一种耐氯迁移老化的组合物及其制备方法、管材和应用技术

本发明专利技术涉及高分材料技术领域的一种耐氯迁移老化的组合物及其制备方法、管材和应用。所述耐氯迁移老化的组合物，包含重量份数计的以下组分：以聚乙烯树脂和聚乙烯混配料的总用量为100重量份计，其中优选聚乙烯混配料的用量为30～70重量份，多官能度氨基苯基硅倍半氧烷0.2～10重量份，炭黑0.1～6重量份。所述组合物对含氯的自来水具有较高的耐受性，其中抗氧剂等添加剂不易因自来水中的氯离子而发生迁移。该材料具有良好的降低抗氧剂迁移的效果，氯水浸泡后拉伸性能优异，可用于苛刻的含氯自来水管道。来水管道。

【技术实现步骤摘要】
一种耐氯迁移老化的组合物及其制备方法、管材和应用


[0001]本专利技术涉及高分材料
，更进一步说，涉及一种耐氯迁移老化的组合物及其制备方法、管材和应用。

技术介绍

[0002]聚乙烯材料由于其柔韧性好、耐腐蚀、卫生等特点，被广泛应用于给水用聚乙烯管材。自来水管网是给水管网的重要组成部分，为了确保自来水的良好品质，通常会加入含氯的消毒剂，然而聚乙烯管材与含氯自来水长期接触，水中的高浓度的氯可导致聚乙烯管材中的抗氧剂等添加剂迁移至水中，从而促进聚乙烯管材发生脆性破坏。
[0003]中国专利CN111100349A公开了一种耐氯复合物、聚乙烯组合物及其制备方法和应用。该耐氯复合物包含炭黑和耐氯添加剂，所述炭黑与耐氯添加剂的重量比为(8
‑
60)︰1，其耐氯聚乙烯组合物不仅具有很好的抗老化性和耐氯性，有助于提高持续与含氯消毒剂饮用水接触的聚烯烃水管的使用寿命，而且绿色环保。其主要是耐氯添加剂与炭黑混合可以使炭黑均匀分散，从而提升耐氯复合物的抗氧化性及耐氯性。
[0004]目前开发新型的耐氯迁移老化的组合物，对于自来水管网具有重要的经济价值和现实意义。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提出一种耐氯迁移老化的组合物。具体地说涉及一种耐氯迁移老化的组合物及其制备方法、管材和应用。
[0006]该组合物对含氯的自来水具有较高的耐受性，其中抗氧剂等添加剂不易因自来水中的氯离子而发生迁移。该材料具有良好的降低抗氧剂迁移的效果，氯水浸泡后拉伸性能优异，可用于苛刻的含氯自来水管道。
[0007]本专利技术目的之一是提供一种耐氯迁移老化的组合物，可包含以下重量份数的组分：聚乙烯树脂、聚乙烯混配料、多官能度氨基苯基硅倍半氧烷(APS)、炭黑；具体地，
[0008]以聚乙烯树脂和聚乙烯混配料的总用量为100重量份计，其中优选为聚乙烯混配料为30～70重量份(例如可为30、31、32、33、34、35、36、40、45、46、48、50、55、60、65、70重量份或上述数值之间的任意值或上述任何两个数值之间的数值范围)；可优选30～60重量份，更优选32～50重量份；
[0009]多官能度氨基苯基硅倍半氧烷(APS)的用量可为0.2～10重量份(例如可为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10重量份或上述数值之间的任意值或上述任何两个数值之间的数值范围)，优选0.2～8重量份，更优选为0.3～6重量份；进一步优选1～5重量份；
[0010]炭黑的用量可为0.1～6重量份(例如可为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6.0重量份或上述数值之间的任意值或上述任何两个数值之间的数值范围)，优选为0.5～5重量份，更优选为1～4重量份。
[0011]所述聚乙烯树脂为基数树脂，特征如下：
[0012]所述聚乙烯树脂，熔体质量流动速率(190℃，5Kg)可为0.1～1.0g/10min，优选0.19～0.9g/10min；和/或，
[0013]所述聚乙烯树脂的密度可为0.930～0.980g/cm3，优选0.93～0.97g/cm3。
[0014]所述聚乙烯混配料为基础树脂和抗氧化剂、颜料、抗紫外稳定剂等添加剂经挤出加工而成的颗粒料，可选自本领域通用的聚乙烯管道用混配料，例如上海石化YGH041T、北欧化工ME3440、牌号HE3490LSH、利安德巴塞尔CRP100等中的至少一种。
[0015]所述聚乙烯混配料，熔体质量流动速率(190℃，5Kg)可为0.1～1.0g/10min，优选0.19～0.9g/10min；
[0016]所述聚乙烯混配料的密度可为0.930～0.980g/cm3，优选0.94～0.97g/cm3。
[0017]在一些具体实施中，
[0018]所述多官能度氨基苯基硅倍半氧烷(APS)可选自五氨基苯基硅倍半氧烷、六氨基苯基硅倍半氧烷、七氨基苯基硅倍半氧烷、八氨基苯基硅倍半氧烷中的一种或多种，优选为两种或两种以上的混合物。例如八氨基苯基硅倍半氧烷的结构式如下式(I)。氨基苯基的存在可以使组合物中的添加剂锚固在组合物中，耐氯迁移能力更强。
