[发明专利]用于钢塑复合管的热熔胶

说明书

技术领域

本发明涉及一种共聚物粘合剂，具体地说是一种热熔胶，尤其是一种用于钢塑管的热熔胶。

背景技术

钢塑复合管是近年来快速发展的一种新型管道,它以钢管、钢带或钢骨架为基体，与各种类型的塑料（如聚丙烯，聚乙烯，聚氯乙烯，尼龙等）经复合而成。它是利用金属的刚性和塑料的耐化学腐蚀性以及塑料管材内壁光滑、积垢少、流体阻力小等优点。因此，钢塑复合管在工农业生产和日常生活以及城市建设中得到了广泛的应用。

钢塑复合管由五层结构组成，其组成由内至外依次为：聚乙烯/热熔胶/钢管或钢带/热熔胶/聚乙烯。烯烃类塑料为非极性物质，若没有热熔胶的参与，金属无法和烯烃类塑料结合在一起。热熔胶不但与聚乙烯等烯烃类塑料有良好的相容性，而且可以实现对钢带的持久性粘结，因此通过热熔胶可以获得理想的复合管材。这种复合结构材料具有极大的普适性，例如衬塑钢塑复合管、三PE、二PE钢塑复合管、铝塑复合管等。

针对金属与高分子材料的复合粘接已有不少的专利报道。公开号为CN1323867A的中国专利，公开了一种无机纳米材料改性的热熔胶，其加入无机纳米粒子CaCO₃、TiO₂、滑石粉或SiO₂增加热熔胶的吸附性和持久粘结力，使铝管与聚乙烯塑料有效粘接起来，得到性能优良的铝塑管复合材料；但是若将上述热熔胶应用到钢塑管有则很多局限性。由于钢塑管特殊的工作环境和用途，对热熔胶的物理机械性能、耐化学性能、耐老化性能和加工性能等方面有着更高的要求：铝塑复合管属于小规格复合管材，对热熔胶的粘结强度要求低，钢塑复合管主要应用于市政工程、天然气管道等大规格复合管，对热熔胶的粘结强度要求较高；钢塑复合管和铝塑管的连接方式不同，上述专利的热熔胶连接强度较低，因此当将其用于钢塑复合管时，接口处容易出现热熔胶开裂、脱落等情况，从而降低了钢塑管的整体性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于钢塑复合管的热熔胶，其粘结强度和力学性能均能满足钢塑复合管的要求。

为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：

一种用于钢塑复合管的热熔胶，采用平行双螺杆挤出机由下述重量百分比的组分进行共混工艺挤出而成：

A、粘接树脂母料5~40%，其以聚乙烯和/或乙烯共聚物为基体树脂，加入加入占粘接树脂母料0.01~0.2wt.%的引发剂和0.02~6wt.%的不饱和极性单体进行接枝改性而成；

B、聚烯烃树脂50~80%，是茂金属聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯或EVA树脂中的一种或两种以上的复合；

C、增粘树脂5~25%，是SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）、SEBS（聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯—丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物）、SIS（苯乙烯—异戊二烯—苯乙烯嵌段共聚物）、顺丁橡胶、丁腈橡胶或天然橡胶的一种或两种以上的复合；

D、稀土氧化物0.02~5 %。

上述组合物中，所述基体树脂为：熔融指数为 0.5~50g/10min的高密度聚乙烯（HDPE）；熔融指数为0.5~50g/10min的线性低密度聚乙烯（LLDPE）；或者乙烯共聚物，如熔融指数为18~450g/10min的VA含量为13~28%的EVA树脂。

所述引发剂为过氧化苯甲酰（BPO）和/或过氧化二异丙苯（DCP）。

所述不饱和极性单体为马来酸酐和/或丙烯酸，其含量若<0.02wt.%则粘结力降低，若>6 wt.%则多余的未反应的不饱和单体会产生变色、胶化、气泡、刺激性气味等，影响成品质量的长期稳定。优选0.05~5wt.%。

所述粘接树脂母料的制备方法：以所述HDPE、LLDPE或EVA中的一种或者两种以上的复合为基体树脂，在基体树脂中加入所述引发剂和不饱和极性单体，然后在150~230℃的温度下采用平行双螺杆挤出，得到粘接树脂母料。

所述粘接树脂母料占热熔胶的比例为5~40%；若<5%，则无粘结力；若>40%，则成本上升且有刺激性气味；优选20~30%。

通过调整各种增粘树脂的比例达到增强热熔胶产品的初粘力、耐温能力以及与钢表面的渗透力。若增粘树脂占热熔胶总重量高于30%，则软化温度降低，力学性能随之下降且其耐高温性减弱，与烯烃类树脂的相容性变差；若低于5%，则起不到增粘的效果。所述增粘树脂优选比例为10~15%。

所述稀土氧化物为氧化镧、氧化铈或氧化钕中的一种或两种以上。优选比例为1.5~2.0%。