【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及3pp防腐领域，尤其涉及一种防腐聚丙烯专用料、制备方法及防腐钢管。
技术介绍
1、3pp防腐是一种由熔结环氧/聚丙烯胶粘剂/挤塑聚丙烯层组成的、用于埋地钢管表面保护的三层防腐技术，其结构由以下三层组成：底层为熔结环氧(60-80μm)；中间层为马来酸酐接枝改性的聚丙烯胶粘剂(170-250μm)；面层为挤塑聚丙烯专用料(约2.0-4.2mm)。在三层结构中，环氧的主要作用是与钢管表面直接粘结，具有很好的耐化学腐蚀性和抗阴极剥离性能；与胶粘剂的活性基团反应形成化学粘结，保证整体防腐层在较高温度下具有良好的粘结性。中间层通常是马来酸酐接枝聚丙烯胶粘剂，极性的酸酐官能团与环氧的环氧基团可以反应生成化学键，使中间层与底层形成良好的粘结；而非极性的聚丙烯部分与面层聚丙烯专用料具有很好的亲合作用，所以中间层与面层具有相似相容性。聚丙烯面层的主要作用是起机械保护与防腐作用。三层结构聚丙烯防腐层综合了环氧涂层和挤压聚丙烯两种防腐层的优良性质，将环氧涂层的界面特性和耐化学特性，与聚丙烯防腐层的机械保护特性等优点结合起来。根据相关资料，聚丙烯熔点高达167℃，3pp防腐最高可以承受110℃的温度，相对最高设计温度为80℃的3pe防腐，3pp防腐钢管主要应用于更高温度介质如输油、输气、输水，是目前公认的防腐效果最佳的管道之一。
2、现有的3pp防腐技术，环氧防腐采用喷涂工艺，胶粘剂和聚丙烯专用料采用挤出包覆或侧向挤出缠绕到环氧粉末的表面，需要两台单螺杆挤出机分别挤出胶粘剂和聚丙烯专用料，其中包覆工艺只适合直径较小的钢管的防腐
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种防腐聚丙烯专用料、制备方法及防腐钢管，通过马来酸酐接枝聚丙烯与不同聚丙烯、弹性体、助剂的复配，将传统聚丙烯胶粘剂、聚丙烯防腐专用料结合起来，使聚丙烯专用料兼有粘接、防腐功能；并有效解决了传统胶粘剂厚度薄、挤出缠绕过程容易发生断裂导致缺胶、环氧与聚丙烯专用料之间脱层的难题。
2、为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
3、第一方面，本专利技术的实施例提供了一种防腐聚丙烯专用料，以质量份计包括以下组分：
4、马来酸酐接枝聚丙烯10-30份、管道级聚丙烯40-70份、共聚聚丙烯5-40份、弹性体3-10份、金红石型钛白粉1-2份、防老化助剂1-2份。
5、作为进一步的实现方式，所述马来酸酐接枝聚丙烯由以下组分组成：
6、聚丙烯70-90份、乙烯基共聚物10-30份、马来酸酐1-2份、过氧化物引发剂0.05-0.5份。
7、作为进一步的实现方式，所述的管道级聚丙烯为均聚聚丙烯、抗冲共聚物聚丙烯、无规共聚物聚丙烯的一种；
8、230℃、2.16kg砝码熔体质量流动速率为0.2-0.5g/10min。
9、作为进一步的实现方式，所述共聚聚丙烯的230℃、2.16kg砝码熔体质量流动速率为0.5-3g/min。
10、作为进一步的实现方式，所述弹性体为乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。
11、作为进一步的实现方式，所述防老化助剂为受阻酚抗氧剂、含硫受阻酚抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂、受阻胺光稳定剂、紫外光稳定剂、吸酸剂中的一种或多种组成。
12、作为进一步的实现方式，所述防腐聚丙烯专用料在230℃、2.16kg砝码下的熔体质量流动速率为0.5-1.5g/10min，屈服强度大于20mpa、断裂标称应变大于400％、维卡软化点大于130℃、150℃热老化960h产品的熔体质量流动速率变化率不大于35％、进行钢管防腐后粘接环氧的剥离强度：23±5℃温度,≥300n/cm；50±5℃温度,≥150n/cm；110±5℃温度,≥80n/cm。
13、第二方面，本专利技术的实施例还提供了一种防腐聚丙烯专用料的制备方法，将马来酸酐接枝聚丙烯、管道级聚丙烯、共聚聚丙烯、弹性体、金红石型钛白粉、防老化助剂按设定比例进行混合，采用螺杆挤出机在180-220℃、螺杆转速为350-500rpm条件下熔融共混造粒后得到所述防腐聚丙烯专用料。
14、作为进一步的实现方式，所述马来酸酐接枝聚丙烯的制备方法为：
15、在230℃、2.16kg砝码下，将熔体质量流动塑料为8-40g/min的聚丙烯70-90份、乙烯基共聚物10-30份、马来酸酐1-2份、过氧化物引发剂0.05-0.5份混合，通过双螺杆挤出机在180-220℃进行接枝反应，其中螺杆转速为200-400rpm。
16、第三方面，本专利技术的实施例还提供了一种防腐钢管，包括钢管，所述钢管外侧依次设有环氧防腐层和聚丙烯防腐专用料层，其中，所述聚丙烯防腐专用料层采用所述的制备方法制成。
