一种用于聚乙烯缠绕管耐候性增强改性母料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于聚乙烯缠绕管耐候性增强改性母料及其制备方法，属于缠绕管生产领域。且该改性母料包括以下原料：高密度聚乙烯树脂、改性增韧剂、改性抗氧化剂、有机二氧化硅、色料。且所述改性增韧剂为核壳聚合物，以含硅硼单体和对苯乙烯磺酸钠的聚合物为核层，以丙烯酸单体和2

【技术实现步骤摘要】
一种用于聚乙烯缠绕管耐候性增强改性母料及其制备方法


[0001]本专利技术属于缠绕管生产领域，具体地，涉及一种用于聚乙烯缠绕管耐候性增强改性母料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚乙烯缠绕管一般用高密度聚乙烯为主要原料，采用挤出管胚、冷却定型、牵引、切割等工序生产而成的实壁塑料管材；或经挤出机挤出管胚后经波纹成型机械吹制成型的双壁波纹管或先制成型胚，经缠绕焊接而成的缠绕管；或挤出的带胚与钢带复合成钢塑复合带，再经缠绕搭焊接而成塑钢缠绕排水管。
[0003]聚乙烯缠绕管广泛用于化工厂的污水处理系统，其使用条件较为恶劣，众所周知，聚乙烯材料在受到阳光、温度、氧、臭氧、水分、工业有害气体等的综合作用更容易发生老化现象，导致其性能下降而失去使用价值。因此恶劣的使用环境对聚乙烯缠绕管母料的耐候性能要求更高。因而，对聚乙烯缠绕管耐候增强改性很有必要。
[0004]中国专利CN109135024A公开的一种耐磨增强型HDPE缠绕增强管的生产方法，该耐磨增强型HDPE缠绕增强管包括以下重量份原料：85
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95份高密度聚乙烯树脂、5
‑
10份色母粒、8
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10份尼龙、2
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5份气相二氧化硅、5
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10份石墨烯、1
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3份聚硅酮、3
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5份增韧剂、0.1
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0.5份偶联剂、1
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3份相容剂、0.2
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0.5份抗氧化剂和0.2
‑r/>0.5份分散剂，通过添加尼龙、气相二氧化硅和石墨烯等添加剂，大幅度增强了HDPE缠绕增强管的抗外压能力、耐磨能力以及耐候能力，延长了管材的使用寿命。但是，该专利技术中引入了抗氧化剂，该抗氧化剂为小分子，易在聚乙烯缠绕管中析出，导致聚乙烯缠绕管耐候性能的降低。
[0005]因此，本专利技术提供了一种用于聚乙烯缠绕管耐候性增强改性母料及其制备方法，以解决上述提到的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种用于聚乙烯缠绕管耐候性增强改性母料及其制备方法，通过对聚乙烯缠绕管的母料进行耐候增强改性，延长聚乙烯缠绕管的使用寿命。
[0007]本专利技术要解决的技术问题：现有的聚乙烯缠绕管在耐候性能方面存在的不足。
[0008]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0009]一种用于聚乙烯缠绕管耐候性增强改性母料，包括以下重量份原料：高密度聚乙烯树脂100
‑
120份、改性增韧剂4.5
‑
9.5份、改性抗氧化剂0.5
‑
3.5份、有机二氧化硅4.5
‑
9.5份、色料0
‑
6.5份。
[0010]进一步地，所述改性增韧剂通过以下步骤制成：
[0011]S1、将苯硼酸加入反应容器中，将体系抽真空通氮气，然后加入无水乙醚和三乙胺，在搅拌状态下，滴加二甲基乙烯基氯硅烷的乙醚溶液，滴加速度为1滴/秒，室温反应4
‑
6h，去离子水洗涤2
‑
3次，无水硫酸钠干燥，旋转蒸发除去乙醚，得含硅硼单体，其中，苯硼酸、无水乙醚、三乙胺、二甲基乙烯基氯硅烷的用量比为0.041
‑
0.042mol：80
‑
150mL：
0.02mol：0.02mol；
[0012]所述含硅硼单体的分子结构式如下所示：
[0013][0014]S2、将含硅硼单体、对苯乙烯磺酸钠、乳化剂和去离子水混合均匀后，获得溶液a；然后将乳化剂和去离子水混合乳化稳定后，水浴加热至86℃，用滴液漏斗滴加溶液a，同步首次滴加质量浓度为6％的过硫酸钾水溶液，滴加速度均为1
‑
2滴/秒，滴加完后继续反应数6h，反应结束后冷却至室温；再用质量分数3％NaOH水溶液调节上述乳液的pH值为8
‑
10，升温至80℃，逐滴滴加丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和2
‑
(2'
‑
丙酰氧基
‑
5'
‑
甲基苯基)苯并三唑的混合物，同步再次滴加质量浓度为6％的过硫酸钾水溶液，滴加速度均为1
‑
2滴/秒，滴加完全后，继续反应3h，冷却至室温，加入质量分数10％的氯化钙水溶液，破乳后经过滤、洗涤以及干燥，得改性增韧剂，其中，含硅硼单体、对苯乙烯磺酸钠、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和2
‑
(2'
‑
丙酰氧基
‑
5'
‑
甲基苯基)苯并三唑的质量比为44
‑
47.5：2.5
‑
6：8
‑
14：10
‑
25：5
‑
11：4
‑
