一种防结垢免清洗辐照交联聚乙烯材料、管材及其制备制造技术

本发明专利技术属于IPC C08L23/08领域，尤其涉及一种防结垢免清洗辐照交联聚乙烯材料、管材及其制备，防结垢免清洗辐照交联聚乙烯材料的制备原料包括聚乙烯、无机超细粉体、含氟有机物、抗冲改性剂、助剂；所述聚乙烯、无机超细粉体、含氟有机物、抗冲改性剂、助剂的重量比为(82～126)：(1～15)：(0.1～6)：(0.01～5)：(0.01～5)。本发明专利技术制备的聚乙烯材料具有优良的疏水性和疏水持久性。和疏水持久性。

【技术实现步骤摘要】
一种防结垢免清洗辐照交联聚乙烯材料、管材及其制备


[0001]本专利技术属于IPC C08L23/08领域，尤其涉及一种防结垢免清洗辐照交联聚乙烯材料、管材及其制备。

技术介绍

[0002]由于目前人们生活水平不断提高，对居住环境提出了更高的追求，因此对环保节能具有更高的要求。地暖采暖被现代建筑广泛采用。地暖的好坏，地暖管是关键。常用于地暖管道的管材主要有PE
‑
RT，PE
‑
X。由于PEX管交联后形成三维网状结构具有记忆性，采用滑紧方式连接能够杜绝漏水隐患。目前交联管生产技术主要通过化学交联实现，物理交联技术主要采用电子加速器辐照，因此卫生性高无污染，不存在化学残留；但辐射交联技术性高，国内很少有厂家能够将这一辐射交联技术应用于实际生产。
[0003]中国专利CN201610650887.8公开了一种新型聚乙烯地暖管及制备方法，CN201220202905.3公开了一种共挤耐热聚乙烯阻氧地暖管，这些现有技术提升了地暖管的耐热性，但是并未解决地暖管在长时间使用后管材内壁表面上会结垢，随着管材使用的时间增加管内流通面积不断变小，影响了系统的水流量和换热效率，甚至造成管材系统的堵塞的问题，而上述问题使得实际使用地暖管时需要对管道内壁进行周期性清洗，不仅费时费力，清洗不当还会造成管道的破裂，损失严重。因此，本专利技术通过提高管材内表面的疏水性，防止结垢的产生。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术的第一方面提供了一种防结垢免清洗辐照交联聚乙烯材料，制备原料包括聚乙烯、无机超细粉体、含氟有机物、抗冲改性剂、助剂；所述助剂至少包括敏化剂；其中，所述聚乙烯、无机超细粉体、含氟有机物、抗冲改性剂、助剂的重量比为(82～126)：(1～15)：(0.1～6)：(0.01～5)：(0.01～5)。
[0005]聚乙烯
[0006]聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。具有优良的耐低温性能，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)。常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良。
[0007]在一些优选的实施方式中，所述聚乙烯包括高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、共混改性聚乙烯、超高分子量聚乙烯中的至少一种。
[0008]在一些优选的实施方式中，所述聚乙烯选自高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯的混合。
[0009]在一些优选的实施方式中，申请人意外的发现所述聚乙烯优选为包括高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯，重量比为(1.5
‑
30)：(1.5
‑
20)：1时，聚乙烯材料具有较高的成品率，更优选的，所述高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯的重量比为8.5：
2.5：1。
[0010]在一些优选的实施方式中，所述高密度聚乙烯的密度为0.94
‑
0.96g/cm3。更优选的，所述高密度聚乙烯的密度为0.95g/cm3。
[0011]在一些优选的实施方式中，所述中密度聚乙烯的密度为0.926
‑
0.94g/cm3。更优选的，所述中密度聚乙烯的密度为0.93g/cm3。
[0012]在一些优选的实施方式中，所述高密度聚乙烯在190℃/2.16kg的熔融指数为0.1
‑
5g/10min；更优选的，所述高密度聚乙烯在190℃/2.16kg的熔融指数为0.4g/10min。
[0013]本专利技术所述高密度聚乙烯具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀；还具有较高的刚性和韧性，机械强度好。介电性能，耐环境应力开裂性亦较好。硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯；耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性均好于低密度聚乙烯；高密度聚乙烯薄膜对水蒸气和空气的渗透性小、吸水性低。
