聚乙烯管材树脂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种以回收的高密度聚乙烯(HDPE)为主要原料、经改性制备高密度聚乙烯管材树脂的方法。本发明专利技术采用分步加入交联剂和抗氧剂的加料方式，能较大提高所得的高密度聚乙烯管材树脂的稳定性能及耐环境应力开裂性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种管材树脂的制备方法，具体地说，涉及一种以回收高密度聚乙烯 (HDPE)为主要原料、经改性制备高密度聚乙烯管材树脂的方法。
技术介绍
高密度聚乙烯(HDPE)管材以其突出的耐腐蚀性、耐温、耐磨、对输送介质无污染性、使用寿命长、制造安装费用低等优异性能越来越受到青睐，在燃气输送、供水、供热、建筑给排水等领域获得了广泛的应用。以高密度聚乙烯新料生产高密度聚乙烯管材耗费石油资源，加重环境压力。显然， 以回收的高密度聚乙烯为主要原料(经改性)制备高密度聚乙烯管材可以降低高密度聚乙烯管材成本和减轻环境压力。吴驰飞等公开了一种由回收高密度聚乙烯制得的高密度聚乙烯管材树脂，其主要是由回收的高密度聚乙烯、交联剂、低密度聚乙烯(LDPE)、色母和抗氧剂采用“一步法”熔融反应制得(CN 10180M72A)。经实践发现现有由回收高密度聚乙烯制得的高密度聚乙烯管材树脂的稳定性能及耐环境应力开裂性能不理想，尚有改进余地。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人经广泛且深入的研究发现当在以回收高密度聚乙烯为原料，制备高密度聚乙烯管材树脂时，采用分步加入交联剂和抗氧剂的加料方式，能较大提高所得的高密度聚乙烯管材树脂的稳定性能及耐环境应力开裂性能。据此，本专利技术提供如下技术方案一种制备高密度聚乙烯管材树脂的方法，其包括如下步骤(1)将回收的高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、色母和交联剂或抗氧剂混合，经一次熔融反应得中间体；(2)将由步骤(1)所得中间体与抗氧剂或交联剂混合，经再一次熔融反应得到目标物(高密度聚乙烯管材树脂)；其中，当在步骤(1)中选择加入交联剂时，在步骤O)中则须选择加入抗氧剂；当在步骤(1)中选择加入抗氧剂时，在步骤O)中则须选择加入交联剂。本专利技术通过改变交联剂和抗氧剂的加料方式，及通过二次熔融反应(简记为“二步法”)所制得的高密度聚乙烯管材树脂，其性能(特别是稳定性能及耐环境应力开裂性能)得以改善。具体实施例方式在本专利技术一个优选的技术方案中，本专利技术所述的制备高密度聚乙烯管材树脂的方法，其包括如下步骤(1)将回收的HDPE、LDPE、色母和交联剂混合，经一次熔融反应得中间体；(2)将由步骤⑴所得中间体与抗氧剂混合，经再一次熔融反应得到目标物(高密度聚乙烯管材树脂)。在本专利技术另一个优选的技术方案中，步骤(1)和步骤O)中所述熔融反应的温度均为 180°C 220"C。在本专利技术又一个优选技术方案中，本专利技术所述的制备高密度聚乙烯管材树脂的方法，其包括如下步骤(1)将 0. Iwt % 2. Owt % 的交联剂、0. Iwt % 0. 2wt % 的色母和 2. Owt % 5. 的低密度聚乙烯(LDPE)于80°C 100°C条件下混合搅拌至少半小时，得混合物A ； 向混合物A中再加入95. Owt % 97. Owt %的回收的高密度聚乙烯(HDPE)混合，得混合物 B ；将混合物B置于挤出机中，于180°C 220°C反应挤出(挤出机的速度优选为200rpm 300rpm)，得中间体；(2)将由步骤(1)所得中间体与0. Iwt % 1. Owt %的抗氧化剂混合，得混合物 C，将混合物C置于挤出机中，于180°C 220°C反应挤出(挤出机的速度优选为200rpm 300rpm)，得目标物(高密度聚乙烯管材树脂)；其中，所用各原料的百分含量的数值是以所用原料(即包括交联剂、色母、LDPE、 回收的HDPE和抗氧化剂等)的总重量为计算基准。在本专利技术中，所用的回收的高密度聚乙烯(HDPE)来源于一些HDPE的制品(如洗发水瓶或水果篮等)，其密度大于0. 94g/cm3即可；本专利技术推荐使用密度为0. 940g/cm3 0. 960g/cm3 的回收的 HDPE。此外，在本专利技术中，建议所使用密度为0. 915g/cm3 0. 940g/cm3的低密度聚乙烯(LDPE)；建议所使用酚类抗氧剂、芳胺类抗氧剂或亚磷酸酯类辅助抗氧剂所述的酚类抗氧剂是(但不限于)2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、2，2’_硫代双-丙酸乙酯或四 〔β - (3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯等；所述的芳胺类抗氧剂主要有二苯胺、对苯二胺或二氢喹啉等化合物及其衍生物或聚合物；所述的亚磷酸酯类辅助抗氧剂是(但不限于)三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯或三(十六碳醇)酯等。