[发明专利]用于聚乙烯与钢丝粘合的热熔胶、制备方法及管材

说明书

本发明涉及用于聚乙烯与钢丝粘合的热熔胶、制备方法及管材，该热熔胶包括以下重量份的组分：100重量份的接枝树脂，接枝树脂由马来酸酐和马来酰亚胺接枝聚乙烯而得，马来酰亚胺为N‑烷基马来酰亚胺、N‑取代烷基马来酰亚胺中的至少一种，马来酸酐、马来酰亚胺与聚乙烯的质量比为（0.5至2）：（0.05至0.3）：100；0至30重量份的乙烯‑（甲基）丙烯酸酯共聚物；0至15重量份的弹性体；0至5重量份的助剂。本发明的热熔胶具有良好的粘结性能和加工性能。

技术领域

本发明涉及管材用材料技术领域，具体涉及用于聚乙烯与钢丝粘合的热熔胶、制备方法及管材。

背景技术

我国是产煤大国，煤矿生产需要使用各种输送管道，按用途分为瓦斯抽放、给排水、送风和喷浆等四大类。矿井下使用的钢材和木材正在逐步地被塑料代替。相比于钢材，塑料管材有耐酸、耐碱、耐油、耐腐蚀、重量轻、成本低、服务年限长等优点，但单独使用塑料的管材机械性能较差。为提高塑料管材的机械性能，先后发展出了几种钢骨架塑料复合管：钢板增强塑料复合管、冲孔钢带骨架复合管、缠绕钢丝网结点骨架复合管和钢丝缠绕增强聚乙烯复合管，其中钢丝缠绕增强聚乙烯复合管抗拉强度高，韧性和抵抗开裂性优良。例如，中国实用新型专利CN204387508U公开了一种多层钢丝缠绕的缠绕钢丝网骨架塑料复合管，在内外管的中间设置有2层交错缠绕形成的缠绕钢丝网格状增强结构层，缠绕钢丝网格状增强结构层与内管、外管之间通过热熔胶层粘接，使得高强度钢丝与内外层塑料之间融为一体，从而获得高强度的复合管材。其中钢丝缠绕增强聚乙烯复合管的内外层塑料通常采用高密度聚乙烯作为基体材料。

目前，用于粘合缠绕钢丝网骨架和高密度聚乙烯塑料层的热熔胶常采用马来酸酐接枝聚乙烯作为主要材料。但是，马来酸酐接枝聚乙烯需要较高的接枝率才能获得理想的粘接性能，马来酸酐接枝率过高会导致热熔胶交联密度过大，管材热熔胶层韧性下降，且热熔胶流动性降低，影响热熔胶层的加工成型。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的第一目的是提供一种粘结性能和加工性能优良的用于聚乙烯与钢丝粘合的热熔胶。

本发明的第二目的是提供一种粘结性能和加工性能优良的用于聚乙烯与钢丝粘合的热熔胶的制备方法。

本发明的第三目的是提供一种使用粘结性能和加工性能优良的热熔胶粘合聚乙烯塑料层和钢丝骨架的管材。

为实现本发明的第一目的，本发明提供了一种用于聚乙烯与钢丝粘合的热熔胶，其包括以下重量份的组分：100重量份的接枝树脂，接枝树脂由马来酸酐和马来酰亚胺接枝聚乙烯而得，马来酰亚胺为N-烷基马来酰亚胺、N-取代烷基马来酰亚胺中的至少一种，马来酸酐、马来酰亚胺与聚乙烯的质量比为(0.5至2)：(0.05至0.3)：100；0至30重量份的乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物；0至15重量份的弹性体；0至5重量份的助剂。

由上可见，本发明通过使用少量的马来酰亚胺与马来酸酐共同对聚乙烯进行接枝，其中马来酰亚胺中氮原子与烷基或取代烷基连接，氮原子上孤对电子的电子云密度较高，能够与金属络合，提高对钢丝的粘合性。且马来酰亚胺有利于提高马来酸酐的粘结活性，从而降低马来酸酐的用量，降低接枝树脂的接枝率。因此，本发明能够在提高热熔胶粘结性能的同时，改善了热熔胶的加工性能。此外，本发明可以根据实际需要进一步添加乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、弹性体和/或助剂，其中乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物含有大量酯基，对钢丝具有较好的粘结性，弹性体能够进一步提高热熔胶的韧性，助剂可以改善热熔胶的加工性能或耐老化性能等。

进一步的技术方案是，聚乙烯由高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯按质量比1：(0.5至1.5)：(0.5至1.5)混合形成；高密度聚乙烯的密度为0.941至0.970g/cm³，所述中密度聚乙烯的密度为0.929至0.940g/cm³，所述低密度聚乙烯的密度为0.917至0.928g/cm³。