【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料改性与加工，特别涉及一种双阻pe-xc共挤管材及其制备方法。
技术介绍
1、聚乙烯属于高分子材料，聚乙烯管材由于具有质轻、耐腐蚀、力学性能好等优点而被广泛应用在各个领域，如家装供水、建筑地暖、食品加工以及医疗卫生器械等领域。
2、然而，使用现有技术制造的聚乙烯管材普遍存在透光、渗氧、易老化、宽温度范围下耐压不佳的问题，这大大限制了聚乙烯管材的进一步应用。现有技术提供一种pb管材，使用pb聚丁烯和铝带作为主体材料，虽然保留了pb原有优异的性能，还具有优异的阻氧功能、阻燃性能和导热性能，但原料成本昂贵，且夹铝工艺对设备要求高，加工过程较为复杂，在技术经济上缺乏竞争力。
3、另外，现有技术中还提供了一种三层结构的管材，但由于未采用先进的多层共挤技术，造成加工步骤繁多，过程质量难以保证。此外，evoh阻氧层设置在管材的最外层，容易受到环境湿度或外力损伤的影响，导致阻氧性能逐渐劣化。
4、综上所述，亟需提供一种双阻pe-xc共挤管材及其制备方法，高效经济地制造出具有阻光、阻氧、耐液压、耐老化、宽使用温度等特点的交联聚乙烯管材。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的问题之一。为此，本专利技术提出一种双阻pe-xc共挤管材及其制备方法；本专利技术结合五层共挤技术，通过结构和配方的合理设计和辐射交联技术的应用，高效经济地制造出具有阻光、阻氧、耐液压、耐老化、宽使用温度等特点的交联聚乙烯管材。
2、本专利
3、具体的，包括五层共挤结构，从内至外依次为主体承压层、阻光粘合层、阻氧中间层、遮盖粘合层和表面保护层；所述主体承压层和表面保护层为交联聚乙烯材料；所述阻光粘合层为改性聚乙烯材料和黑色母；所述阻氧中间层为乙烯-乙烯醇共聚物；所述遮盖粘合层为改性聚乙烯材料和白色母。
4、优选的，所述交联聚乙烯材料的熔融指数为0.05～3g/10min，密度为0.910～0.970g/cm3。
5、进一步优选的，所述交联聚乙烯材料的熔融指数(190℃，2.16kg)为0.10～1.5g/10min，密度为0.925～0.960g/cm3。
6、优选的，所述改性聚乙烯材料为乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝改性聚乙烯、丙烯酸酯接枝改性聚乙烯中的至少一种。
7、优选的，所述乙烯-乙烯醇共聚物的熔融指数为1～10g/10min。
8、进一步优选的，所述乙烯-乙烯醇共聚物的熔融指数(210℃，2.16kg)为4～8g/10min。
9、优选的，所述乙烯-乙烯醇共聚物的乙烯含量为26～44％。
10、进一步优选的，所述乙烯-乙烯醇共聚物的乙烯含量为30～36％。
11、优选的，所述黑色母的炭黑含量为20～45％；所述黑色母在阻光粘合层的质量占比为0.1～10％。
12、进一步优选的，所述黑色母的炭黑含量为30～40％；所述黑色母在阻光粘合层的质量占比为0.3～5％。
13、优选的，所述白色母的金红石型钛白的含量为40～80％；所述白色母在遮盖粘合层的质量占比为0.5～12％。
14、进一步优选的，所述白色母的金红石型钛白的含量为60～75％；所述白色母在遮盖粘合层的质量占比为2～8％。
15、本专利技术的第二方面提供一种双阻pe-xc共挤管材的制备方法。
16、具体的，包括以下步骤：
17、(1)将各层材料烘干后，分别加入至五层共挤管材生产线相应的挤出机中，160～240℃下熔融挤出，经真空定径、冷却定型和牵引收卷，制得双阻共挤管材；
18、(2)将步骤(1)所述的双阻共挤管材进行辐射交联改性，制得双阻pe-xc共挤管材。
19、优选的，步骤(1)中，所述牵引收卷的牵引速度为5～50m/min。
20、进一步优选的，步骤(1)中，所述牵引收卷的牵引速度为10～30m/min。
21、优选的，步骤(2)中，所述辐射交联改性的辐射能量为2.0～3.5mev，辐射束流密度为5～50ma，单位质量管材对辐射的吸收剂量为30～180kgy。
22、进一步优选的，步骤(2)中，所述辐射交联改性的辐射能量为2.8～3.2mev，辐射束流密度为18～45ma，单位质量管材对辐射的吸收剂量为100～160kgy。
23、优选的，步骤(2)中，所述辐射交联改性的加工线速度为10～120m/min。
24、进一步优选的，步骤(2)中，所述辐射交联改性的加工线速度为25～75m/min。
25、相对于现有技术，本专利技术的有益效果如下：
26、(1)原料简单易得。本专利技术所选用的聚乙烯、阻隔材料和色母皆市面在售，来源广泛；且材料组成简单，有利于采购和生产上的管理控制。
27、(2)加工过程简单。本专利技术选用先进的五层共挤技术制造双阻共挤管材，既免却了传统多层管材加工逐层包覆的繁琐步骤，也保证了各层材料之间的粘合效果，实现了量与质的双重提升。
