一种高耐热蠕变的可形状记忆的管道材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高耐热蠕变的形状记忆的管道材料及其制备方法。所述的管道材料由聚丁烯基树脂100重量份、防老剂0.1

【技术实现步骤摘要】
一种高耐热蠕变的可形状记忆的管道材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及管道内衬层新材料领域，尤其是一种具有记忆功能的高耐热蠕变管道内衬层材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]蠕变是指材料在应力作用下随加载时间的增加而缓慢地产生塑性变形的现象。高温蠕变是指在温度T≥(0.3～0.5)t(t为熔点，温度为T)及远低于屈服强度的应力下，材料随加载时间的延长缓慢地产生塑性变形的现象。绝大多数聚合物材料在(0.3～0.5)倍熔点温度附近发生大的塑性变形，从而严重影响制品的尺寸稳定性。
[0003]中国专利CN 105175859 A、CN 108774377 B公开了一种柔性复合管的内衬层材料，内衬层材料采用聚合物基材料，包括高密度聚乙烯、聚酯型热塑性聚氨酯弹性体、乙丙三元橡胶等，具有好的密封性、防腐蚀和高阻隔性能，可用于制备柔性复合管的内衬层。
[0004]中国专利CN 107987416 A公开了一种形状记忆复合材料，该材料含PVC树脂100，增塑剂3.0～20，稳定剂1.0～5.0，润滑剂1.0～3.0，填充剂5.0～30，抗冲击改良剂1.0～15，制得的材料在特定的温度下能恢复原有形状。
[0005]目前尚未有公开报道的管道材料同时具备高耐热蠕变性能和形状记忆功能。。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种同时具备高耐热蠕变性能和形状记忆功能的管道材料，可以在90
‑
100℃高温度环境中应用。
>[0007]本专利技术的目的二是提供一种具有良好耐油性的管道材料。
[0008]一种高耐热蠕变的形状记忆管道材料及其制备方法，本专利技术采取的技术方案为：
[0009]管道材料含有以下重量份组分：聚丁烯基树脂100份、防老剂0.1
‑
5份、染料0
‑
15份、填料0
‑
15份、引发剂0.01
‑
5份、助引发剂0.02
‑
10份。
[0010]本专利技术的管道材料中，聚丁烯基树脂为高等规聚丁烯
‑
1和高等规聚丁烯釜内合金，其中高等规聚丁烯
‑
1和高等规聚丁烯釜内合金的重量比为0
‑
100：100
‑
0，所述的聚丁烯基树脂的重均分子量50
‑
100万。
[0011]本专利技术的管道材料中，防老剂选自防老剂1010、防老剂264、防老剂2264、防老剂2264S、防老剂MB、防老剂D、防老剂H、防老剂RD、防老剂AW、防老剂DOD、防老剂NBC、防老剂4010、防老剂4
‑1‑
NA等中的一种或几种。
[0012]本专利技术的管道材料中，染料选自二氧化钛、氧化锌、镉红、锌黄、炭黑中的一种或两种及以上；填料选自二氧化钛、炭黑、白炭黑、碳酸钙、氢氧化镁、氢氧化钙、石墨烯、高岭土、滑石粉、蒙脱土中的一种或两种及以上。
[0013]本专利技术的管道材料中，引发剂选自过氧化物引发剂：过氧化缩酮、过氧化二苯甲酰(BPO)、过氧化二异丙苯(DCP)、二叔丁基过氧化异丙基苯、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二叔丁基过氧化己烷、过氧化二(2,4
‑
二氯苯甲酰)，偶氮类引发剂，二亚乙基三胺(DTA)，过苯甲酸叔丁酯
(TPB)，亚甲基双邻氯苯胺(MOCA)，硅烷引发剂中的一种或多种。
[0014]本专利技术的管道材料中，助引发剂选自异氰脲酸三烯丙酯(TIAC)、氰尿酸三烯丙酯(TAC)、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EDMA)、二乙烯基苯(DVB)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、苯乙烯、马来酸酐、季戊四醇四丙烯酸酯、苯醌、对苯二酚、1,2
‑
聚丁二烯、硫脲中的一种或多种。
[0015]本专利技术的高耐热蠕变的形状记忆管道材料的制备方法，由以下步骤制备：
[0016](1)将聚丁烯基树脂100份、防老剂0.1
‑
5份、染料0
‑
15份、填料0
‑
15份、引发剂0.01
‑
5份、助引发剂0.02
‑
10份用高速混合机混合，混合温度为60
‑
120℃，转速500
‑
1500rpm，混合时间为2
‑
30分钟，得到均匀分散的混合物料；
[0017](2)将步骤(1)制备的混合物料加入到螺杆挤出机中，螺杆转动频率5
