一种水底输水管材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水底输水管材料，其特征在于：包括如下重量份物质：HDPE80‑90份、硅烷偶联剂5‑15份、抗菌剂0.5‑1份、聚酰胺酰亚胺树脂20‑25份、辛基酚醛树脂4‑8份、金属盐类成核剂1‑5份、增容剂2‑3份、抗氧剂0.2‑0.5 份，采用该配方制成的水底输水管材料具有良好的抗菌性和耐疲劳性，可以适应在水底长时间使用的要求，降低维护成本，同时使用的材料毒性低，可以避免长时间使用对水质造成污染，本发明专利技术还公开了该输水管材料的制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种输水管，特别涉及一种水底输水管材料及其制备方法。
技术介绍
水底输水管是敷设在水下或埋于海底一定深度的管道，主要用于输送石油、天然气、水等。海底管道作为连接海洋平台之间安全、经济、快捷的运输方式已经被广泛应用，管道路需要防止水动力因素或人为因素的破坏。目前，公开号为CN102888043A的中国专利公开了一种耐高压HDPE给水管材料，由下述重量份的原料制成：HDPE80～120份，改性剂10～30份，阻燃剂5～15份，金属氧化物2～10份，白炭黑5～15份。采用本专利技术的专用料制成的HDPE给水管具有良好的耐高压性能和抗冲击性能。但这种HDPE给水管的抗菌性能与耐疲劳性能较差，在水底长时间使用，外力的长时间施加容易造成疲劳破损。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种抗菌、耐疲劳的水底输水管材料。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种水底输水管材料，其特征在于：包括如下重量份物质：HDPE 80-90份硅烷偶联剂 5-15份抗菌剂 0.5-1份聚酰胺酰亚胺树脂 20-25份辛基酚醛树脂 4-8份金属盐类成核剂 1-5份增容剂 2-3份抗氧剂 0.2-0.5 份。硅烷偶联剂同时含有两种不同化学性质的有机硅化合物，可以分别于聚乙烯材料和树脂材料连接，增强输水管材料中的物质的相容性，混合均匀，连接紧密。抗菌剂的使用提高了输水管材料的抗菌能力，避免微生物在输水管材料内繁殖腐蚀破坏输水管材料。聚酰胺酰亚胺树脂具有优良的机械性能，拉伸强度高，在水底使用时，可以更好的抵抗水压，避免管道变形，同时可以防止管道被撞击破损。辛基酚醛树脂具有良好的分散性，可以增强输水管内部材料的粘性，从而提高输水管材料的强度，同时内部粘性增大，在输水管产生裂纹时，裂纹的扩散更慢，提高了输水管的使用寿命。金属盐成核剂，可以为聚乙烯的结晶提供晶核，从而使得聚乙烯制备时能快速完成结晶，增加了聚乙烯的结晶密度和促使聚乙烯晶粒尺寸稳定，因此输水管材料的结构稳定。增容剂能增强树脂材料与HDPE之间的相容性，进而得到稳定的共混物。抗氧剂能防止输水管材料被水中的溶解氧氧化，避免材料老化，提高材料的使用寿命。采用该配方制成的水底输水管材料具有良好的抗菌性和耐疲劳性，可以适应在水底长时间使用的要求，降低维护成本，同时使用的材料毒性低，可以避免长时间使用对水质造成污染。本专利技术进一步设置为：所述抗菌剂由壳聚糖、纳米氯化铜、聚六亚甲基胍磷酸盐和三氯卡班混合而成。本专利技术进一步设置为：所述抗菌剂中各物质的重量比例壳聚糖：纳米氯化铜：聚六亚甲基胍磷酸盐：三氯卡班为2:5:10:1。通过采用上述技术方案，壳聚糖分子内具有游离氨基，氨基与负电子结合能抑制细菌的活性，同时壳聚糖无味、无臭、无毒，对水体不会造成污染；纳米氯化铜具有较低的毒性，同时具有消毒效果，避免输水管材料内积累毒素；聚六亚甲基胍磷酸盐具有杀菌效果，性质稳定，可在常温下使用，长期抑菌，无副作用、无色、无臭，使用安全；三氯卡班使用安全，并且对酵母菌、真菌和病毒具有高效抑制杀菌作用。本专利技术进一步设置为：所述增容剂采用马来酸酐接枝共聚物和丙烯酸接枝共聚物中的一种。通过采用上述技术方案，采用接枝共聚物作为增容剂，相比嵌段共聚物对HDPE具有更好的增容效果。本专利技术进一步设置为：所述硅烷偶联剂采用Si-602硅烷偶联剂。通过采用上述技术方案，Si-602硅烷偶联剂，N-（β氨乙基）-γ-氨丙基甲基-二甲氧基硅烷，可以作为粘接促进剂，提高聚乙烯与聚酰胺酰亚胺树脂等有机，使材料内部各组分能更好的连接在一起，同时能对输水管材料的力学性能提高较大，并且具有更好的化学稳定性，在海底使用时能承受更大的水压，同时也避免被海底的化学物质侵蚀，使输水管材料具有更长的使用寿命。