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一种聚乙烯复合材料及其制备方法和应用技术

技术编号:4066214 阅读:201 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术属于高分子材料领域,具体公开一种聚乙烯复合材料,其由包含下列质量百分比的原料制备获得:聚乙烯10-90%、乙烯丙烯酸共聚物5-40%和粘接母粒5-50%,其中,所述的粘结母粒的制备原料以质量百分比计包含:聚乙烯95-99.45%、马来酸酐或丙烯酸0.05%-3%和DMDPB0.5%-2%。本发明专利技术还提供了所述的聚乙烯复合材料的制备方法。本发明专利技术的聚乙烯复合材料具有高流动性、高粘性和高抗化性的特点,尤其适用于灭火器罐体内部防腐衬里和金属管道内部防腐衬里的制备,在2年的使用期内,不会出现罐体或管道腐蚀、泄露、内衬层剥离和开裂等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料领域,具体涉及一种用于灭火器内衬或金属管道内衬防腐 的聚乙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
国家标准GB4351《手提式灭火器》和GB8109《推车式灭火器》都规定了水基型灭 火器必须进行内部防腐保护。国内水基灭火器(泡沫、轻水、水成膜灭火器等)筒体内壁防腐蚀研究起步较晚, 方法简单。上世纪90年代末至年代初曾尝试用搪瓷进行灭火器筒体内壁防腐蚀处理,由 于搪瓷不能承受机械冲击力,灭火器在加工、搬运过程中存在易碎、搪瓷涂层易破裂等不 足,改用环氧树脂、氯磺化聚乙烯、F84型面漆和F84728型底漆组成的复合涂层闭等涂 料进行内壁防腐蚀,涂层在灭火器筒体近全封闭的环境中不易干燥固化,且由于普通涂 装方法难以获得良好可靠的涂层,筒体内壁前处理不合格等,涂层与基体附着力难以保 证,用IS0/DIS7165E所要求的8个温度周期试验方法检验,极易出现涂层龟裂、脱落等 现象。授权公告号为CN2193178Y的中国技术专利,公开了一种带防腐内套的灭火 器筒体,包括一灭火器筒体,而在灭火器筒体内壁上有一层通过吹塑形成的、使用耐油耐酸 碱聚酯材料的防腐内套。所述耐油耐酸碱聚酯材料可以是P E T。这一专利技术可以解决灭火 器内壁防腐问题,但在和罐体接头处非常难处理,容易破裂形成泄露,同时在使用过程中随 着灭火器内部压力的减少,其防腐内套可能会缩为一团,导致罐体残留液过多,造成浪费。聚乙烯树脂由于其良好的韧性、耐腐蚀性和经济性,是用于灭火器罐体的内部防腐 保护的良好材料,但由于聚乙烯是非极性塑料,和灭火器罐体不能结合,在常规工况下,极 易形成剥离、开裂,造成制件报废,这限制了它在灭火器内衬防腐领域的应用。公开号为 CN101148525A的中国专利技术公开了一种聚乙烯复合材料,包括聚乙烯、碳酸钙、偶联剂和表面 活性剂,聚乙烯复合材料中还有碳酸镁,所述碳酸钙与碳酸镁的比值为3-1. 5,碳酸钙和碳 酸镁的粒径为0. l_20mm,但此专利技术提供的材料是专用于作包装材料的,要求材料具有分散 容易,材料的拉力强度高,断裂伸长率高和撕裂强度高的特点,并不适用于灭火器或金属管 道内衬防腐使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具备高流动性、高粘性和高抗化性的改性聚乙烯复合 材料。本专利技术的聚乙烯复合材料可通过喷塑工艺等方法加工,用于灭火器罐体内防腐涂层 或金属管道内部防腐衬里的制备。同时本专利技术还提供所述的改性聚乙烯复合材料的制备方法。本专利技术的技术方案是通过使用高流动性LLDPE或LDPE,在新型引发剂2,3_ 二甲 基-2,3- 二苯基丁烷(即DMDPB)的作用下制造出具备高流动性高粘结性的粘接母粒,再通过二次造粒制造符合灭火器内衬防腐涂层或金属管道内衬要求的改性聚乙烯复合材料,然 后通过磨粉处理生产出达到喷塑等工艺要求的粉体。具体来说,为实现本专利技术的专利技术目的,专利技术人提供如下技术方案一种聚乙烯复合材料,其是由包含下列质量百分比的原料制备获得聚乙烯10-90%、 乙烯丙烯酸共聚物5-40%和粘接母粒5-50 %,其中,所述的粘结母粒的制备原料以质量百 分比计包含聚乙烯95-99. 45%、马来酸酐或丙烯酸0. 05%-3%和DMDPB (即2,3-二甲 基-2,3- 二苯基丁烷)0. 5%-2%。