[发明专利]一种PE管道改进材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种PE管道改进材料及其制备方法，PE管道改进材料包括50～80份高密度聚乙烯、20～35份弹性改性剂、4～9份交联剂、3～5份填料、1～2份抗老化助剂和1～3份加工助剂，弹性改性剂为热塑性聚氨酯弹性体橡胶、对苯二甲酸丁二醇酯、环氧树脂和甲基丙烯酸缩水甘油酯，交联剂为甲基叔丁基酚醛树脂、2,5‑二叔丁基过氧化‑2,5‑二甲基己烷或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或几种，通过高密度聚乙烯与弹性改性剂共聚交联，加入双螺旋挤出机挤出造粒再注塑成标准样条制成，引入弹性支链段、减小低分子孔隙，并增加适当助剂提高机械加工性能，应对老化反应和环境裂变影响，提高作为PE管道应用的使用寿命、降低维护成本。

技术领域

本发明涉及一种PE管道改进材料及其制备方法，属于塑料制品材料技术领域。

背景技术

随着塑料管道的快速发展，已逐步形成聚氯乙烯管、聚乙烯管和聚丙烯管为主的塑料管道产业，其中PE聚乙烯管道是一种结晶度较高、呈非极性的热塑性树脂，与PVC管相比，具有耐冲击、无毒、低温性、耐化学药品性等特点而被广泛应用在建筑给排水、采暖、燃气输送和农田灌溉等领域。

现有技术中的PE管道材料通过环式淤积浆反应器与气相流化床串联反应、或床层预聚合、本体聚合串联搅拌的方式，合成包括高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯等PE原料，由于PE是对环境应力开裂较为敏感的材料，PE成型时由于热骤变在晶态和非晶态的相边边缘发生内应力，在紫外光照射下发生聚合物裂解和铰链的光老化反应或自然氧化反应，导致力学性能变坏，都会造成PE分子链断裂，结晶度下降而导致管道表面开裂现象，致使管道寿命降低，严重影响维护使用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种PE管道改进材料及其制备方法，一种PE管道改进材料及其制备方法,通过高密度聚乙烯与弹性改性剂共聚交联，引入弹性支链段、减小低分子孔隙，并增加适当助剂提高机械加工性能，应对老化反应和环境裂变影响，提高作为PE管道应用的使用寿命、降低维护成本。

本发明是通过如下的技术方案予以实现的：

一种PE管道改进材料，其中，其组成成分按质量分数计为如下：

所述弹性改性剂为热塑性聚氨酯弹性体橡胶、对苯二甲酸丁二醇酯、环氧树脂和甲基丙烯酸缩水甘油酯按质量比5:4:1:3混合而成；

所述交联剂为甲基叔丁基酚醛树脂、2,5-二叔丁基过氧化-2,5-二甲基己烷或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或几种混合而成，甲基叔丁基酚醛树脂、2,5-二叔丁基过氧化-2,5-二甲基己烷或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合时按照质量比(0～5)：(0～4)：(0～3)；

所述填料为硅石灰、纳米氧化硅、聚丙烯纤维中的一种或几种，硅石灰、纳米氧化硅、聚丙烯纤维按质量比(0～3)：(0～4)：(0～11)添加；

所述抗老化助剂为抗氧剂、抗UV剂按质量比1:1.5混合而成；所述抗氧剂为抗氧剂300和抗氧剂1010按质量比2:1混合而成，所述抗UV剂为炭黑与抗UV剂770按质量比1:1混合而成；

所述加工助剂为硬质酸钙、聚乙二醇、丙烯腈和聚氧乙烯十二烷基醚按质量比1:1:1：2混合而成。

一种PE管道改进材料的其制备方法,其中，其制备方法如下：

(1)取热塑性聚氨酯弹性体橡胶加热至150～160℃，按质量比热塑性聚氨酯弹性体橡胶、对苯二甲酸丁二醇酯、环氧树脂和甲基丙烯酸缩水甘油酯为5:4:1:3，依次加入对苯二甲酸丁二醇酯、环氧树脂和甲基丙烯酸缩水甘油酯，搅拌混合均匀制得弹性改性剂；