一种抗紫外PE盘管材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗紫外PE盘管材料的制备方法，包括如下步骤：选取原料‑干燥混合处理‑塑化挤出处理‑拉伸定型处理‑包装储存处理，本发明专利技术通过改性抗氧化剂中存在的三亚磷酸酯和2,4‑二叔丁基苯酚这两种具有抗氧化性的物质，以免因发生腐蚀与分解现象而影响正常使用寿命，大大提升了抗氧化能力，同时在拉伸定型处理中，在同一方向上进行的三次同步的相对拉伸操作，使得抗拉强度及绕曲时的疲劳强度在取向方向上大大增加，以免在绕曲时出现裂纹及断裂层，以及影响承压性能，并根据2‑羟基‑4‑甲氧基二苯甲酮的特有结构，大大提高了抗紫外线的能力，使得该PE盘管材料的抗氧化能力、绕曲时的疲劳强度和抗紫外线能力得到了显著提升，适合推广使用。

Preparation of a Ultraviolet Resistant PE Coil Material

The invention discloses a preparation method of an anti-ultraviolet PE coil material, which comprises the following steps: selecting raw materials, drying mixing treatment, plasticizing extrusion treatment, stretching and setting treatment, packaging and storage treatment. The invention modifies two antioxidant substances, triphosphite and 2,4 di-tert-butylphenol, existing in antioxidants to avoid corrosion and decomposition phenomena. The normal service life is affected, and the antioxidant capacity is greatly improved. At the same time, three synchronous relative stretching operations are carried out in the same direction during the stretching and shaping treatment, which greatly increases the tensile strength and fatigue strength in the orientation direction, so as to avoid cracks and fracture layers occurring during the winding, and to affect the compressive performance. According to 2 hydroxyl 4 methoxy di, the tensile strength and fatigue strength are increased greatly in the orientation direction. The unique structure of benzophenone greatly improves the anti-ultraviolet ability, which makes the anti-oxidation ability, fatigue strength and anti-ultraviolet ability of the PE coil material significantly improved, and is suitable for popularization.