本专利技术进一步设置为：所述抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂168和抗氧剂DLTP配合使用。通过采用上述技术方案，使用单一抗氧剂难以满足材料多方面性能的要求，采用三种抗氧剂复配使用，能满足加工、使用等多方面的要求，并且都采用常用氧化剂进行复配使用，开发周期短，效果好，三者之间协同提高抗氧剂的性能。本专利技术进一步设置为：所述金属盐类成核剂为硬脂酸锌。通过采用上述技术方案，硬脂酸锌为一种金属盐成核剂，可以为聚乙烯的结晶提供晶核，从而使得聚乙烯制备时能快速完成结晶，增加了聚乙烯的结晶密度和促使聚乙烯晶粒尺寸合适，因此本专利技术中输水管材料具有良好的尺寸稳定性，不容易热胀冷缩变形，同时硬脂酸锌对树脂材料具有良好的润滑作用，聚酰胺酰亚胺树脂和辛基酚醛树脂在硬脂酸锌的作用下能更好的分散在输水管材料内，提高输水管材料的均匀性。本专利技术进一步设置为：水底输水管材料包括如下重量份物质：HDPE 85份硅烷偶联剂 10份抗菌剂 0.8份聚酰胺酰亚胺树脂 25份辛基酚醛树脂 5 份硬脂酸锌 3 份增容剂 3份抗氧剂 0.4份。本专利技术的第二目的是提供水底输水管材料的制备方法。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种水底输水管材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：SP1、将HDPE、金属盐类成核剂、辛基酚醛树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、硅烷偶联剂、增容剂、抗菌剂和抗氧剂混合；SP2、加入双螺杆挤出机中挤出造粒，双螺杆挤出机分为的加料段、熔融段、剪切段和挤出段，加料段温度为150-160℃，熔融段温度为160-170℃，剪切段温度为170-180℃，挤出段温度为130-150℃。具体实施方式实施例一：一种水底输水管材料包括如下物质：（g）HDPE 85硅烷偶联剂 10抗菌剂 0.8聚酰胺酰亚胺树脂 25辛基酚醛树脂 5硬脂酸锌 3增容剂 3抗氧剂 0.4。抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂168和抗氧剂DLTP配合使用。抗菌剂中各物质的重量比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水底输水管材料，其特征在于：包括如下重量份物质：HDPE                                80‑90份硅烷偶联剂                          5‑15份抗菌剂                              0.5‑1份聚酰胺酰亚胺树脂                    20‑25份辛基酚醛树脂                        4‑8份金属盐类成核剂                      1‑5份增容剂                              2‑3份抗氧剂                              0.2‑0.5份。

【技术特征摘要】
1.一种水底输水管材料，其特征在于：包括如下重量份物质：HDPE 80-90份硅烷偶联剂 5-15份抗菌剂 0.5-1份聚酰胺酰亚胺树脂 20-25份辛基酚醛树脂 4-8份金属盐类成核剂 1-5份增容剂 2-3份抗氧剂 0.2-0.5份。2.根据权利要求1所述的一种输水管材料，其特征在于：所述抗菌剂由壳聚糖、纳米氯化铜、聚六亚甲基胍磷酸盐和三氯卡班混合而成。3.根据权利要求2所述的一种输水管材料，其特征在于：所述抗菌剂中各物质的重量比例壳聚糖：纳米氯化铜：聚六亚甲基胍磷酸盐：三氯卡班为2:5:10:1。4.根据权利要求3所述的一种输水管材料，其特征在于：所述增容剂采用马来酸酐接枝共聚物和丙烯酸接枝共聚物中的一种。5.根据权利要求4所述的一种输水管材料，其特征在于：所述硅烷偶联剂采用Si-602硅烷偶联剂。6.根据权利要求5所述的一种输水管材料，其特征在于：所述抗氧剂为抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨增光，施建华，谭功毅，王国表，郑旭，
申请(专利权)人：天鸿建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33