建议使用的交联剂为式I所示化合物权利要求1.一种制备高密度聚乙烯管材树脂的方法，其包括如下步骤(1)将回收的高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、色母和交联剂或抗氧剂混合，经一次熔融反应得中间体；(2)将由步骤(1)所得中间体与抗氧剂或交联剂混合，经再一次熔融反应得到目标物；其中，当在步骤(1)中选择加入交联剂时，在步骤O)中则须选择加入抗氧剂；当在步骤(1)中选择加入抗氧剂时，在步骤O)中则须选择加入交联剂。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤(1)将回收的高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、色母和交联剂混合，经一次熔融反应得中间体；(2)将由步骤(1)所得中间体与抗氧剂混合，经再一次熔融反应得到目标物。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，其中步骤⑴和步骤⑵中所述熔融反应的温度均为180°C 220°C。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤(1)将0. Iwt 2. Owt % 的交联剂、0. Iwt 0. 2wt% 的色母禾口 2. Owt 5. Owt % 的低密度聚乙烯于80°C 100°C条件下混合搅拌至少半小时，得混合物A ；向混合物A中再加入95. Owt % 97. Owt %的回收的高密度聚乙烯混合，得混合物B ；将混合物B置于挤出机中，于180°C 220°C反应挤出，得中间体；(2)将由步骤⑴所得中间体与0. 1. Owt%的抗氧化剂混合，得混合物C，将混合物C置于挤出机中，于180°C 220°C反应挤出，得目标物；其中，所用各原料的百分含量的数值是以所用原料的总重量为计算基准，挤出机的速度为 200rpm 300rpm。5.如权利要求1 4中任意一项所述的方法，其特征在于，其中所述回收的高密度聚乙烯的密度大于0. 94g/cm3。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，其中所述回收的高密度聚乙烯的密度为 0. 940g/cm3 0. 960g/cm3。7.如权利要求1 4中任意一项所述的方法，其特征在于，其中所述低密度聚乙烯的密度为 0. 915g/cm3 0. 940g/cm3。8.如权利要求1 4中任意一项所述的方法，其特征在于，其中所述的抗氧剂是酚类抗氧剂、芳胺类抗氧剂或亚磷酸酯类辅助抗氧剂。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，其中所述的酚类抗氧剂是2，6_三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5_三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、2，2，_硫代双-丙酸乙酯或四〔β - (3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯；所述的芳胺类抗氧剂主要有二苯胺、对苯二胺或二氢喹啉等化合物及其衍生物或聚合物；所述的亚磷酸酯类辅助抗氧剂是三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯或三(十六碳醇)10.如权利要求1 4中任意一项所述的方法，其特本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种制备高密度聚乙烯管材树脂的方法，其包括如下步骤：（１）将回收的高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、色母和交联剂或抗氧剂混合，经一次熔融反应得中间体；（２）将由步骤（１）所得中间体与抗氧剂或交联剂混合，经再一次熔融反应得到目标物；其中，当在步骤（１）中选择加入交联剂时，在步骤（２）中则须选择加入抗氧剂；当在步骤（１）中选择加入抗氧剂时，在步骤（２）中则须选择加入交联剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许海燕，李艳，吴驰飞，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：31