[发明专利]一种排水管用耐腐蚀聚乙烯材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种排水管用耐腐蚀聚乙烯材料及其制备方法，属于聚乙烯管材技术领域。该聚乙烯材料包括以下重量份原料：高密度聚乙烯63‑87份、低密度聚乙烯15‑27份、弹性体8‑16份、改性玻璃纤维2‑5份、耐迁移抗氧化剂1.5‑3.5份、润滑剂2‑4份。且所述弹性体含有DA环，具有热自修复性，在聚乙烯基料中引入该弹性体后，一方面增加了复合材料的韧性，另一方面增加了复合材料韧性的耐热环境变化；并且所述弹性体具有受阻的结构，在聚乙烯基料中引入该弹性体后，同时增加了复合材料的光稳定性，使得复合材料的韧性受光照影响小，从而解决了聚乙烯材料的韧性受光照或环境温度影响而变小的问题。

技术领域

本发明属于聚乙烯管材技术领域，具体地，涉及一种排水管用耐腐蚀聚乙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚乙烯是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂，具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性，如能够耐某些种类的化学品产生的化学腐蚀，例如腐蚀性氧化剂(浓硝酸)，芳香烃(二甲苯)和卤化烃(四氯化碳)等，而且质轻，无毒。因此，聚乙烯在管道方面的应用非常广泛，如雨水排水管和其他下水道管线。其中，聚乙烯排水管广泛用于公路、铁路路基、地铁工程、废弃物填埋场、隧道、绿化带、运动场及含水量偏高引起的边坡防护等排水领域，以及农业、园艺的灌溉、排水系统。

但是，现有的聚乙烯排水管在生产过程中会添加无机填料增加其硬度，这种无机填料的添加往往会导致聚乙烯排水管的韧性变差；同时聚乙烯排水管在光照或在受热的情况下老化的速度快，聚乙烯聚合物分子链因氧化降解、交联、助剂迁移等而产生支化、歧化、交联等结构，造成聚乙烯各方面性能的降低。因此，针对上述问题，已有研究涉及。

如中国专利CN102276892A公开的聚乙烯管材树脂的制备方法，该制备方法为将回收的高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、色母、交联剂或者抗氧剂混合，经过一次熔融反应得到中间体，然后将中间体与抗菌剂或者交联剂混合，再经过一次熔融得到目标物，该方案中交联剂和抗氧剂分别在不同的熔融步骤中加入反应，提高管材树脂的稳定性能及耐环境应力开裂性能。如中国专利CN112321932A公开的一种环保高韧性聚乙烯排水管道的生产工艺，该工艺为将聚乙烯回收料、交联剂、抗氧剂A按比例混合造粒，然后将交联改性的聚乙烯回收粒料与抗氧剂B和增韧剂POE混合，再次造粒，得机械强度和耐老化性能优良的聚乙烯。但是，上述两个发明均以改性的再生料作为基材与低密度聚乙烯新料混合，其相应的耐老化性能仍不理想，存在其韧性受光照或环境温度影响而变小，导致排水管的脆性开裂的现象。因此，有必要开发出一种耐老化性能好的排水管用耐腐蚀聚乙烯材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种排水管用耐腐蚀聚乙烯材料及其制备方法。

本发明要解决的技术问题：现有排水管用聚乙烯的韧性受光照或环境温度影响而变小的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种排水管用耐腐蚀聚乙烯材料，包括以下重量份原料：高密度聚乙烯63-87份、低密度聚乙烯15-27份、弹性体8-16份、改性玻璃纤维2-5份、耐迁移抗氧化剂1.5-3.5份、润滑剂2-4份。

进一步地，所述弹性体通过以下步骤制成：

步骤S1、将三聚氯氰和丙酮加入带有搅拌器、冷凝管、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中，在冰浴中继续搅拌15min，然后在0-5℃下，用滴液漏斗缓慢滴加含有五甲基哌啶醇的丙酮溶液，滴加速度为1-2滴/秒，滴加完全后，继续搅拌2-3h，在反应过程中用10％氢氧化钠溶液调节体系的酸碱度，保持体系的pH值在6-7之间，最终得反应溶液，将反应液冷却至室温，减压抽滤，用丙酮洗涤2-3次，真空干燥箱内干燥至恒重，得中间产物1，其中，三聚氯氰、五甲基哌啶醇的摩尔比为1：1.1-1.3；

中间产物1的结构式如下所示：