17、本专利技术的有益效果如下：
18、(1)本专利技术通过马来酸酐接枝聚丙烯、管道级聚丙烯、共聚聚丙烯、弹性体、金红石型钛白粉、防老化助剂配合，使聚丙烯专用料兼有粘接和防腐双重功能；因此可以替代传统3pp防腐的胶粘剂(标准要求厚度为170-250μm)和聚丙烯专用料，因此在钢管表面喷涂环氧后，无需再挤出缠绕厚度较薄的胶粘剂层，只需挤出防腐聚丙烯专用料(标准要求厚度为1.8-4.2mm)即可，厚度大，挤出缠绕过程不会发生断带。
19、(2)本专利技术的防腐聚丙烯专用料由于具有粘接、防腐双重功效，无需再使用胶粘剂，因此防腐设备可以省去一台胶粘剂挤出用的单螺杆挤出机，降低了设备投入；通过将胶粘剂和聚丙烯防腐专用料合二为一，简化了制备过程，提高了生产效率。
20、(3)包含防腐聚丙烯专用料的防腐钢管，结合3pp专用料具有粘接和防腐功能，具有优异的力学性能、良好的加工性能、卓越的耐长期热老化性能等综合性能，解决了传统3pp防腐胶粘剂厚度薄、防腐过程易断胶引起的防腐效果差的问题，3pp防腐环氧层和聚丙烯专用料层结合更可靠，规避了传统3pp防腐过程断胶未被发现导致的腐层不能有机结合的风险，因此防腐聚丙烯专用料可以提供对钢管更好的保护作用，延长防腐钢管的使用寿命。
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1.一种防腐聚丙烯专用料，其特征在于，以质量份计包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的一种防腐聚丙烯专用料，其特征在于，所述马来酸酐接枝聚丙烯由以下组分组成：
3.根据权利要求1所述的一种防腐聚丙烯专用料，其特征在于，所述的管道级聚丙烯为均聚聚丙烯、抗冲共聚物聚丙烯、无规共聚物聚丙烯的一种；
4.根据权利要求1所述的一种防腐聚丙烯专用料，其特征在于，所述共聚聚丙烯的230℃、2.16kg砝码熔体质量流动速率为0.5-3g/min。
5.根据权利要求1所述的一种防腐聚丙烯专用料，其特征在于，所述弹性体为乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种防腐聚丙烯专用料，其特征在于，所述防老化助剂为受阻酚抗氧剂、含硫受阻酚抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂、受阻胺光稳定剂、紫外光稳定剂、吸酸剂中的一种或多种组成。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种防腐聚丙烯专用料，其特
8.根据权利要求1-7任一所述的一种防腐聚丙烯专用料的制备方法，其特征在于，将马来酸酐接枝聚丙烯、管道级聚丙烯、共聚聚丙烯、弹性体、金红石型钛白粉、防老化助剂按设定比例进行混合，采用螺杆挤出机在180-220℃、螺杆转速为350-500rpm条件下熔融共混造粒后得到所述防腐聚丙烯专用料。
9.根据权利要求8所述的一种防腐聚丙烯专用料的制备方法，其特征在于，所述马来酸酐接枝聚丙烯的制备方法为：
10.一种防腐钢管，其特征在于，包括钢管，所述钢管外侧依次设有环氧防腐层和聚丙烯防腐专用料层，其中，所述聚丙烯防腐专用料层采用如权利要求8或9所述的制备方法制成。
...【技术特征摘要】
1.一种防腐聚丙烯专用料，其特征在于，以质量份计包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的一种防腐聚丙烯专用料，其特征在于，所述马来酸酐接枝聚丙烯由以下组分组成：
3.根据权利要求1所述的一种防腐聚丙烯专用料，其特征在于，所述的管道级聚丙烯为均聚聚丙烯、抗冲共聚物聚丙烯、无规共聚物聚丙烯的一种；
4.根据权利要求1所述的一种防腐聚丙烯专用料，其特征在于，所述共聚聚丙烯的230℃、2.16kg砝码熔体质量流动速率为0.5-3g/min。
5.根据权利要求1所述的一种防腐聚丙烯专用料，其特征在于，所述弹性体为乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种防腐聚丙烯专用料，其特征在于，所述防老化助剂为受阻酚抗氧剂、含硫受阻酚抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂、受阻胺光稳定剂、紫外光稳定剂、吸酸剂中的一种或多种组成。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种防腐聚丙烯专用...
【专利技术属性】
技术研发人员：伍金奎，倪奉尧，孔涛，孙之状，初建，孔庆宣，刘智博，王树皓，
申请(专利权)人：山东东宏管业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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