‑
15Hz，螺杆一区温度为150
‑
210℃，二区温度为160
‑
220℃，三区温度为150
‑
210℃，模口温度为160
‑
200℃，通过熔融挤出制备管；
[0018](3)将步骤(2)模口导出的管进行牵引，牵引速度为2
‑
10rpm，真空定径压力0.005
‑
0.05MPa,定型温度
‑
15℃
‑
60℃,得到高耐热蠕变的形状记忆内衬管。
[0019]本专利技术的制备方法中，采用的螺杆挤出机为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，挤出机长径比为30
‑
50:1。
[0020]本专利技术的特点在于，所述的高耐热蠕变的形状记忆管道材料，可应用于90
‑
100℃高温环境，既有突出的高温耐热蠕变性能、耐油性；同时具有形状记忆功能，用于油田管道的非开挖式内衬修复、民用水管的非开挖式内衬修复。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明，将有助于对本专利技术的理解，而本专利技术的权利范围应以权利要求书阐述为准。
[0022]原材料
[0023]高等规聚丁烯
‑
1(PB)，熔指0.65(190℃,2.16MPa)；高等规聚丁烯釜内合金(PBA)，熔指1.0(190℃,2.16MPa)；聚乙烯管材专用料PERT，熔指0.8(190℃,2.16MPa)；共聚聚丙烯管材专用料PPR，熔指1.2(210℃,2.16MPa)；其他助剂，均为市售工业品
[0024]实施例1
[0025]按照重量份称取PB 50份，PBA 50份，防老剂1010 1.5份，染料TiO
2 3份，引发剂过氧化二异丙苯0.05份，助引发剂EDMA 0.10份。将称取的上述材料加入到高速混合机中，高速混合机转速700rpm，高速混合机温度为110℃，混合时间为10分钟，混合结束后排料。将混合好的物料投入到单螺杆挤出机中，螺杆一区温度为185℃，二区温度为190℃，三区温度为175℃，模口温度为180℃，单螺杆挤出机转动频率为10Hz，牵引机牵引速度为5rpm，真空定径压力0.01MPa，定型温度15℃，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐热蠕变的形状记忆管道材料，其特征在于，所述的管道材料含有以下重量份组分：聚丁烯基树脂100份、防老剂0.1
‑
5份、染料0
‑
15份、填料0
‑
15份、引发剂0.01
‑
5份、助引发剂0.02
‑
10份。2.根据权利要求1所述的高耐热蠕变的形状记忆管道材料，其特征在于，所述的聚丁烯基树脂为高等规聚丁烯
‑
1和高等规聚丁烯釜内合金，其中高等规聚丁烯
‑
1和高等规聚丁烯釜内合金的重量比为0
‑
100：100
‑
0，所述的聚丁烯基树脂的重均分子量50
‑
100万。3.根据权利要求1所述的高耐热蠕变的形状记忆管道材料，其特征在于，所述的防老剂选自防老剂1010、防老剂264、防老剂2264、防老剂2264S、防老剂MB、防老剂D、防老剂H、防老剂RD、防老剂AW、防老剂DOD、防老剂NBC、防老剂4010、防老剂4
‑1‑
NA等中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的高耐热蠕变的形状记忆管道材料，其特征在于，所述的染料选自二氧化钛、氧化锌、镉红、锌黄、炭黑中的一种或两种及以上；所述的填料选自二氧化钛、炭黑、白炭黑、碳酸钙、氢氧化镁、氢氧化钙、石墨烯、高岭土、滑石粉、蒙脱土中的一种或两种及以上。5.根据权利要求1所述的高耐热蠕变的形状记忆管道材料，其特征在于，所述的引发剂选自过氧化物引发剂：过氧化缩酮、过氧化二苯甲酰BPO、过氧化二异丙苯DCP、二叔丁基过氧化异丙基苯、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二叔丁基过氧化己烷、过氧化二(2,4
‑
二氯苯甲酰)，偶氮类引发剂，二亚乙基三胺DTA，过苯甲酸叔丁酯TPB，亚甲基双邻氯苯胺MOCA，硅烷引发剂中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的高耐热蠕变的形状记忆管道材料，其特征在于，所述的助引发剂选自异氰脲酸三烯丙酯TIAC、氰尿酸三烯丙酯TAC、二甲基丙烯酸乙二醇酯EDMA、二乙烯基苯DVB、三羟甲基丙烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺爱华，王日国，邵华锋，刘晨光，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：