[发明专利]一种能提高PE管材应力特性的炭黑母粒

说明书

本发明涉及塑料着色技术领域，公开了一种能提高PE管材应力特性的炭黑母粒，由以下重量份数的成分组成：载体40‑60、炭黑40‑45、分散剂5‑20、偶联剂0.5‑2、加工助剂0.5‑2、促进剂0.5‑2、抗氧剂1.2‑1.6。本发明能够通过加入分散剂、偶联剂、促进剂，能够促进炭黑的分散，解决了因炭黑分散不均匀而造成管材开裂的问题。

技术领域

本发明涉及塑料着色技术领域，具体涉及了一种能提高PE管材应力特性的炭黑母粒。

背景技术

PE(聚乙烯)管道是最常见的管道之一，由于其特有的性能优势，广泛地运用在给水、排水等众多领域中。但是由于聚乙烯分子结构特性，使聚乙烯管道在大气、阳光和氧的作用下，会发生老化、变色、龟裂、变脆或粉化，甚至丧失其力学性能。因此在聚乙烯管材生产中添加抵抗紫外线的炭黑色母是一个防止聚乙烯管道老化可行的办法。

但是由于成本和技术的限制，目前添加炭黑色母生产的聚乙烯管材存在很多问题，首先，炭黑色母配方成分中过多的小分子会造成管材耐压强度下降；其次，炭黑在管材中分散不均造成管道性能缺陷；最后，炭黑与基体的界面处理不好，影响管材的综合性能，这几种情况尤其会造成管材后期出现大范围的应力开裂破坏。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种能提高PE管材应力特性的炭黑母粒，以解决因管材中炭黑分散不均匀而造成的管材后期开裂的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种能提高PE管材应力特性的炭黑母粒，由以下重量份数的成分组成：载体40-60、炭黑40-45、分散剂5-20、偶联剂0.5-2、加工助剂0.5-2、促进剂0.5-2、抗氧剂1.2-1.6。

与现有技术相比，本发明的原理及有益效果：本发明利用载体作为原料，其中加入炭黑，以增加管材抵抗紫外线的能力，有效地防止了管材的老化；由于炭黑本身以团聚，因此加入分散剂，利用分散剂将炭黑包裹，通过分散剂的分散性能，使炭黑在载体原料内均匀分散，防止炭黑发生团聚；由于炭黑为无机物，而载体通常为有机物，如聚乙烯等，因此为了使两者更好地相容，加入偶联剂，利用偶联剂的亲油亲水性质对炭黑表面进行处理，即偶联剂一端与炭黑连接，另一端与其他有机组分连接，使炭黑能够在组分中均匀分散，提高最终管材的质量；同时为了更好地促进炭黑分散，加入加工助剂和促进剂，使炭黑能够更好地进行分散；加入抗氧剂，增加管材的抗氧化性能，降低管材老化的速度，从而延长管材的使用寿命。

进一步，所述载体为高密度聚乙烯。无毒、无味，且简单、易得。

进一步，所述载体为聚乙烯粒料和聚乙烯粉料的混合物，其中聚乙烯粒料与聚乙烯粉料的重量份数比例为2:1。通过粒料和粉料的混合，能够保证混合的均匀性，防止下料不均匀、搅拌结块的问题。

进一步，所述炭黑为槽法炭黑，粒径为20-40mm。槽法工艺制得的炭黑质量更优，且在该粒径下炭黑能够更好地进行分散。

进一步，所述分散剂为聚乙烯蜡、乙烯基双硬脂酰胺、酯蜡、EVA蜡、氧化聚乙烯蜡中的一种。此类分散剂分子量相对比较集中，融程分布较窄，性能稳定，对管材质量有提升作用。

进一步，所述偶联剂为钛酸酯、乙烯基硅烷中的一种。该类偶联剂能够很好地起到偶联的作用，促进炭黑与其他成分之间的混合，从而达到混合均匀的效果。

进一步，所述加工助剂为硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸锌、硬脂酸镁中的一种或多种。利用该类加工助剂能够促进炭黑分散均匀，提高管材的质量。

进一步，所述促进剂为滑石粉、云母、硫酸钡、二氧化钛、碳酸钙、二氧化硅中的一种或多种。该类促进剂成本较低，且能够有效地促进炭黑分散，防止炭黑发生团聚。

进一步，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂330、或抗氧剂168中的一种或两种。该类抗氧剂具有优良的抗氧化性能，能够有效地提高管材的抗氧化性，从而延缓管材老化。