[0019][0020]式(I)八氨基苯基硅倍半氧烷的结构式
[0021]多官能度氨基苯基硅倍半氧烷(APS)作为一种杂化材料，无机相与有机相间通过共价键结合，性能介于无机和有机聚合物之间，笼形结构能够抑制高分子链的运动，但同时能维持聚乙烯基体良好的加工性和机械性能，显著增强聚乙烯的力学性能，可在聚乙烯和添加剂之间产生键合从而大幅度降低添加剂迁移现象，具有优异的耐迁移老化性能。
[0022]在一些具体实施中，
[0023]所述炭黑的DBP吸收值可为40～400ml/100g(例如可为40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400ml/100g或上述数值之间的任意值或上述任何两个数值之间的数值范围)；优选300～350ml/100g；和/或，
[0024]所述炭黑的粒径可为5～100nm(例如可为5、10、15、20、25、3040、50、60、70、80、90、100nm或上述数值之间的任意值或上述任何两个数值之间的数值范围)，优选10～80nm，更优选20～60nm。
[0025]在具体实施方式中，所述耐氯迁移老化的组合物还可包含其它助剂；
[0026]以所述聚乙烯树脂和聚乙烯混配料的总用量为100重量份计，其它助剂的用量可为0.1～5重量份。所述其它助剂可选自抗氧剂(如受阻酚类、亚磷酸酯抗氧剂)、抗静电剂(如季铵盐类、磺酸型、羧酸盐类抗静电剂)、润滑剂(如芥酸酰胺、硬脂酸类、乙撑双硬脂酰胺)、紫外吸收剂(如水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类紫外吸收剂)等本领域常用加工助剂中的至少一种，这些助剂的种类和添加量为行业内技术人员所熟知。
[0027]本专利技术目的之二是提供所述的耐氯迁移老化的组合物的制备方法，可包括以下步骤：
[0028]将所述聚乙烯树脂加入多官能度氨基苯基硅倍半氧烷(APS)和炭黑的混合物中，得到预混料，再加入聚乙烯混配料混合后熔融共混，即得所述的耐氯迁移老化的组合物。
[0029]其中，
[0030]所述多官能度氨基苯基硅倍半氧烷(APS)和炭黑的混合物的制备方法包括以下步骤：
[0031]将多官能度氨基苯基硅倍半氧烷(APS)进行球磨处理，得到多官能度氨基苯基硅倍半氧烷(APS)预处理物，再将预处理物与炭黑进行球磨，得到多官能度氨基苯基硅倍半氧烷(APS)和炭黑的混合物；
[0032]优选地，所述多官能度氨基苯基硅倍半氧烷(APS本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐氯迁移老化的组合物，包含重量份数计的以下组分：以聚乙烯树脂和聚乙烯混配料的总用量为100重量份计，其中优选聚乙烯混配料的用量为30～70重量份；多官能度氨基苯基硅倍半氧烷0.2～10重量份，优选0.2～8重量份；炭黑0.1～6重量份，优选为0.5～5重量份。2.根据权利要求1所述的耐氯迁移老化的组合物，其特征在于：所述聚乙烯树脂，在190℃，5Kg的测试条件下，熔体质量流动速率为0.1～1.0g/10min，优选0.19～0.9g/10min；和/或，所述聚乙烯树脂的密度为0.930～0.980g/cm3，优选0.93～0.97g/cm3。3.根据权利要求1所述的耐氯迁移老化的组合物，其特征在于：所述聚乙烯混配料为聚乙烯管道用混配料。4.根据权利要求1所述的耐氯迁移老化的组合物，其特征在于：所述多官能度氨基苯基硅倍半氧烷选自五氨基苯基硅倍半氧烷、六氨基苯基硅倍半氧烷、七氨基苯基硅倍半氧烷、八氨基苯基硅倍半氧烷中的一种或多种，优选为两种或两种以上的混合物。5.根据权利要求1所述的耐氯迁移老化的组合物，其特征在于：所述炭黑的DBP吸收值为40～400ml/100g，优选300～350ml/100g；和/或，所述炭黑的粒径为5～100nm，优选10～80nm。6.根据权利要求1～5之任一项所述的耐氯迁移老化的组合物的制备方法，包括以下步骤：将所述聚乙烯树脂加入多官能度氨基苯基硅倍半氧烷和炭黑的混合物中，得到预混料，再加入聚乙烯混配料混合后熔融共混，即得所述的耐氯迁移老化的组合物。7.根据权利要求6所述的耐氯迁移老化的组合物的制备方法，其特征在于：所述多官能度氨基苯基硅倍半氧烷和炭黑的混合物的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡法，李玉娥，郭若海，杨化浩，孙晋，华晔，孙佳文，张伟，武志军，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：