一种HDPE管材及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种HDPE管材及其制备方法，所述HDPE管材的配方中含有受阻酚季铵盐改性蒙脱土，所述受阻酚季铵盐改性蒙脱土的质量为所述HDPE管材各组分总质量的1～10%；本发明专利技术还提供了上述HDPE管材的制备方法，本发明专利技术制备得到的HDPE管材具有优良的加工稳定性和耐热稳定性，耐候性持久并具有良好的色泽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及塑料管材
，具体涉及一种HDPE管材及其制备方法。
技术介绍
几乎所有的高分子都伴随有老化现象，HDPE也不例外。就HDPE而言，其内部不可避免的存在着不饱和双键、支链、末端基等引起老化的弱点，在其储存、加工、使用过程中，受到热、氧、光等作用，其结果是HDPE的结构发生变化，以及相对分子质量下降或产生交联，从而使材料的性能下降甚至导致破坏，因此HDPE材料防老化性能至关重要。为了抑制HDPE老化、保持材料性能、延长使用寿命，最常用和最有效的方法是向其中添加抗氧剂；抗氧剂主要有胺类、酚类、含磷类和含硫类等，在传统的抗氧剂中，有些抗氧剂稳定性差，毒性大；有些抗氧剂易迁移，作用时间短，这些传统的抗氧剂都无法解决HDPE管的老化的问题而无法得到一种抗氧效果好的HDPE管材；因此，仍需通过研究一种抗氧效果好的抗氧剂以制备得到抗氧效果好、耐候性及稳定性好的HDPE管材及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种HDPE管材，本专利技术通过选用一种新型的抗氧剂而制备得到了一种具有优良的加工稳定性、耐热稳定性和耐候持久性的HDPE管材。本专利技术的另一目的在于提供上述HDPE管材的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供上述受阻酚季铵盐改性蒙脱土作为抗氧剂在HDPE管材中的应用。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种HDPE管材，所述HDPE管材的配方中含有受阻酚季铵盐改性蒙脱土，所述受阻酚季铵盐改性蒙脱土的质量为所述HDPE管材各组分总质量的1～10%。本专利技术选用受阻酚季铵盐改性蒙脱土作为抗氧剂，将其应用到HDPE管材中后制备得到的HDPE管材具有优良的加工稳定性和耐热稳定性，耐候性持久并具有良好的色泽。本专利技术提供的受阻酚季铵盐改性蒙脱土抗氧剂选用含有受阻酚基团的季铵盐来改性蒙脱土，通过受阻酚基团提供氢原子阻止链自由基的形成，同时片层蒙脱土具有的阻隔效应、耐热特性及限制聚合物分子链段运动的特点，使得制备得到的受阻酚季铵盐改性蒙脱土具有更好的抗氧效果，并且还使受阻酚季铵盐改性蒙脱土具有不易迁移的特点，这使得当将受阻酚季铵盐改性蒙脱土应用在HDPE管材的制备中时具有较好的抗氧效果；另外，专利技术人选用受阻酚季铵盐来改性蒙脱土，显著改善了蒙脱土的分散性，并使得改性得到的受阻酚季铵盐改性蒙脱土与HDPE基体材料树脂之间具有较好的结合强度，使得制备得到的HDPE管材具有较优良的加工稳定性、耐热稳定性和耐候持久性。优选地，所述受阻酚季铵盐改性蒙脱土的制备方法如下：将蒙脱土在60～80℃水中搅拌得混合液，逐滴滴加受阻酚季铵盐，于60～80℃条件下反应8～24h，即得受阻酚季铵盐改性蒙脱土。优选地，所述受阻酚季铵盐为含有受阻酚基团的单季铵盐、双季铵盐、三季铵盐、多季铵盐、超支化季铵盐中的一种或几种。优选地，所述HDPE管材的配方中还含有亚磷酸酯类抗氧剂；亚磷酸酯类抗氧剂能将不稳地的过氧化氢分解成稳定的化合物，以阻止新的自由基形成，将本专利技术中的受阻酚季铵盐改性蒙脱土与亚磷酸酯类抗氧剂复配后的抗氧效果更好。优选地，所述受阻酚季铵盐改性蒙脱土与所述亚磷酸酯类抗氧剂的质量比为10～20：1～2；进一步优选地，所述受阻酚季铵盐改性蒙脱土与所述亚磷酸酯类抗氧剂的质量比为10：1。优选地，所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168、季戊四醇双亚磷酸酯、抗氧剂618中的一种或几种。优选地，所述HDPE管材按质量份数由以下原料组成：高密度聚乙烯85～100份；受阻酚季铵盐改性蒙脱土1～10份；亚磷酸酯类抗氧剂0.05～2份。进一步优选地，所述HDPE管材按质量份数由以下原料组成：高密度聚乙烯85～98份；受阻酚季铵盐改性蒙脱土2～6份；亚磷酸酯类抗氧剂0.05～1份。