一种耐油HDPE管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐油HDPE管及其制备方法，属于HDPE管技术领域，包括原料改性高密度聚乙烯、聚丙烯、混合填料、相容剂和抗氧剂1010，将过氧化苯甲酰溶于丙酮后和1,4

【技术实现步骤摘要】
一种耐油HDPE管及其制备方法


[0001]本专利技术属于HDPE管
，具体涉及一种耐油HDPE管及其制备方法。

技术介绍

[0002]HDPE管是一种使用高密度聚乙烯制作的管材，常应用于饮用水管，是传统钢铁管材和聚氯乙烯管材等的换代产品。
[0003]高密度聚乙烯是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂，密度高、结晶度高，原态的高密度聚乙烯呈现乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。在性能方面，高密度聚乙烯具有较高的耐热性、耐油性和强度，在刚度、拉伸强度和耐热性方面都优于低密度聚乙烯。
[0004]公告号为CN110804239B的中国专利公开了一种HDPE输油管及其制备方法，利用“纳米阻隔墙效应”，加入纳米MgO母粒增加阻燃性和油气阻隔性能。填料可使体系的弹性模量和熔体粘度增加，而HDPE管材一般通过热熔焊接，粘度过大会导致熔体的流动性变差，造成焊接困难。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一在于提供一种耐油HDPE管，解决HDPE熔体粘度过大而造成的焊接困难；目的之二在于提供该耐油HDPE管的制备方法。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种耐油HDPE管，包括如下质量份原料：
[0008]改性高密度聚乙烯60
‑
70份、聚丙烯10
‑
20份、混合填料10
‑
15份、相容剂3.5
‑
4.5份、抗氧剂10100.07
‑
0.09份。
[0009]该耐油HDPE管的制备方法，包括如下步骤：
[0010]步骤一：将聚烯烃弹性体粉末和二甲苯加入反应釜中，在200
‑
500r/min的条件下搅拌20
‑
30min，然后加入马来酸酐、苯乙烯和作为催化剂的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，继续搅拌20
‑
30min，最后加入重结晶的过氧化苯甲酰，在氮气保护和搅拌的条件下反应60
‑
80min，将反应液倒入无水乙醇中，使固体析出，搅拌分散5
‑
10min后过滤得到析出产物，将析出产物加入10倍质量的丙酮中，静置1
‑
2h后用所示提取器抽提45
‑
50h，然后在30
‑
50℃的条件下真空干燥，得到马来酸酐接枝聚烯烃弹性体。
[0011]步骤二：将硬脂酸镁和马来酸酐接枝聚烯烃弹性体混合后加入双螺杆挤出机中，在190
‑
200℃的条件下挤出，切粒，得到相容剂。
[0012]步骤三：将重结晶的过氧化苯甲酰溶于2
‑
3倍质量的丙酮中，然后和1,4
‑
丁二醇二丙烯酸酯、二甲基二硫代氨基甲酸锌、高密度聚乙烯一并加入高速混合机中，在200
‑
500r/min的条件下混合30
‑
60min，然后加热蒸除丙酮得到预混料，将预混料转移至双螺杆挤出机中，在180
‑
190℃的条件下挤出，切粒，得到改性高密度聚乙烯。
[0013]步骤四：将硅烷偶联剂KH550和其500倍质量的去离子水混合，在30
‑
40℃的条件下水解30min，得到水解液；将纳米氧化镁、纳米二氧化硅和水解液加入反应釜中，在500
‑
1000r/min和120
±
5℃的条件下搅拌40
‑
60min，抽滤，将滤饼用无水乙醇洗涤2
‑
3次，然后在60
‑
80℃的条件下真空干燥，得到混合填料。
[0014]步骤五：将改性高密度聚乙烯、聚丙烯、混合填料、相容剂和抗氧剂1010混合后用双螺杆挤出机在200
±
5℃挤出成型，得到耐油HDPE管。
[0015]进一步地，聚烯烃弹性体粉末、二甲苯、马来酸酐、苯乙烯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和过氧化苯甲酰的用量比为100g：400mL：8
‑
10g：0.9
‑
1g：4
‑
5g：0.1
