本发明专利技术提供了一种用于和环氧树脂粘接的热熔型胶粘剂及其制备方法，采用双螺杆挤出机进行反应共混制得，其特征在于：原料分为两组份，由聚乙烯基础树脂、抗氧剂组成Ａ组分，由马来酸酐、溶剂丙酮、引发剂组成Ｂ组分，助剂乙酰丙酮盐可加入Ａ组分也可加入Ｂ组分；Ａ组份从挤出机主加料口加入，Ｂ组分用计量泵从挤出机液体加料口加入，在适当的条件下进行接枝反应，从而制得一种用于和环氧树脂粘接的热熔型胶粘剂。此种胶粘剂与环氧树脂具有良好的粘接性能，可用于钢管外防腐。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，特别涉及一 种马来酸酐接枝聚乙烯的热熔型胶粘剂的制备方法。
技术介绍
随着石油、天然气管道工程建设的发展，管道防腐新材料、新结构也在不断推陈出 新，目前国内外使用较多的是3PE体系，即熔结粉末环氧底层、胶粘剂中间层和聚乙烯外层 三种材料组成的体系。3PE技术生产控制复杂，易产生多种粘接力失效缺陷，不同材料层间 粘接存在分层危险。3PE体系存在三个界面层，即金属管道层和环氧底层的内界面层、环氧 底层和聚乙烯胶粘剂的中间界面层、聚乙烯胶粘剂中间层和聚乙烯的外层界面层，其中环 氧底层和胶粘剂中间界面层的剥离强度为三个界面层中最小的，也是最容易发生分层的部 分，因此聚乙烯胶粘剂层是实现3PE防腐体系优越性能的关键。一般用极性单体接枝聚乙烯制成的热熔型胶粘剂来粘接环氧底层和外层聚乙烯， 其中极性单体可以是马来酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘 油酯等。热熔型胶粘剂与环氧树脂的粘接是依靠聚乙烯接枝物上的极性基团与环氧树脂分 子链上的极性基团发生化学反应所形成的化学键，极性基团反应的多少，反映了粘结强度 的大小。酸酐是环氧树脂的固化剂，在一定的温度下可与环氧树脂粉末反应，因此可以用马 来酸酐接枝的聚乙烯作3PE胶粘剂。中国专利CN13117529A提供了一种涂覆钢管专用胶粘剂，该胶粘剂由反应单体、 引发剂、聚合物、增粘剂四组分在双螺杆挤出机中进行反应共混挤出制得，具有优良粘接力 和长期稳定性。中国专利CN1152103C公开了一种铝塑管纳米热熔胶，用双螺杆挤出实施共 混复合工艺得到纳米热熔胶，可用于铝塑管，也可用于涂覆钢管。这两项专利均未涉及用乙 酰丙酮盐作为聚乙烯胶粘剂与环氧树脂粘接的助剂。中国专利CN1432617A提供了一种用热引发反应接枝方法制备聚乙烯防腐钢管用 胶粘剂，它将马来酸酐和聚乙烯基础树脂由螺杆挤出机挤到静态混合器，再挤入模头，热引 发反应主要在250 430°C的静态混合器中进行，所得产品流动性好、凝胶含量低，但这种 方法反应温度高，而且专利未给出产物的粘结性能测试结果。中国专利CN101240134A提供了一种AB双组份粉末涂料，A组分由聚乙烯和环氧固 化剂等组成，B组分由聚乙烯和环氧树脂等组成，A和B组分发生固化时形成互穿网络结构， 粉末中的部分环氧树脂与固化剂又可与底层环氧树脂及固化剂发生固化反应，该涂料用于 钢管外防腐，其剥离强度> 60N/cm。乙酰丙酮类过渡金属化合物被证明是酸酐固化环氧树脂的有效促进剂，但末见有 专利或文献报导将乙酰丙酮盐加入热熔型胶粘剂体系，用以提高聚乙烯胶粘剂和环氧树脂 粘接的剥离强度。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是一种热熔型胶粘剂及其制备方法，这种热熔型胶粘 剂用于和环氧树脂粉末粘结时，剥离强度大大提高，可以满足钢管外防腐的要求。本专利技术的方法包括如下步骤由聚乙烯基础树脂、抗氧剂组成A组分，由马来酸酐、丙酮、引发剂组成B组分。助 剂乙酰丙酮盐或加入A组分中、或溶于B组分中。A组分通过主加料口加入双螺杆挤出机 中，B组分用计量泵从液体加料口加入挤出机中，于一定的挤出条件下，在聚乙烯分子链上 接枝马来酸酐基团，得到一种用于和环氧树脂粘接的热熔型胶粘剂所述的聚乙烯基础树脂，选自一种或多种聚乙烯的混合物，其中乙烯结构单元至 少含有60 90%质量分数，密度为0. 87 0. 97g/cm3，熔融指数为0. 5 50g/10min，可以 通过不同聚乙烯的用量比来调节热熔胶粘剂的密度、熔融指数、流变性能和力学性能，优选 的树脂为 HDPE、LLDPE、EVA。所述的抗氧剂选自酚类抗氧剂，最优选抗氧剂1010四[β_(3’，5’ - 二叔丁基-4’ -羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)。