[发明专利]一种用于海洋管道防腐的聚烯烃粉末

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种用于海洋管道防腐的聚烯烃粉末。

背景技术

聚乙烯是非极性聚合物，属于低表面能物质，是公认的难粘材料，它既不是好的粘胶剂，也不是好的被粘材料，当在其大分子链上接枝少量极性单体马来酸酯后，它成为极性聚合物同时含有带弧对电子的基团表面能增加，若把这种接枝物作为胶粘剂既增加了对被粘材料的极性吸附力，同时还会与金属等材料形成配价键，大大提高粘结力。此外聚乙烯接枝物由于极性增加，提高了同极性材料的共混性能，扩大聚烯烃用途。

但是目前国内的接枝技术仅能满足对碳钢最高7.5MPa的拉伸强度，且接枝率较低，用量过大，平均接枝胶在粉末中的应用比例在30％(引发剂用量2％)左右，断裂伸长率低于300％，成本高，性能差，防腐效果更难以保证。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于海洋管道防腐的聚烯烃粉末，以克服现有技术的不足，达到有效提供聚烯烃粉末材料的拉伸强度和弹性模量，增强防腐效果的目的。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案来实现：

一种用于海洋管道防腐的聚烯烃粉末，所述聚烯烃粉末采用以下方法制备：

在聚烯烃基体中加入交联剂双丁基马来酸酯，再加入过氧化物作为引发剂，有机锡衍生物为催化剂，并加入硅烷偶联剂与聚烯烃材料发生水解缩合形成交联键进行熔融共混，经过混炼后得到进行熔融，在熔融过程中发生交联，熔融完成后通过螺杆挤出机挤出造粒，得到聚烯烃料粒；

制得的聚烯烃料粒以机械法磨粉工艺进行磨粉，得到聚烯烃粉末。

进一步，所述聚烯烃基体为聚乙烯或聚乙烯与聚丙烯的混合物。其中聚乙烯为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯中的一种或者混合物。本发明中优选为线性低密度聚乙烯。

进一步，所述过氧化物为过氧化二异丙苯(DCP)，过氧化二异丙苯的用量为聚烯烃基体重量为0.1-1％。

优选的，所述过氧化二异丙苯的用量为聚烯烃基体重量为0.25％。

进一步，所述双丁基马来酸酯的用量为聚烯烃基体重量的0.5-4％。

进一步，所述有机锡衍生物为二丁基锡或辛酸亚锡，有机锡衍生物的用量为聚烯烃基体重量的0.04-0.5％。

进一步，所述硅烷偶联剂为乙烯基硅氧烷，乙烯基硅氧烷的用量为聚烯烃基体重量的0.4-1.3％。

进一步，所述聚烯烃粉末中还可以添加有抗菌母粒，添加量为聚烯烃基体重量的0.4-1.3％。制得的聚乙烯粉末适用于微生物较多的环境。

进一步，所述聚烯烃粉末中还可以添加有橡塑合金。添加橡塑合金硫化复合制成的改性聚乙烯母粒，有效提高耐冲击性能，适用于风沙较大的地区应用等。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明采用双丁基马来酸酯作为交联剂，并用适量的硅烷偶联剂增加金属氢氧化物与聚烯烃的界面结合力，有效的提高了聚烯烃粉末材料的拉伸强度和弹性模量。

在聚烯烃中加入本发明的交联剂双丁基马来酸酯，同时加入硅烷偶联剂后，在熔融过程中发生交联，进而产品中引入了交联聚乙烯，大幅度改善了产品形态的稳定性、耐蠕变性及环境应力开裂性。经过氧化物交联后在结构上与热塑性塑料、热固性塑料和硫化橡胶都不同，它有体型结构却不是完全交联，因此在性能上兼有三者的特点，即同时具有热可塑性和优良的硬度、韧性以及耐应力开裂等性能。

进一步，本发明的聚烯烃粉末在DCP引发、有机锡衍生物催化的条件下，将乙烯基硅氧烷与聚烯烃材料发生水解缩合形成交联键，将交联聚乙烯融合至聚烯烃粉末产品中，从而大大提高了产品的稳定性和抗腐蚀能力，可用于海洋性气候条件及酸雨气候条件下的钢管及交通设施。

进一步，本发明研究得到DCP用量小于1％时，可使冲击强度比一般聚乙烯提高25％～50％，特别是DCP用量为0.25％时，冲击强度可提高48％。随DCP用量的增加，热变形温度提高，可用于输送类的耐热管道。

进一步，聚烯烃基体为聚乙烯与聚丙烯(PP)混合物体系中，聚乙烯对PP有明显的增韧作用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细阐述。

实施例1

将按以下重量百分数称取原料：

过氧化二异丙苯0.1％，双丁基马来酸酯0.5％，二丁基锡0.04％，乙烯基硅氧烷0.4％，线型低密度聚乙烯15％，余量为高密度聚乙烯。