[发明专利]抗老化型PE生产工艺及其在90°钢转上的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗老化型PE生产工艺及其在90°钢转上的应用。

背景技术

塑料一般都存在老化现象，即它在空气、氧、热、光或其他介质的作用下，其性能逐渐变坏的现象。只是一种不可逆化学变化。老化的结果是使塑料外观发花、脆化、龟裂，严重时产生粉化；物理性质方面如密度、玻璃化温度、耐热性、耐寒性、透气性等发生变化；力学及电学性能变差。引起老化的因素主要为热、光、氧三大因素。

聚乙烯管是世界上使用最广泛的塑料管材之一，聚乙烯管的韧性优异、抗冲击、无毒，并且聚乙烯管可以容易的通过熔化焊接组装而得到广泛应用。聚烯烃塑料在无氧存在时，一般很稳定，但其易发生热氧或光氧降解。降解的机理一般认为是自由基降解，经历链引发、链传递、链终止三个步骤。链引发一般都是在光照、受热或引发剂的作用下或重金属离子的催化作用下发生的。因此，为了提高塑料的抗老化性能，可以通过避免链引发和自由基捕获来防止链传递进行。

大多数树脂分子的化学键能在210～420kJ/mol，紫外光的能量远远超过化学键能，所以紫外光对高分子链的破坏作用很大。聚乙烯的光敏感波长为300nm。

塑料可因氧化而降解，以致制品的强度降低，同时塑料在加工使用过程中发生氧化也是其性能劣化及老化的主要原因之一。氧老化是指在有氧存在时，树脂分子链发生的自动氧化反应。

目前，用于给水、燃气等市政工程之中埋地管道大多改用PE材质的管道，会用到大量的90°钢塑转换小弯度钢转的电熔管件，钢塑转换管件将PE管与金属管进行连接，其使用环境很复杂，更易形成塑料老化的条件，同时作为管件又有着有更高的使用稳定性要求。因此，急需研发一种高抗老化型且低成本的PE材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗老化型PE生产工艺及其在90°钢转上的应用，用以解决上述现有技术存在的缺陷和不足。

为实现上述目的，本发明所述的一种抗老化型PE生产工艺，将原料混合均匀，采用螺杆挤出机进行共混加热熔融造粒，加热温度为140～160℃，获得抗老化型PE母粒。将母粒与聚乙烯基料混合，注塑成型获得制品；

所述原料包括如下重量配比的组分：

所述水杨酸酯类紫外光吸收剂属于先驱型紫外光吸收剂，可在分子内形成氢键，其本身对紫外线的吸收能力很低，但在吸收一定能量后，由于发生分子重排，形成了吸收紫外线能力很强的二苯甲酮类结构，从而具有光稳定作用；

进一步，所述水杨酸酯类紫外光吸收剂为水杨酸对-叔丁基苯酯(UV-TBS)或双杨酸双酚A酯(UV-BAD)，所述吸收剂与聚乙烯的相容性好，价格低廉；

所述受阻胺类光稳定剂属于自由基捕获剂，此类化合物几乎不吸收紫外线，但通过捕获自由基、分解过氧化物、传递激发态能量等多种途径，赋予聚合物高度的稳定性，我们惊喜的发现，同水杨酸酯类紫外光吸收剂共用，产生了良好的协同作用，从而可以降低光稳定剂的使用量；

所述受阻胺类光稳定剂选自LS-744、LS-770、GW-540和PDS(苯乙烯-甲基丙烯酸(2，2，6，6-四甲基哌啶)共聚物)；

所述受阻酚类抗氧剂属于氢给予体型抗氧剂，其与聚合物材料中产生的自由基反应，产生较稳定的自由基而达到抗氧化的目的，具体选自抗氧剂1076、抗氧剂425、抗氧剂CA、抗氧剂330或抗氧剂1010；

所述辅助抗氧化剂选自DLTP或DSTP；

为了树脂的加工需要，通常树脂中还含有加工助剂，其选择和加入量属于公知技术，为本领域的一般技术人员所熟知；

进一步，所述制品中受阻胺类光稳定剂的含量为0.05～0.5wt％。

本发明还提供了上述抗老化型PE生产工艺制备的PE材料在PE电熔弯头管件上的应用，特别适用于其中的90°钢转。

本发明所述的一种抗老化型PE生产工艺制备出的改性材料，通过多种抗老化助剂的共同协同作用，抗老化性能显著提高，低成本，用于90°钢塑转换小弯度钢转的电熔管件具有实用性和广阔的市场前景。

具体实施方式

实施例1

本发明提供的一种抗老化型PE生产工艺，将原料混合均匀，采用螺杆挤出机进行共混加热熔融造粒，加热温度为150℃，获得抗老化型PE母粒。将母粒与聚乙烯基料混合，其中受阻胺类光稳定剂的含量为0.4wt％，注塑成型获得90°钢塑转换电熔弯头；

所述原料包括如下重量配比的组分：

实施例2