‑
0.2g。
[0016]进一步地，硬脂酸镁和马来酸酐接枝聚烯烃弹性体的用量比为0.5
‑
0.6g：100g。
[0017]进一步地，过氧化苯甲酰、1，4
‑
丁二醇二丙烯酸酯、二甲基二硫代氨基甲酸锌和高密度聚乙烯的用量比为0.5
‑
2g：4
‑
10g：1g：1000g。
[0018]进一步地，过氧化苯甲酰重结晶的方法为：在20℃的条件下，将过氧化苯甲酰和三氯甲烷按照31.6g：100mL的用量比混合并搅拌15
‑
30min，然后加入三氯甲烷等体积的无水甲醇使过氧化苯甲酰析出，过滤，干燥，完成过氧化苯甲酰的重结晶。
[0019]进一步地，纳米氧化镁、纳米二氧化硅和水解液的用量比为100
‑
200g：200
‑
400g：100
‑
150mL。
[0020]本专利技术的有益效果：
[0021]本专利技术耐油HDPE管具有优异的力学性能和耐油性。通过相容剂解决HDPE和聚丙烯相容性不好的问题；相容剂制备过程中，过氧化苯甲酰在一定温度下分解成自由基，夺取聚烯烃弹性体叔碳上的氢原子，形成聚烯烃弹性体大分子自由基，然后和马来酸酐反应生成马来酸酐接枝聚烯烃弹性体；马来酸酐接枝聚烯烃弹性体和硬脂酸镁复合，在相容剂中引入金属镁离子，将镁离子络合到高密度聚乙烯等聚合物基体中，有助于进一步增加原料间的相容性，并且有助于进一步增加HDPE管的强度和韧性。
[0022]添加混合填料和聚丙烯有助于增加耐油HDPE管的强度和耐油性，并且添加聚丙烯有助于改善耐油HDPE管的熔体粘度，便于加工成型。高密度聚乙烯经过改性，1，4
‑
丁二醇二丙烯酸酯中的丙烯酸酯双键可以稳定HDPE大分子的叔碳自由基，抑制HDPE分子链的降解，而二甲基二硫代氨基甲酸锌在过氧化苯甲酰自由基的作用下能够释放出不活泼的二硫代氨基甲酰自由基，有助于抑制1，4
‑
丁二醇二丙烯酸酯单体的自聚，从而有助于增加HDPE的接枝率；增加HDPE分子链上的支链后，有助于分子链间形成纠缠，阻止空穴或缺陷的产生，增加耐油性，减少银纹的产生和扩展，并且还可以降低高密度聚乙烯的结晶度，从而有助于降低其熔融状态下的粘度，有助于热熔焊接。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]实施例1
[0025]一种耐油HDPE管，通过如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐油HDPE管，其特征在于，按质量份计，包括以下原料：改性高密度聚乙烯60
‑
70份、聚丙烯10
‑
20份、混合填料10
‑
15份、相容剂3.5
‑
4.5份、抗氧剂10100.07
‑
0.09份；所述改性高密度聚乙烯通过如下步骤制备：将重结晶的过氧化苯甲酰溶于丙酮后和1,4
‑
丁二醇二丙烯酸酯、二甲基二硫代氨基甲酸锌、高密度聚乙烯在200
‑
500r/min的条件下混合30
‑
60min，加热蒸除丙酮，180
‑
190℃挤出，切粒，得到改性高密度聚乙烯。2.根据权利要求1所述的一种耐油HDPE管，其特征在于，所述过氧化苯甲酰、1，4
‑
丁二醇二丙烯酸酯、二甲基二硫代氨基甲酸锌和高密度聚乙烯的用量比为0.5
‑
2g：4
‑
10g：1g：1000g。3.根据权利要求1所述的一种耐油HDPE管，其特征在于，所述相容剂通过如下步骤制备：将硬脂酸镁和马来酸酐接枝聚烯烃弹性体混合，190
‑
200℃挤出，切粒，得到相容剂。4.根据权利要求3所述的一种耐油HDPE管，其特征在于，所述硬脂酸镁和马来酸酐接枝聚烯烃弹性体用量的质量比为0.5
‑
0.6：100。5.根据权利要求3所述的一种耐油HDPE管，其特征在于，所述马来酸酐接枝聚烯烃弹性体通过如下步骤制备：将聚烯烃弹性体粉末和二甲苯搅拌混合，然后加入马来酸酐、苯乙烯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，继续搅拌20
‑
30min，最后加入重结晶的过氧化苯甲酰，在氮气保护和搅拌的条件下反应60
‑
80mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈荣青，卢雪芹，吴晓东，
申请(专利权)人：安徽国升塑业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：