亚磷酸三苯酯、硬脂酸钙、聚磷酸铵的质量份数比为100：100～108：21～39：9～20：2～4：2～6：7～14加入到开炼机中，用开炼机在温度165～187℃混合反应0.3～1h，用挤出机在温度165～187℃将新型PE挤出成型，其中，所述的己二胺改性PE由己二胺、PE、PMMA、聚丙烯酸乙酯和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷反应制得，所述的己二胺、PE、PMMA、聚丙烯酸乙酯和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷的质量份数比为100：115～130：8～17：5～12：3～7加入到反应釜中，在温度46～57 ℃，搅拌速度为67～89r/min条件下反应0.6～1 h，所述的己二酸改性PE由己二酸、PE、聚丙烯酸丁酯和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷反应制得，所述的己二酸、PE、聚丙烯酸丁酯和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷的质量份数比为100：118～135：13～27：3～8加入到反应釜中，在温度63～77 ℃，搅拌速度为62～83r/min条件下反应0.4～2 h，所述的改性硅灰石由棕榈酸、硅灰石、水、十二烷基苯磺酸钠、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷和羧甲基纤维素反应制得，所述的棕榈酸、硅灰石、水、十二烷基苯磺酸钠、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷和羧甲基纤维素的质量份数比为100：118～129：13～27：5～12：3～5：2～6，所述的硅灰石由硅酸钠、稀盐酸、醋酸钙、水和羧甲基纤维素反应制得，所述的硅酸钠、稀盐酸、醋酸钙、水和羧甲基纤维素的质量份数比为100：5～10：35～45：103～136：2～9加入到反应器中，搅拌速度为140～185r/min，维持体系温度30～40 ℃条件下反应0.5～1h，产物在150℃干燥1h，经500mL水洗涤、过滤、200mL乙醇洗涤、过滤，120℃干燥15min，经600℃焙烧2h。...

【技术特征摘要】
1.一种新型PE管材的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：己二胺改性PE、己二酸改性PE、改性硅灰石、羧甲基纤维素、亚磷酸三苯酯、硬脂酸钙、聚磷酸铵，所述的己二胺改性PE、己二酸改性PE、改性硅灰石、羧甲基纤维素、亚磷酸三苯酯、硬脂酸钙、聚磷酸铵的质量份数比为100：100～108：21～39：9～20：2～4：2～6：7～14加入到开炼机中，用开炼机在温度165～187℃混合反应0.3～1h，用挤出机在温度165～187℃将新型PE挤出成型，其中，所述的己二胺改性PE由己二胺、PE、PMMA、聚丙烯酸乙酯和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷反应制得，所述的己二胺、PE、PMMA、聚丙烯酸乙酯和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷的质量份数比为100：115～130：8～17：5～12：3～7加入到反应釜中，在温度46～57℃，搅拌速度为67～89r/min条件下反应0.6～1h，所述的己二酸改性PE由己二酸、PE、聚丙烯酸丁酯和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷反应制得，所述的己二酸、PE、聚丙烯酸丁酯和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷的质量份数比为100：118～135：13～27：3～8加入到反应釜中，在温度63～77℃，搅拌速度为62～83r/min条...

【专利技术属性】
技术研发人员：周佳瑜，
申请(专利权)人：周佳瑜，
类型：发明
国别省市：浙江,33