[发明专利]一种耐氯复合物、聚乙烯组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于给水管技术领域，公开了一种耐氯复合物、聚乙烯组合物及其制备方法和应用。该耐氯复合物包含炭黑和耐氯添加剂，所述炭黑与耐氯添加剂的重量比为(8‑60)︰1，所述耐氯添加剂选自式(Ⅰ)所示化合物中的至少一种，式(Ⅰ)中，R₁为C₁‑C₄烷基，R₂为C₁‑C₄亚烷基，M为碱金属，n为20‑200的整数。本发明的耐氯聚乙烯组合物不仅具有很好的抗老化性和耐氯性，有助于提高持续与含氯消毒剂饮用水接触的聚烯烃水管的使用寿命，而且绿色环保。

技术领域

本发明属于给水管技术领域，更具体地，涉及一种耐氯复合物、聚乙烯组合物及其制备方法，以及该耐氯复合物和聚乙烯组合物在水管管材制备中的应用。

背景技术

建筑内给水管主要用来输送室内给水，因此给水管的各项性能指标要求都比较严格：需要管道具有无毒无辐射，不能含有重金属等有害物质，耐腐蚀能力要好，使用寿命要长等要求。聚乙烯材料由于其强度高、耐腐蚀、无毒等特点，被广泛应用于给水管制造领域。聚乙烯给水管执行产品国家标准：GB/T 13663-2000《给水用聚乙烯(PE)管材》。由于PE管道采用热熔、电热熔连接，实现了接口与管材的一体化，并可有效抵抗压力产生的环向应力及轴向的抗冲应力，而且PE管材不添加重金属盐稳定剂，材质无毒，不结垢、不滋生细菌，避免了饮用水的二次污染。但是，为了确保饮用水的良好品质，常需要加入二氧化氯消毒剂来抑制致病微生物的传播。然而，聚烯烃材料与含二氧化氯的水长期接触会引起材料的劣化，由实验室中的压力测试以及现场经验的结果表明，在水中的高浓度的氯可导致聚烯烃管材的早期脆性断裂。

专利文献CN105778240A公开了一种耐氯聚乙烯管的制备方法，其中涉及耐氯的抗氧剂组合物包含：A组分为1,3,5-三甲基-2,4,6(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯；B组分为聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇)酯；C组分为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯。由此耐氯组合物制备的管材表现出良好的耐氯性。专利文献CN106458883A公开了一种耐氯聚乙烯化合物，其包含：聚乙烯树脂；抗氧化剂是硫酯、位阻胺光稳定剂或者1,3,5-三甲基-2,4,6(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯，由所述组合物制备的制品适合用于运输或装纳含有二氧化氯、氯、氯胺或次氯酸盐的水。专利文献CN204459572 U涉及一种耐氯PE给水管，管体有两个耐氯层：第一耐氯层为加入了1.2-1.6％的苯酚衍生物和苯酚并环己酮衍生物混合物的HDPE树脂层，第二耐氯层为加入了0.2-0.6％的苯酚衍生物和苯酚并环己酮衍生物混合物的HDPE树脂层。

目前仍然需要提高抑制水管因氯而劣化的技术水平，而且还要兼顾安全、环保、成本等方面。因此，开发和改进适用于水管的聚乙烯组合物的需求，特别是对于含二氧化氯的水相接触而具有提高的耐受性的聚乙烯组合物的需求，对于市内供水具有重要意义。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的是提供一种耐氯复合物、聚乙烯组合物及其制备方法，以及该耐氯复合物和聚乙烯组合物在水管管材制备中的应用。该聚乙烯组合物对含氯或二氧化氯消毒剂的饮用水具有较高的耐受性。

本发明的第一方面提供了一种耐氯复合物，该耐氯复合物包含炭黑和耐氯添加剂，所述炭黑与耐氯添加剂的重量比为(8-60)︰1，所述耐氯添加剂选自式(Ⅰ)所示化合物中的至少一种；

式(Ⅰ)中，R₁为C₁-C₄烷基，R₂为C₁-C₄亚烷基，M为碱金属，n为20-200的整数。

本发明的第二方面提供了一种聚乙烯组合物，该聚乙烯组合物含有以下组分：

(1)聚乙烯基础树脂；

(2)抗氧剂；