上述HDPE管材的制备方法，具体包括如下步骤：（1）受阻酚季铵盐改性蒙脱土的制备：将蒙脱土在60～80℃的水中搅拌得混合液，向混合液中逐滴滴加用乙醇溶解好的季铵盐，于60～80℃下反应8～24h,即得受阻酚季铵盐改性蒙脱土；（2）配料：按高密度聚乙烯、受阻酚季铵盐改性蒙脱土、亚磷酸酯类抗氧剂按上述配方称取原料；（3）制备管材：将步骤（2）配制好的原料加入双螺杆挤出机中，进行共混成型、冷却、切粒、烘干、注塑成型。优选地，所述双螺杆挤出机的工艺参数设置为：一区160℃、二区165℃、三区170℃、四区175℃、五区180℃、机头175℃，螺杆转速40r/min。优选地，所述烘干工艺参数为：烘箱温度设置为90℃，烘干时间为180min。优选地，挤出成型工艺中，挤出参数设置为：一区185℃、二区190℃、三区195℃、四区195℃、五区195℃、六区195℃、七区200℃、八区207℃、机头200℃，真空度为0.48MPa。受阻酚季铵盐改性蒙脱土作为抗氧剂在HDPE管材中的应用。本专利技术制备得到的受阻酚季铵盐改性蒙脱土不仅具有较好的抗氧效果，还具有污染小、不易变色、持久性好、不易分解和迁移等优点。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供的HDPE管材具有优良的加工稳定性和耐热稳定性，耐候性持久并具有良好的色泽；本专利技术提供的受阻酚季铵盐改性蒙脱土不仅具有抗氧效果好、污染小、不易变色的特点，还具有持久性好、不易迁移的特点，其对HDPE的抗热氧老化性能优异，效能高。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的描述。这些实施例仅是对本专利技术的典型描述，但本专利技术不限于此。下述实施例中所用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法，所使用的原料，试剂等，除了受阻朌季铵盐自制以外，如无特殊说明，均为可从常规市购等商业途径得到的原料和试剂。实施例1（1）受阻酚季铵盐改性蒙脱土的制备：向配有磁力搅拌、冷凝管、温度计的500mL的三口烧瓶中加入400mL去离子水，5份蒙脱土，60℃水浴加热4h，滴加已用溶剂溶解好的5份受阻酚季铵盐，继续反应8h，抽滤，用去离子水洗涤滤饼，50%乙醇溶液洗至无氯离子，100℃干燥，研磨过200目筛备用。（2）受阻酚季铵盐改性蒙脱土抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配的应用：原材料按重量份计：向96.7份的HDPE加入3份的上述合成的受阻酚季铵盐改性蒙脱土抗氧剂，抗氧剂1680.3份，在双螺杆挤出机上挤出1、2、3、4、5次后，测其熔融指数，再冷却、切粒、烘干、备用；最后选用单螺杆挤出成型管材，考察管材的耐热性能、耐候性能等。其中，双螺杆挤出机温度：一区160℃、二区1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种HDPE管材，其特征在于，所述HDPE管材的配方中含有受阻酚季铵盐改性蒙脱土，所述受阻酚季铵盐改性蒙脱土的质量为所述HDPE管材各组分总质量的1～10%。

【技术特征摘要】
1.一种HDPE管材，其特征在于，所述HDPE管材的配方中含有受阻酚季铵盐改性蒙脱土，
所述受阻酚季铵盐改性蒙脱土的质量为所述HDPE管材各组分总质量的1～10%。
2.根据权利要求1所述HDPE管材，其特征在于，所述受阻酚季铵盐改性蒙脱土的制备方
法如下：将蒙脱土在60～80℃水中搅拌得混合液，逐滴滴加受阻酚季铵盐，于60～80℃条件
下反应8～24h，即得受阻酚季铵盐改性蒙脱土。
3.根据权利要求2所述HDPE管材，其特征在于，所述受阻酚季铵盐为含有受阻酚基团的
单季铵盐、双季铵盐、三季铵盐、多季铵盐、超支化季铵盐中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述HDPE管材，其特征在于，所述HDPE管材的配方中还含有亚磷酸酯
类抗氧剂。
5.根据权利要求4所述HDPE管材，其特征在于，所述受阻酚季铵盐改性蒙脱土与所述亚
磷酸酯类抗氧剂的质量比为10～20：1～2。
6.根据权利要求5所述HDPE管材，其特征在于，所述受阻酚季铵盐改性蒙脱土与所述亚
磷酸酯类抗氧剂的质量比...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄海，
申请(专利权)人：联塑科技发展贵阳有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52