一种辐射交联聚丙烯热缩带基材及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种辐射交联聚丙烯热缩带基材及其制备方法，该基材的组分及其质量百分比为：嵌段共聚聚丙烯50%~70%，茂金属聚丙烯7~15%，高密度聚乙烯8%~20%，聚烯烃嵌段共聚物10%~15%，敏化剂1%~2%，马来酸酐接枝聚丙烯2%~5%，抗氧剂0.5%~1%，色母0.5%~1%，上述各成分的质量百分比之和为100%。采用本发明专利技术的技术方案，提高了片材的收缩率、强度等性能，使得材料经过和辐射交联后，仍保持较高的收缩率和机械强度，而且各项物化性能比如机械强度等都能满足标准要求，还具有更好的耐火性等性能；其次，可以适合两步法生产，提高了生产效率，降低了能耗和设备投入。能耗和设备投入。

【技术实现步骤摘要】
一种辐射交联聚丙烯热缩带基材及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料
，尤其涉及一种辐射交联聚丙烯热缩带基材及其制备方法。

技术介绍

[0002]三层聚丙烯钢质管道节点补口防腐用的聚丙烯热缩带是由辐射交联聚丙烯基材和聚丙烯热熔胶组成的，在施工时，辐射交联聚丙烯基材在加热的条件下产生收缩，包紧被保护的钢管焊接处和两侧聚丙烯防腐层上，辐射交联聚丙烯基材在加热收缩的同时传热，使得内层聚丙烯热熔胶熔融或者采用中频加热的方式传热使内层聚丙烯热熔胶熔融，从而实现对焊接处钢管上无溶剂环氧涂层和钢管聚丙烯防腐涂层粘接的密封。目前，聚丙烯钢质管道防腐用聚丙烯热缩带的辐射交联聚丙烯基材要求具有大于15％的收缩率，确保在补口安装过程中具有良好的收缩性，保证补口安装的密封性和外观平整美观，因此传统的生产工艺为先将混合均匀的聚丙烯基材原料经单螺杆或者双螺杆挤出机挤出生产线挤出1.5～2.5mm片材，然后经过电子加速器辐照交联，最后将辐照交联后的片材经拉伸设备加热至聚丙烯的玻璃化转变温度以上进行拉伸取向和冷却定形，最终生产出厚度1.0～1.5mm、收缩率20％～50％的聚丙烯热缩基材，这种传统的三步法生产辐射交联聚丙烯基材工序相对多，特别是加热拉伸工序能耗较高，而且拉伸成形的辐射交联聚丙烯基材在安装收缩过程中轴向收缩较大，由于固定片部位被固定片固定住收缩很小，局部容易出现收缩变窄，影响美观。
[0003]中国专利CN109651713A公开了一种补口交联聚丙烯热缩带基材及其制备和使用方法，其采用的生产工艺是四步法：挤出<br/>→
辐照
→
加热拉伸
→
冷却取向，且根据其方法制备的聚丙烯热缩带基材拉伸强度基本都小于20MPa，达不到国标GB/T 51241
‑
2017要求的≥28MPa的要求。