[0014]在一些优选的实施方式中，所述低密度聚乙烯的密度为0.91
‑
0.93g/cm3。更优选的，所述低密度聚乙烯的密度为0.92g/cm3。
[0015]在一些优选的实施方式中，所述低密度聚乙烯在190℃/2.16kg的熔融指数为0.2
‑
5g/10min，更优选的，所述低密度聚乙烯的熔融指数为1.8g/10min。
[0016]本专利技术所述低密度聚乙烯具有良好的柔软性、延伸性、电绝缘性、易加工性和一定的透气性。其化学稳定性能较好，耐碱、耐一般有机溶剂。
[0017]在一些优选的实施方式中，所述聚乙烯选自重均分子量为400～800万的高超高分子量聚乙烯，聚乙烯材料具有较高的成品率。
[0018]同时所述甘醇酯类物质为二丙烯酸四甘醇酯和二甲基丙烯酸四甘醇酯的混合，重量比为1：(0.5～2.2)，能进一步够提高成品率。
[0019]本专利技术人认为可能的原因是超高分子量聚乙烯为无支链的线性聚乙烯，位阻较小，分子中没有较大张力，碳碳键较强，辐射交联时，非晶区中的分子链缠结密度加大，阻碍了其结晶，阻止了因为较高的能力辐射造成的针孔，同时聚乙烯与特定重量的二丙烯酸四甘醇酯和二甲基丙烯酸四甘醇酯以及二氧化硅、滑石粉、聚三氟丙基羟基硅氧烷相互作用，在造粒的过程中，改善了聚乙烯的结晶结构，使得在辐射交联的过程中，聚乙烯材料具有较好的分子柔顺度，避免了辐射能量的击穿。
[0020]无机超细粉体
[0021]本专利技术人发现，通过加入一定量的无机超细粉体，可以提高聚乙烯材料的表面疏水性。所述无机超细粉体包括二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锌、碳化硅、氮化铝、氮化硼、氢氧化铝、氢氧化镁、滑石粉、石墨、石墨烯的一种或几种混合。所述无机超细粉体与聚乙烯的重量比为(1～10)：(82～126)。
[0022]在一些优选的实施方式中，所述无机超细粉体包括单斜晶系和正四面体结构的无机超细粉体，重量比为(3～10)：1。
[0023]本专利技术所述单斜晶系为七个晶系之一，属低级晶族。其对称特点是，无高次轴，且二次对称轴和对称面均不多于一个。晶体即以此二次对称轴或对称面发现作为b轴。b轴与a轴、c轴均成正交，a轴与c轴则斜交，轴角α＝γ＝90
°
，β≠90
°
，轴单位a不等于b不等于c。属于单斜晶系的有β
‑
S、CaSO4·
2H2O等。带有底轴面的棱晶常见于这种晶系中。
[0024]四方晶系，学名tetragonal system，属中级晶族。特征对称元素为四重轴。在唯一具有高次轴的c轴主轴方向存在四重轴或四重反轴特征对称元素的晶体归属于四方晶系。
[0025]在一种实施方式中，所述单斜晶系无机超细粉体为晶体呈假六方或菱形的片状的无机超细粉体。
[0026]在一种实施方式中，所述单斜晶系的无机超细粉体选自滑石粉，所述正四面体结构的无机超细粉体选自二氧化硅。
[0027]优选的，所述滑石粉和二氧化硅的重量比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防结垢免清洗辐照交联聚乙烯材料，其特征在于：制备原料包括聚乙烯、无机超细粉体、含氟有机物、抗冲改性剂、助剂；所述无机超细粉体的粒径为50
‑
200nm；其中，所述聚乙烯、无机超细粉体、含氟有机物、抗冲改性剂、助剂的重量比为(82～126)：(1～13)：(0.1～6)：(0.01～5)：(0.01～5)。2.根据权利要求1所述的一种防结垢免清洗辐照交联聚乙烯材料，其特征在于：所述无机超细粉体包括二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锌、碳化硅、氮化铝、氮化硼、氢氧化铝、氢氧化镁、滑石粉、石墨、石墨烯的一种或几种混合；所述无机超细粉体与聚乙烯的重量比为(1～10)：(82～126)。3.根据权利要求2所述的一种防结垢免清洗辐照交联聚乙烯材料，其特征在于：所述无机超细粉体包括单斜晶系和正四面体结构的无机超细粉体，重量比为(3～10)：1；所述单斜晶系无机超细粉体为晶体呈假六方或菱形的片状的无机超细粉体。4.根据权利要3所述的一种防结垢免清洗辐照交联聚乙烯材料，其特征在于：所述无机超细粉体为聚硅氧烷改性的无机超细粉体，所述聚硅氧烷的结构如下：n＝3或6或9。5.根据权利要求1所述的一种防结垢免清洗辐照交联聚乙烯材料，其特征在于：所述含氟有机物为含氟硅氧烷和/或聚四氟乙烯；所述含氟硅氧烷包括全氟癸基三甲氧基硅氧烷、全氟癸基三乙氧基硅烷、全氟辛基三氯硅烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷、聚三氟丙基羟基硅氧烷的至少一种；所述含氟有机物与聚乙烯的重量比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张慧，刘志光，王立霞，
申请(专利权)人：集瑞泽管业江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：