【技术实现步骤摘要】
一种抗紫外PE盘管材料的制备方法
本专利技术涉及PE盘管材料
，具体为一种抗紫外PE盘管材料的制备方法。
技术介绍
PE盘管，顾名思义即为盘绕在一起的PE管材，广泛应用于农田灌溉、气体输送等方面，它具有安装简单方便、成本低廉、回收方便、柔韧性好和耐磨能力强的特点。且PE盘管自身所具有的独特理化性质，其主要取决于PE盘管材料。而在现有的PE盘管材料中，存在抗氧化能力弱、绕曲时的疲劳强度低，以及不具备抗紫外线的能力。若长时间暴露在剧烈的光照条件下，会使得PE盘管材料逐渐的变色、变脆；同时在长期的使用过程中，易发生腐蚀与分解现象，进而影响正常使用寿命；且在绕曲时，易出现裂纹及断裂层，承压性能差。针对以上问题，因此，设计一种抗紫外PE盘管材料的制备方法是很有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种抗紫外PE盘管材料的制备方法，通过改性抗氧化剂中存在的三亚磷酸酯和2,4-二叔丁基苯酚这两种具有抗氧化性的物质，且两种物质能够起到协同作用，一是通过捕获降解过程中产生的活性自由基，来阻止或抑制链引发反应和链增长反应，从而终止自由基链式反应，二是通过分解进一步降解后所产生的过氧化物，并生成稳定的非活性产物，中断链锁反应以阻止氧化过程继续进行，从而达到1+1大于2的效果，以免在长期的使用过程中，因发生腐蚀与分解现象而影响正常使用寿命，大大提升了该PE盘管材料的抗氧化能力；本专利技术中在拉伸定型处理时，将横截面与口模形状相仿的连续体在同一方向上进行三次同步的相对拉伸操作，且每一次的牵引力和牵引速率均相同，每一次的拉伸倍率和拉伸温度均呈增长趋势，进而使其内部的大分子链、链段沿着轴向及周向有序的排列，大大提升了横截面与口模形状相仿的连续体的取向度，使得产品的抗拉强度及绕曲时的疲劳强度在取向方向上大大增加，以免在绕曲过程中，出现裂纹及断裂层，以及影响产品的承压性能；本专利技术中根据2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮的特有结构，苯环上的羟基氢和相邻的羰基氧之间，可形成分子内氢键而构成螯合环，当吸收紫外光后，分子发生热振动，氢键被破坏以致于螯合环打开，此时化合物处于不稳定的高能状态，在恢复到原来的低能稳定状态过程中，释放出多余的能量，因而高能、有害的紫外光变成了低能、无害的热能，以免长时间暴露在剧烈的光照条件下，使得该PE盘管材料逐渐的变色、变脆，大大提高了抗紫外线的能力。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种抗紫外PE盘管材料的制备方法，包括如下步骤：1)选取原料：按各原料的重量百分比分别取70-80％的高密度聚乙烯、5-10％的色母料、4-8％的硬脂酸钙、3-7％的改性抗氧化剂、2-6％的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和1-4％的乙氧基化油胺；2)干燥混合处理：先将高密度聚乙烯与色母料一同导入搅拌机内进行混合搅拌，再向其中加入硬脂酸钙、改性抗氧化剂、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和乙氧基化油胺并继续混合搅拌充分，在经由搅拌、干燥后，得到各组份混合均匀的混料A，且第一次搅拌时间控制在90分钟，搅拌温度控制在120度，搅拌速率控制在200转/分钟，且第二次搅拌时间控制在60分钟，搅拌温度控制在80度，搅拌速率控制在600转/分钟，同时乙氧基化油胺中的亲水基向外运动，并朝向空气的一侧排列，形成一个单分子导电层，以达到减少静电积累的目的；3)塑化挤出处理：先对挤出机进行80度的预热并保持2小时，再将步骤2)中的混料A由入料斗导入挤出机内，并在机筒处于60转/分钟的转速下，经挤压、熔融、均化后，以得到粘流态的混料B，之后加压1.2Mpa，使混料B依次通过滤板和口模后挤出，并迅速冷却至50度以初步成型，进而得到横截面与口模形状相仿的连续体，且挤出机内由入料斗至机头模口方向，分别在机筒内设置有三段加热区间，且第一段加热区间的温度在120至150度，第二段加热区间的温度在150至180度，第三段加热区间的温度在180至210度，使得热能进一步激化了链状分子的相对滑移运动，大大提升了成型质量；4)拉伸定型处理：将步骤3)中得到的横截面与口模形状相仿的连续体通过管材牵引机进行拉伸操作，再在拉伸操作后将其压牢并用冷却水迅速冷却至室温下，以得到PE盘管材料，且拉伸操作为同一方向上的同步相对拉伸，且同步相对拉伸的次数共分为三次，第一次的倍率控制在1.2至1.8，温度维持在80度，第二次的倍率控制在2.7至4.4，温度维持在120度，第三次的倍率控制在5.1至8.6，温度维持在150度，且三次同步相对拉伸的牵引力和牵引速率相同，均为100N和3cm/s，大大提升了横截面与口模形状相仿的连续体的取向度；5)包装储存处理：将步骤4)中得到的PE盘管材料以合适的大小进行分切，并用打包机将其统一打包并放置在无尘的常温环境下储存即可。其中，步骤1)或步骤2)中的改性抗氧化剂由2,4-二叔丁基苯酚、三氯化磷和苄胺组成，且各原料的重量百分比分别取50-80％的2,4-二叔丁基苯酚、10-35％的三氯化磷和5-20％的苄胺，改性抗氧化剂的制备工艺如下：先将二甲苯作为溶剂加入反应罐内，再向其中加入2,4-二叔丁基苯酚和三氯化磷并以300转/分钟的转速混合搅拌30分钟，且混合搅拌温度控制在80度，之后向其中加入苄胺并以500转/分钟的转速继续混合搅拌60分钟，且混合搅拌温度控制在140度，再经过滤、冷却后，将得到的粗品用异丙醇进行洗涤以得到改性抗氧化剂，从而使得改性抗氧化剂中存在三亚磷酸酯和2,4-二叔丁基苯酚这两种具有抗氧化性的物质。本专利技术的有益效果：1.在改性抗氧化剂的制备过程中，可将过量的2,4-二叔丁基苯酚、三氯化磷作为原料，苄胺作为催化剂来通过酯化反应得到三亚磷酸酯，从而使得改性抗氧化剂中存在三亚磷酸酯和2,4-二叔丁基苯酚这两种具有抗氧化性的物质，且两种物质能够起到协同作用，一是通过捕获降解过程中产生的活性自由基，来阻止或抑制链引发反应和链增长反应，从而终止自由基链式反应，二是通过分解进一步降解后所产生的过氧化物，并生成稳定的非活性产物，中断链锁反应以阻止氧化过程继续进行，从而达到1+1大于2的效果，以免在长期的使用过程中，因发生腐蚀与分解现象而影响正常使用寿命，大大提升了该PE盘管材料的抗氧化能力；2.在拉伸定型处理过程中，将横截面与口模形状相仿的连续体在同一方向上进行三次同步的相对拉伸操作，且每一次的牵引力和牵引速率均相同，每一次的拉伸倍率和拉伸温度均呈增长趋势，进而使其内部的大分子链、链段沿着轴向及周向有序的排列，大大提升了横截面与口模形状相仿的连续体的取向度，使得产品的抗拉强度及绕曲时的疲劳强度在取向方向上大大增加，以免在绕曲过程中，出现裂纹及断裂层，以及影响产品的承压性能；3.在制得的PE盘管材料内，2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮在结构中，苯环上的羟基氢和相邻的羰基氧之间，可形成分子内氢键而构成螯合环，当吸收紫外光后，分子发生热振动，氢键被破坏以致于螯合环打开，此时化合物处于不稳定的高能状态，在恢复到原来的低能稳定状态过程中，释放出多余的能量，因而高能、有害的紫外光变成了低能、无害的热能，以免长时间暴露在剧烈的光照条件下，使得该PE盘管材料逐渐的变色、变脆，大大提高了抗紫外线的能力。附图说明为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本专利技术作进一步的说本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗紫外PE盘管材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)选取原料：按各原料的重量百分比分别取70‑80％的高密度聚乙烯、5‑10％的色母料、4‑8％的硬脂酸钙、3‑7％的改性抗氧化剂、2‑6％的2‑羟基‑4‑甲氧基二苯甲酮和1‑4％的乙氧基化油胺；2)干燥混合处理：先将高密度聚乙烯与色母料一同导入搅拌机内进行混合搅拌，再向其中加入硬脂酸钙、改性抗氧化剂、2‑羟基‑4‑甲氧基二苯甲酮和乙氧基化油胺并继续混合搅拌充分，在经由搅拌、干燥后，得到各组份混合均匀的混料A；3)塑化挤出处理：先对挤出机进行80度的预热并保持2小时，再将步骤2)中的混料A由入料斗导入挤出机内，并在机筒处于60转/分钟的转速下，经挤压、熔融、均化后，以得到粘流态的混料B，之后加压1.2Mpa，使混料B依次通过滤板和口模后挤出，并迅速冷却至50度以初步成型，进而得到横截面与口模形状相仿的连续体；4)拉伸定型处理：将步骤3)中得到的横截面与口模形状相仿的连续体通过管材牵引机进行拉伸操作，再在拉伸操作后将其压牢并用冷却水迅速冷却至室温下，以得到PE盘管材料；5)包装储存处理：将步骤4)中得到的PE盘管材料以合适的大小进行分切，并用打包机将其统一打包并放置在无尘的常温环境下储存即可。...

