[发明专利]一种PE管外层保护层及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料改性领域，具体涉及一种PE管外层保护层及其制备方法。

背景技术

近年来随着PE材料性能的不断改进，新的PE管被逐渐开发出来，例如PE-X管、PE-UHMW管、PE100 RC管等各种新的管道，由于PE管道具有良好柔韧性、可焊接性，PE管道被逐渐推广到非开挖、无砂铺设等非传统安装领域，非开挖铺设和无砂铺设等技术与传统的铺设方法相比可以节约安装工程费用达60%，并且有利于环境保护，这些技术在今后的应用中越来越普遍，PE管道的需求量和技术需求会越来越高。随着PE管道在市场中所占比例不断提升以及PE管道的应用领域不断的拓展，开展PE管道相关技术的研究具有重要的意义。

PE管道在应用于非开挖铺设和无砂铺设时，不同于传统铺设的一个突出问题是：PE管道表面难免受到损伤、可能承受集中的点负载。因为非开挖铺设需要把塑料管拉进或推进在地下钻出的孔洞或待修复的旧管内，这个过程中塑料管表面难免受到损伤（被砂石或旧管壁不平处划伤）。非开挖铺设和无砂铺设的塑料管没有砂床的保护，很可能直接接触到尖锐的石块，在管壁上形成集中负载，例如：塑料管下“搁支”在尖锐的石块上，管壁内侧由于点负载将形成突起——成为可能提前损坏的高应力集中处。普通PE管道的抗划伤耐开裂性能尚不能满足“非传统铺设”技术的要求，需要通过管道材料或结构的创新来解决问题。

随着塑料管道应用领域推广的不断深入，在塑料管道系统的应用和铺设过程中，管道之间的连接是影响其结构完整性、安全运营和持久强度的重要因素。输送的流体可能是危险性极高的介质如：天然气、煤气等，如果连接的不可靠，后果将不堪设想。目前PE管道的连接方式有电熔连接、热熔焊接、承插连接、热风挤出焊接、热收缩连接、机械连接等6种连接方式，其基本的连接方式主要有电熔连接和热熔连接，由于电熔连接与热熔连接相比，操作简单，只要按照厂家提供的说明书及操作标准就可以完成了，所以电熔连接在PE管道连接中具有普遍性。但是目前PE管电熔连接存在两个问题：第一、管材连接部位的表面容易被污染或氧化，在管道电熔连接时需要同时要花费一定的人工和时间成本来对PE管材进行表面处理，这样一来降低了连接效率；第二、技术工人的技术水平层次不同，导致被处理面存在一些的质量问题，例如表面处理不光滑、有刮痕、深度不一致等，影响连接的可靠性。

针对PE管道在非开挖铺设和无砂铺设中存在的不足以及PE管道电熔连接时所存在问题，可通过在传统PE压力管道外层共挤一层保护层来解决传统PE压力管道外层容易刮花的氧化污染的状况，但是为了实现PE压力管道外层保护层可剥离和有效保护内层的特性，合理的控制外层保护层和内层PE管道的粘附强度是制备可剥离保护层电熔专用PE管道的关键。因为如果粘附强度过大，可剥离保护层的裂纹增生会传递到PE内管，导致PE内管的裂纹增生，如果粘附强度过小，在管道安装时，可剥离保护层与PE内管容易产生滑动，造成外保护层不能有效的保护内层PE管道。

目前CN2761942Y公开了一种应用于非开挖领域的抗划伤双层复合塑料管，也即在实壁管上复合一层保护层，该保护层的厚度为2-4mm，但该保护层不具有可剥离性；CN201836548U公开了一种管材，该管材是在PE实壁管上包覆一层可剥离的保护层，该保护层可以保护PE内管在安装时不被划伤或磨损而影响到PE管的使用寿命，同时，该保护层具有可剥离性，保护层剥离后暴露出的PE管可以直接进行焊接，但该专利没有公开表皮层与PE管之间的粘附力的控制的方法。

目前国外在PE管道外保护层方面已经有一些研究，其中PP材料由于其优异的综合性能，目前是PE管道外保护层材料的重要研究方向，但是由于PP和PE材料同属聚烯烃材料，共挤过程中容易出现两层粘附力过大或过小的问题。本发明内容是一种具有可剥离保护层电熔专用PE管道的保护层配方设计及其制备方法，采用该发明的材料组成和制备方法，可以得到具有适宜粘附力大小的可剥离PE电熔专用管道。

发明内容

本发明的目的是针对粘附强度的控制问题，提供了一种具有可剥离保护层电熔专用PE管道的外保护层的组成及其制备方法。

本发明是采取以下措施达到的：用于具有可剥离保护层电熔专用PE管道的外保护层是由如下按照重量百分数计的组分组成：基体树脂77~97.5%，成核剂0.5~10%，粘附力改性剂0.5~10%，UV稳定剂1.5~3%；所述PE管和外层保护层的粘附强度为0.2~2N/mm。所述PE管和外层保护层的粘附强度为0.3~1.5N/mm。