28、(3)产品阻光阻氧性能佳。本专利技术通过结构层次的合理设计和配方材料的适当选用，使产品同时具有良好的阻光和阻氧性能。当外部光线照射管材时，部分光线将被遮盖粘合层中的钛白反射，剩余光线也将被阻光粘合层中的碳黑完全吸收，从而使光线难以从外部穿透管壁，达到优良的阻光效果。而起到阻氧作用的乙烯-乙烯醇共聚物设置在阻氧中间层，受到内外双面保护，避免了因结构破损而导致渗氧的风险。
29、(4)产品耐静液压性能优。本专利技术对聚乙烯原料和其他材料的性能、种类作出了限定和优选，并对加工工艺作出了规范性指导，保证了管材产品的高质量。参考gb/t 18992.2中的耐静液压测试，管材在全部5个试验条件下均无渗漏、无破裂，达到流体输送用pe-x管的高要求。
30、(5)产品耐气候老化性能好。本专利技术所选用的金红石型钛白、碳黑可稳定地反射和吸收光线，大幅延缓聚乙烯的光老化进程；同时，由于遮盖粘合层中含有钛白，当表面保护层不加入其他颜色的色母时，双阻pe-xc共挤管材将呈白色，户外环境下材料温度较低，有效减弱热老化作用。
31、(6)产品使用温度范围宽。辐射交联技术的使用既可显著提高管材在高低温下的稳定性，也可提高各层材料之间的粘合强度，保证了管材结构的完整性。
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1.一种双阻PE-Xc共挤管材，其特征在于，包括五层共挤结构，从内至外依次为主体承压层、阻光粘合层、阻氧中间层、遮盖粘合层和表面保护层；所述主体承压层和表面保护层为交联聚乙烯材料；所述阻光粘合层为改性聚乙烯材料和黑色母；所述阻氧中间层为乙烯-乙烯醇共聚物；所述遮盖粘合层为改性聚乙烯材料和白色母。
2.根据权利要求1所述的双阻PE-Xc共挤管材，其特征在于，所述交联聚乙烯材料的熔融指数为0.05～3g/10min，密度为0.910～0.970g/cm3。
3.根据权利要求1所述的双阻PE-Xc共挤管材，其特征在于，所述改性聚乙烯材料为乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝改性聚乙烯、丙烯酸酯接枝改性聚乙烯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的双阻PE-Xc共挤管材，其特征在于，所述乙烯-乙烯醇共聚物的熔融指数为1～10g/10min。
5.根据权利要求1所述的双阻PE-Xc共挤管材，其特征在于，所述乙烯-乙烯醇共聚物的乙烯含量为26～44％。
6.根据权利要求1所述的双阻PE-Xc共挤管材，其特征在于，所述黑色母的炭黑含量为
7.根据权利要求1所述的双阻PE-Xc共挤管材，其特征在于，所述白色母的金红石型钛白的含量为40～80％；所述白色母在遮盖粘合层的质量占比为0.5～12％。
8.权利要求1至7任一项所述的双阻PE-Xc共挤管材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述牵引收卷的牵引速度为5～50m/min。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述辐射交联改性的辐射能量为2.0～3.5MeV，辐射束流密度为5～50mA，单位质量管材对辐射的吸收剂量为30～180kGy。
...【技术特征摘要】
1.一种双阻pe-xc共挤管材，其特征在于，包括五层共挤结构，从内至外依次为主体承压层、阻光粘合层、阻氧中间层、遮盖粘合层和表面保护层；所述主体承压层和表面保护层为交联聚乙烯材料；所述阻光粘合层为改性聚乙烯材料和黑色母；所述阻氧中间层为乙烯-乙烯醇共聚物；所述遮盖粘合层为改性聚乙烯材料和白色母。
2.根据权利要求1所述的双阻pe-xc共挤管材，其特征在于，所述交联聚乙烯材料的熔融指数为0.05～3g/10min，密度为0.910～0.970g/cm3。
3.根据权利要求1所述的双阻pe-xc共挤管材，其特征在于，所述改性聚乙烯材料为乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝改性聚乙烯、丙烯酸酯接枝改性聚乙烯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的双阻pe-xc共挤管材，其特征在于，所述乙烯-乙烯醇共聚物的熔融指数为1～10g/10min。
5.根据权利要求1所述的双阻pe-xc...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍伟智，刘耀波，郑奕嘉，林文天，
申请(专利权)人：佛山佛塑科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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