技术实现思路

[0004]针对以上技术问题，本专利技术公开了一种辐射交联聚丙烯热缩带基材及其制备方法，通过配方的改进，可以适用两步法进行制备，节约了能耗，提高了生产效率，而且性能完全达到国标GB/T 51241
‑
2017的要求。
[0005]对此，本专利技术的技术方案为：
[0006]一种辐射交联聚丙烯热缩带基材，其组分及其质量百分比为：嵌段共聚聚丙烯(PPB)50％～70％，茂金属聚丙烯(mPP)7～15％，高密度聚乙烯(HDPE)8％～20％，聚烯烃嵌段共聚物(OBC)10％～15％，敏化剂1％～2％，马来酸酐接枝聚丙烯(PPR
‑
MAH)2％～5％，抗氧剂0.5％～1％，色母0.5％～1％，上述各成分的质量百分比之和为100％。
[0007]采用此技术方案，选用耐低温和抗冲击的嵌段共聚聚丙烯和茂金属聚丙烯作为主料，辅以高密度聚乙烯、聚烯烃嵌段共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯，并按照上述配方得到的材料，可以大大提高材料的辐照交联度，减少了加热拉伸取向冷却工序，不仅提高了效率，
降低了能耗，还大大减少了设备的投入，同时与三步法工艺一样，聚丙烯基材各项性能指标满足标准要求，而且经过挤出辐射交联后，不需要再此加热拉伸冷却工序，就能在施工中加热收缩时，实现轴向收缩均匀性，不会出现局部收缩变窄严重，影响热缩带的外观。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述的辐射交联聚丙烯热缩带基材的组分及其质量百分比为：嵌段共聚聚丙烯55％～65％，茂金属聚丙烯8～12％，高密度聚乙烯10％～15％，聚烯烃嵌段共聚物11％～14％，敏化剂1.2％～1.8％，马来酸酐接枝聚丙烯2.5％～4％，抗氧剂0.5％～1％，色母0.5％～1％，上述各成分的质量百分比之和为100％。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述的辐射交联聚丙烯热缩带基材的组分及其质量百分比为：嵌段共聚聚丙烯(PPB)60％；茂金属聚丙烯(mPP)10％；高密度聚乙烯(HDPE)12％；聚烯烃嵌段共聚物(OBC)12％；敏化剂(TMPTMA/TAIC)1.5％；马来酸酐接枝聚丙烯(PP
‑
MAH)3％；抗氧剂0.7％；黑色母0.8％。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述嵌段共聚聚丙烯的熔融流动指数为1.0～10g/10min，熔点为160～170℃；所述茂金属聚丙烯熔融流动指数为8～25g/10min，熔点为140～150℃；所述高密度聚乙烯的熔融流动指数为0.3～5g/10min。采用此技术方案，嵌段共聚聚丙烯、茂金属聚丙烯、高密度聚乙烯可以容易的混合在一起，容易混合均匀，材料加工方便。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述马来酸酐接枝聚丙烯为马来酸酐接枝无规共聚聚丙烯，其中，马来酸酐接枝的接枝率为0.8～1.5％。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述无规共聚聚丙烯的融流动指数为3～10g/10min，熔点为140～150℃。采用此技术方案，使得材料容易加工。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述聚烯烃嵌段共聚物熔融流动指数为1.0～15g/10min，熔点115～125℃。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)、三羟基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、氰尿酸三烯丙酯(TAC)或异氰尿酸三烯丙酯(TAIC)中的至少一种。采用此技术方案，可以抵抗聚丙烯辐射降低的效应，大大提高材料的辐照交联度。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂SKY
‑
1035中的至少一种。
[0016]本专利技术公开了如上任意一项所述的辐射交联聚丙烯热缩带基材的制备方法，其包括如下步骤：
[0017]步骤S1，将原材料按配方称量好后进行混料，混合均匀后投入双螺杆挤出机中进行熔融、挤出切粒，得到聚丙烯热缩带基材造粒料，将聚丙烯热缩带基材造粒料干燥后通过双螺杆挤出机熔融、挤出片材，压延拉伸、冷却，得到收缩率50～65％的未辐照聚丙烯热缩带基材；
[0018]步骤S2，将未辐照聚丙烯热缩带基材经辐照交联后，得到周向收缩率25～40％、轴向收缩率小于5％的辐照交联聚丙烯热缩带基材。
[0019]此技术方案为“挤出片材、辐照交联”的二步法生产工艺，相对于传统的三步法，少了一个步骤就是辐照后再进行加热拉伸冷却工序，提高了效率，但是用于传统三步法的材料，采用上述两步法相同的工艺下，即在挤出片材(与两步法一样有拉伸)、辐照交联后，片材的收缩率等达不到要求。而采用本专利技术技术方案的配方，采用两步法生产得到的辐照交
联聚丙烯热缩带基材的周向收缩率为25～40％，而且轴向收缩率小于5％，比传统的三步法得到的辐照交联聚丙烯热缩带基材性能更好，更稳定。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，步骤S1中，混料造粒的双螺杆挤出机的机筒和模头温度设置如下：机筒：第一区90
‑
110℃，第二区110
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130℃，第三区140
‑
160℃，第四区本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种辐射交联聚丙烯热缩带基材，其特征在于，其组分及其质量百分比为：嵌段共聚聚丙烯50%~70%，茂金属聚丙烯7~15%，高密度聚乙烯8%~20%，聚烯烃嵌段共聚物10%~15%，敏化剂1%~2%，马来酸酐接枝聚丙烯2%~5%，抗氧剂0.5%~1%，色母0.5%~1%，上述各成分的质量百分比之和为100%。2.根据权利要求1所述的辐射交联聚丙烯热缩带基材，其特征在于，其组分及其质量百分比为：嵌段共聚聚丙烯55%~65%，茂金属聚丙烯8~12%，高密度聚乙烯10%~15%，聚烯烃嵌段共聚物11%~14%，敏化剂1.2%~1.8%，马来酸酐接枝聚丙烯2.5%~4%，抗氧剂0.5%~1%，色母0.5%~1%，上述各成分的质量百分比之和为100%。3.根据权利要求1所述的辐射交联聚丙烯热缩带基材，其特征在于：所述嵌段共聚聚丙烯的熔融流动指数为1.0~10 g/10min，熔点为160~170℃；所述茂金属聚丙烯熔融流动指数为8~25 g/10min，熔点为140~150℃；所述高密度聚乙烯的熔融流动指数为0.3~5 g/10min。4.根据权利要求3所述的辐射交联聚丙烯热缩带基材，其特征在于：所述马来酸酐接枝聚丙烯为马来酸酐接枝无规共聚聚丙烯，其中，马来酸酐接枝的接枝率为0.8~1.5%。5.根据权利要求4所述的辐射交联聚丙烯热缩带基材，其特征在于：所述无规共聚聚丙烯的融流动指数为3~10 g/10min ，熔点为140~150℃。6.根据权利要求4所述的辐射交联聚丙烯热缩带基材，其特征在于：所述聚烯烃嵌段共聚物熔融流动指数为1.0~15 g/10min，熔点 115~125℃。7.根据权利要求6所述的辐射交联聚丙烯热缩带基材，其特征在于：所述敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（TMPTMA）、三羟基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）、氰尿酸三烯丙酯（TAC）或异氰尿酸三烯丙酯（TAIC）中的至少一种；所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂SKY
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1035中的至少一种。8.如权利要求1~7任意一项所述的辐射交联聚丙烯热缩带基材的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐焕辉，谭南枢，张真易，夏梦军，吴强，肖超，曹斌，
申请(专利权)人：长园长通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：