【技术特征摘要】
1.一种抗紫外PE盘管材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)选取原料：按各原料的重量百分比分别取70-80％的高密度聚乙烯、5-10％的色母料、4-8％的硬脂酸钙、3-7％的改性抗氧化剂、2-6％的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和1-4％的乙氧基化油胺；2)干燥混合处理：先将高密度聚乙烯与色母料一同导入搅拌机内进行混合搅拌，再向其中加入硬脂酸钙、改性抗氧化剂、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和乙氧基化油胺并继续混合搅拌充分，在经由搅拌、干燥后，得到各组份混合均匀的混料A；3)塑化挤出处理：先对挤出机进行80度的预热并保持2小时，再将步骤2)中的混料A由入料斗导入挤出机内，并在机筒处于60转/分钟的转速下，经挤压、熔融、均化后，以得到粘流态的混料B，之后加压1.2Mpa，使混料B依次通过滤板和口模后挤出，并迅速冷却至50度以初步成型，进而得到横截面与口模形状相仿的连续体；4)拉伸定型处理：将步骤3)中得到的横截面与口模形状相仿的连续体通过管材牵引机进行拉伸操作，再在拉伸操作后将其压牢并用冷却水迅速冷却至室温下，以得到PE盘管材料；5)包装储存处理：将步骤4)中得到的PE盘管材料以合适的大小进行分切，并用打包机将其统一打包并放置在无尘的常温环境下储存即可。2.根据权利要求1所述的一种抗紫外PE盘管材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)或步骤2)中的改性抗氧化剂由2,4-二叔丁基苯酚、三氯化磷和苄胺组成，且各原料的重量百分比分别取50-80％的2,4-二叔丁基苯酚、10-35％的三氯化磷和5-20％的苄...

【专利技术属性】
技术研发人员：季琨，刘学辉，马刚，
申请(专利权)人：安庆市悦发管业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34