7，首次加入过硫酸钾的质量为含硅硼单体和对苯乙烯磺酸钠质量的3
‑
6％，再次加入过硫酸钾的质量为丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和2
‑
(2'
‑
丙酰氧基
‑
5'
‑
甲基苯基)苯并三唑的混合物总之量的3
‑
6％。
[0015]在上述反应过程中，首先利用了含硅硼单体和对苯乙烯磺酸钠作为单体，过硫酸钾作为引发剂，进行乳液聚合，并以此乳液作为种子乳液，加入丙烯酸单体和2
‑
(2'
‑
丙酰氧基
‑
5'
‑
甲基苯基)苯并三唑作为单体进行乳液聚合，形成核壳结构的复合聚合物，以含硅硼单体和对苯乙烯磺酸钠的聚合物为核层，以丙烯酸单体和2
‑
(2'
‑
丙酰氧基
‑
5'
‑
甲基苯基)苯并三唑的聚合物为壳层，这种核壳聚合物作为改性增韧剂加入基材中，将弹性体与刚性粒子的优点结合起来，不但能够增加基材的韧性，而且不会引起基材刚性的降低，同时作为核层的聚硼硅氧烷为优异的弹性体，经常被用来增加材料的抗冲击性能，为软性核，且在该软性壳的合成过程中引入了对苯乙烯磺酸钠，促进乳液合成时的稳定性，同时，在本专利技术中对苯乙烯磺酸钠的用量不会影响核层的弹性性能，而在聚丙烯壳层合成过程中引入了2
‑
(2'
‑
丙酰氧基
‑
5'
‑
甲基苯基)苯并三唑，以其为单体，使其结构接入壳层的分子链中，明显地2
‑
(2'
‑
丙酰氧基
‑
5'
‑
甲基苯基)苯并三唑含有苯并三唑的结构，该结构在紫外和热的作用下存在异构体的转变，从而实现光能和热能的转变，进而增加基材的耐候性能。
[0016]进一步地，步骤S1中乳化剂为十二烷基苯磺酸和辛基苯酚聚氧乙烯醚按照质量比为1：2进行混合组成，选用复合乳液有利于乳液聚合反应的稳定性，防本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于聚乙烯缠绕管耐候性增强改性母料，其特征在于：包括以下重量份原料：高密度聚乙烯树脂100
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120份、改性增韧剂4.5
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9.5份、改性抗氧化剂0.5
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3.5份、有机二氧化硅4.5
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9.5份、色料0
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6.5份；所述改性增韧剂通过以下步骤制成：将含硅硼单体、对苯乙烯磺酸钠、乳化剂和去离子水混合均匀后，获得溶液a；然后将乳化剂和去离子水混合乳化稳定后，加热至86℃，滴加溶液a，首次同步滴加过硫酸钾水溶液，滴加完后，继续反应6h，反应结束后冷却至室温；再调节乳液pH值为8
‑
10，升温至80℃，滴加丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和2
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(2'
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丙酰氧基
‑
5'
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甲基苯基)苯并三唑的混合物，再次同步滴加过硫酸钾水溶液，滴加完全后，继续反应3h，冷却至室温，破乳后经过滤、洗涤以及干燥，得改性增韧剂。2.根据权利要求1所述的一种用于聚乙烯缠绕管耐候性增强改性母料，其特征在于：所述含硅硼单体、对苯乙烯磺酸钠、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和2
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(2'
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丙酰氧基
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5'
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甲基苯基)苯并三唑的质量比为44
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47.5：2.5
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6：8
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14：10
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25：5
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11：4
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7。3.根据权利要求1所述的一种用于聚乙烯缠绕管耐候性增强改性母料，其特征在于：所述含硅硼单体通过以下步骤制成：将苯硼酸加入反应容器中，将体系抽真空通氮气，然后加入无水乙醚和三乙胺，在搅拌状态下，滴加二甲基乙烯基氯硅烷的乙醚溶液，室温反应4
‑
6h，洗涤，干...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建平，黄剑锋，傅蒙，胡亮亮，林杨，
申请(专利权)人：安徽永高塑业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：