所述的引发剂选自过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化二叔丁基，2，5- 二甲基-2，5- 二 叔丁基过氧化己烷(BPDH)，过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种或多种的混合物。其中引发剂 BPDH在200°C时的半衰期为0. 35min。所述的助剂乙酰丙酮盐选自乙酰丙酮铝、乙酰丙酮锌中的一种或两种的混合物。各种物料的基本配方是抗氧剂与聚乙烯基础树脂的质量比0.01 0.5 100 ；马来酸酐与丙酮的质量比为1 0.5 4;引发剂与马来酸酐的质量比为2 6 100；乙酰丙酮盐与聚乙烯基础树脂的质量比为0.05 0.5 100 ；B组分质量用量为A组分质量用量的1 3%。本专利技术的技术特征表现为，使用的原料分为A、B两组份，在B组分中，丙酮作为溶 剂，将马来酸酐、引发剂和助剂溶解，以利于B组分以液体形式加入挤出机中。本专利技术的技术特征表现为，通过将少量助剂乙酰丙酮盐加入马来酸酐接枝聚乙烯 的胶粘剂体系中，从而提高此种热熔型胶粘剂与环氧树脂粘接的剥离强度，而且不影响胶 粘剂的力学性能和加工性能。本专利技术的技术特征表现为，使用的设备为双螺杆挤出机，挤出的工艺参数为螺杆 转速60 120r/min，反应段温度分布在170 220°C。本专利技术制备的热熔型胶粘剂与环氧树脂粉末在一定的温度下粘接时，聚乙烯分子 链上的马来酸酐基团和环氧树脂分子链上的极性基团反应，反应的基团数目的多少反映了 粘接力的大小，而乙酰丙酮盐能促进此反应的进行，从而提高两者之间的剥离强度大小。本专利技术制备的热熔型胶粘剂可用于钢管外防腐，而且该方法具有设备投资少，生 产产品流动性好的优点。参照标准ASTM D 1876-08将热熔型胶粘剂与环氧树脂粉末制成T型剥离试片， 并用拉力机进行剥离强度测试。力学性能测试参照标准GB/T 1040-92进行，拉伸速率为 50mm/mino具体实施例方式下面的实施实例是对本专利技术的进一步说明，而不是限制本专利技术。实例使用双螺杆挤出机，挤出机加热筒分为九段，沿着挤出方向，螺杆温度分别 设定为 80°C -125°C -195°C -200°C -205°C -205°C -205°C -200°C _195°C，螺杆转速为 80r/ min，A组分从第一段主加料口加入挤出机中，B组分从第三段的液体加料口用计量泵加入 挤出机中。表-1为各个实例的A、B组分组成及加工时的螺杆扭矩，表-2为各个实例所得 产物的力学性能和与环氧树脂粉末(上海海隆赛能新材料有限公司出售的SN-105熔结环 氧粉末)粘接的剥离强度数据，可以看出助剂乙酰丙酮盐的加入，基本不影响胶粘剂的力 学性能和流变性能，而且胶粘剂与环氧树脂粘接的剥离强度大大提高。表-权利要求，其特征在于，由聚乙烯基础树脂、抗氧剂组成A组分，由马来酸酐、丙酮、引发剂组成B组分。助剂乙酰丙酮盐或加入A组分中、或溶于B组分中。A组分通过主加料口加入双螺杆挤出机中，B组分用计量泵从液体加料口加入挤出机中，于一定的挤出条件下，在聚乙烯分子链上接枝马来酸酐基团，得到一种用于和环氧树脂粘接的热熔型胶粘剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，聚乙烯基础树脂，选自一种或多种聚 乙烯的混合物，其中乙烯结构单元至少含有60 90%质量分数，密度为0. 87 0. 97g/cm3, 熔融指数为0. 5 50g/10min，优选的树脂为HDPE、LLDPE、EVA。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，抗氧剂选自酚类抗氧剂，最本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于和环氧树脂粘接的热熔型胶粘剂及其制备方法，其特征在于，由聚乙烯基础树脂、抗氧剂组成Ａ组分，由马来酸酐、丙酮、引发剂组成Ｂ组分。助剂乙酰丙酮盐或加入Ａ组分中、或溶于Ｂ组分中。Ａ组分通过主加料口加入双螺杆挤出机中，Ｂ组分用计量泵从液体加料口加入挤出机中，于一定的挤出条件下，在聚乙烯分子链上接枝马来酸酐基团，得到一种用于和环氧树脂粘接的热熔型胶粘剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：夏浙安，邓燕，陈建定，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：31
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