通过大量实验研究,专利技术人发现使用DMDPB制备粘接母粒,可以避免使用常规引 发剂DCP (即过氧化二异丙苯)造成的凝胶现象,使得粘接母粒具备良好的和金属粘结力的 同时,也具备较高的流动性。由于粘接母粒的抗化性不佳,因此不能直接使用在内衬材料 中,将粘接母粒通过和乙烯丙烯酸共聚物及聚乙烯的复配,进一步提高了复合材料对金属 的粘结力,同时保持了聚乙烯本身的高抗化性,本专利技术中的聚乙烯复合材料,在使用喷塑工 艺制备灭火器罐体内衬时,可迅速地熔融并在罐体内表面形成无空隙的保护层,本专利技术提 供的聚乙烯复合材料与罐体优良的结合力,保证了在灭火器使用过程中保护层的不脱层和 不开裂。作为优选方案,根据本专利技术所述的聚乙烯复合材料,其中,所述聚乙烯是LDPE或 LLDPE中的一种或者两种。LDPE即低密度聚乙烯度聚乙烯,LLDPE即线形低密度聚乙烯,本 专利技术选用的LDPE或LLDPE都是不含开口剂的聚乙烯,如果有开口剂,会造成制备的聚乙烯 复合材料与金属的粘结力下降。本专利技术所使用的聚乙烯可从生产厂家购得直接使用,典型 型号如镇海炼化生产的LLDPE8320粉料。作为优选方案,根据本专利技术所述的聚乙烯复合材料,其中,所述的聚乙烯复合材 料的原料中的聚乙烯的熔体流动速率为2-20g/10min。研究发现,聚乙烯的熔体流动速率 < 2g/10min,制作出的聚乙烯复合材料不能迅速融化,对金属进行覆盖;聚乙烯的熔体流 动速率> 20g/10min,制作出的聚乙烯复合材料容易形成流挂,使灭火器内表面不平整。作为优选方案,根据本专利技术所述的聚乙烯复合材料,其中,所述的粘接母粒的原料 中的聚乙烯的熔体流动速率> 50g/10min。研究发现,粘结母粒中选用的聚乙烯其熔体流 动速率<50g/10min,制作出的粘接母粒流动性不好,会直接影响聚乙烯复合材料的使用效 果。本专利技术粘接母粒中选用的聚乙烯可从生产厂家购得直接使用,典型牌号如美孚公司的 LDPE MG70。作为优选方案,根据本专利技术所述的聚乙烯复合材料,其中,所述的乙烯丙烯酸共聚 物中的丙烯酸含量> 20%。研究专利技术,聚乙烯复合材料制备原料中添加乙烯丙烯酸共聚物, 可增加聚乙烯复合材料对金属的粘结力,但是,如果乙烯丙烯酸共聚物中的丙烯酸含量过 少,如低于20%,则聚乙烯复合材料粘结力增加的不明显。本专利技术所使用的乙烯丙烯酸共聚 物可从生产厂家购得直接使用,典型型号如美孚公司的EAA5050。作为优选方案,根据本专利技术所述的聚乙烯复合材料,其中,所述的聚乙烯复合材料 的原料中粘接母粒为20%-40wt%。研究发现,本专利技术的聚乙烯复合材料原料配方中的粘接母 粒含量过少,如低于5%,则聚乙烯复合材料的粘接效果不好;粘接母粒过多,如高于50%,则 聚乙烯复合材料的抗化性会受影响。多次试验表明,进一步优化基础方案中粘结母粒的含 量,将其控制在20-40%之间,能使制备的聚乙烯复合材料同时具备优良的粘结力和抗化性能。作为优选方案,根据本专利技术所述的聚乙烯复合材料,其中,所述的聚乙烯复合材料 的原料中乙烯丙烯酸共聚物为20-30wt%。研究表明,本专利技术的聚乙烯复合材料的原料配方 中的乙烯丙烯酸共聚物过少,如低于5%,则提高聚乙烯复合材料的粘结力的效果不明显; 乙烯丙烯酸共聚物过多,如高于50%,则聚乙烯复合材料的抗化性会受影响。多次试验表明, 进一步优化基础方案中乙烯丙烯酸共聚物的含量,将其控制在20-30%之间,能使制备的聚 乙烯复合材料同时具备优良的粘结力和抗化性能。本专利技术的粘结母粒中马来酸酐或丙烯酸的优选比例为0.08_2wt%,马来酸酐或 丙烯酸的比例<0. 08%时,会造成接枝母粒反应不充分,粘接效果差,而比例> 2%时,则 粘接母粒中残留马来酸酐或丙烯酸的含量多,从而造成粘接母粒发黄,刺激性气味很大。 DMDPB (即2,3- 二甲基-2,3- 二苯基丁烷)的优选本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种聚乙烯复合材料,由包含下列质量百分比的原料制备获得:聚乙烯10-90%、乙烯丙烯酸共聚物5-40%和粘接母粒5-50%,其中,所述的粘结母粒的制备原料以质量百分比计包含:聚乙烯 95-99.45%、马来酸酐或丙烯酸0.05%-3%和DMDPB0.5%-2%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:温原姚天军
申请(专利权)人:温原姚天军
类型:发明
国别省市:97[中国|宁波]

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