一種給水管專用聚乙烯復合材料制造技術

本發明專利技術公開了一種給水管專用聚乙烯復合材料，其原料包括：乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯、尼龍、聚苯醚、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、檸檬酸三乙酯、異戊二烯、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、聚異丁基乙烯醚、過氧化叔丁醇、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酸縮水甘油酯改性納米二氧化硅、氧化鋁、硫酸鋇晶須、玻璃纖維、聚偏氟乙烯、抗氧劑。本發明專利技術提出的給水管專用聚乙烯復合材料，其強度高，抗壓性好，耐熱性和耐老化性能優異，易于加工，且尺寸穩定好。

Polyethylene composite material for water supply pipe

The invention relates to a special water pipe polyethylene composite material, the material including vinyl silane grafted high density polyethylene, nylon, polyphenylene ether, ethylene methacrylate glycidyl ester three copolymer, zinc stearate, calcium stearate, three citric acid ethyl ester, isoprene, N- phenyl -3- aminopropyl trimethoxysilane silane, poly vinyl isobutyl ether, tert butylhydroperoxide, methacrylatoethyl trimethyl ammonium chloride, three glycidyl acrylate modified nano silica, alumina, barium sulfate whisker, glass fiber, polyvinylidene fluoride, antioxidant. The polyethylene composite material for water supply pipe provided by the invention has the advantages of high strength, good compression resistance, excellent heat resistance and aging resistance, easy processing and good dimensional stability.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及聚乙烯管材
，尤其涉及一種給水管專用聚乙烯復合材料。
技術介紹
聚乙烯具有較高的強度，能承受一定的應變；具有良好的柔韌性和耐低溫性；對酸性和堿性物質具有優越的抗腐蝕性；重量輕，易加工成型，且便于安裝，目前已被廣泛應用于城市供水、排水、城市燃氣供應以及農用灌溉等領域。隨著社會的發展，人們對聚乙烯材料的性能提出了更高的要求，單純的聚乙烯材料已不能完全滿足社會的需要，往往需要通過物理或者化學方法進行改性來提高其性能。但是聚乙烯屬于非極性聚合物，與無機物、極性高分子相容性弱，現有的聚乙烯材料其強度仍不是很理想，用作給水管的過程中管壁往往比較厚，且耐熱性和耐老化性欠佳，在使用的過程中不能長期暴露于空氣中，從而限制了聚乙烯給水管的應用。
技術實現思路
基于
技術介紹
存在的技術問題，本專利技術提出了一種給水管專用聚乙烯復合材料，其強度高，抗壓性好，耐熱性和耐老化性能優異，易于加工，且尺寸穩定好。本專利技術提出的一種給水管專用聚乙烯復合材料，其原料按重量份包括以下組分：乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯100份、尼龍5-20份、聚苯醚3-15份、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物3-10份、硬脂酸鋅1-2份、硬脂酸鈣1-2.5份、檸檬酸三乙酯2-5份、異戊二烯2-5份、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷0.5-1.5份、聚異丁基乙烯醚0.2-1.5份、過氧化叔丁醇0.2-0.8份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨0.5-1.5份、丙烯酸縮水甘油酯改性納米二氧化硅2-10份、氧化鋁1-5份、硫酸鋇晶須2-6份、玻璃纖維3-10份、聚偏氟乙烯2-8份、抗氧劑0.5-1份。優選地，其原料中，乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯、尼龍、聚苯醚的重量比為100：10-18：6-13。優選地，其原料中，丙烯酸縮水甘油酯改性納米二氧化硅、氧化鋁、硫酸鋇晶須、玻璃纖維、聚偏氟乙烯的重量比為4.5-8：2.5-3：4-5：5-6.2：4.8-8。優選地，其原料按重量份包括以下組分：乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯100份、尼龍12-15份、聚苯醚9-12份、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物6-8份、硬脂酸鋅1.2-1.5份、硬脂酸鈣1.7-2.2份、檸檬酸三乙酯3.2-4份、異戊二烯3.2-4份、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷0.8-1.3份、聚異丁基乙烯醚0.8-1.3份、過氧化叔丁醇0.5-0.7份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨0.7-1.2份、丙烯酸縮水甘油酯改性納米二氧化硅5-7.6份、氧化鋁2.6-3份、硫酸鋇晶須4.2-4.8份、玻璃纖維5.3-6份、聚偏氟乙烯5-8份、抗氧劑0.6-0.9份。優選地，其原料按重量份包括以下組分：乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯100份、尼龍13.5份、聚苯醚10份、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物7.2份、硬脂酸鋅1.3份、硬脂酸鈣2份、檸檬酸三乙酯3.6份、異戊二烯3.5份、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷1份、聚異丁基乙烯醚1份、過氧化叔丁醇0.6份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨0.8份、丙烯酸縮水甘油酯改性納米二氧化硅6.5份、氧化鋁2.8份、硫酸鋇晶須4.5份、玻璃纖維5.7份、聚偏氟乙烯6.2份、抗氧劑0.7份。優選地，所述氧化鋁為納米氧化鋁，所述納米氧化鋁的平均粒徑為15-30nm，納米氧化鋁的比表面積為165-180m2/g。優選地，所述玻璃纖維的長度為1-3.5mm，直徑為15-25μm。優選地，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑DNP、抗氧劑CA、抗氧劑2246中的一種或者多種的混合物。本專利技術中，以乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯為主料，配合添加了尼龍、聚苯醚對其改性，在乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物的增容作用下，乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯、尼龍、聚苯醚具有很好的相容性，顯著提高了復合材料的強度，同時賦予復合材料優異的耐熱性、耐腐蝕性、耐水性和耐磨性；硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、檸檬酸三乙酯、異戊二烯、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、聚異丁基乙烯醚加入體系中，與體系的相容性好，克服了了因尼龍、聚苯醚的加入引起的流動性降低，加工困難的缺陷；乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯中，其分子中接枝了乙烯基硅烷，在交聯的過程中可水解為硅醇，能與體系中的羥基和N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷水解產生的Si-O-H進行縮合，在過氧化叔丁醇的輔助下，使聚乙烯分子產生了交聯，提高了體系的交聯密度，改善了復合材料的力學性能；丙烯酸縮水甘油酯改性納米二氧化硅中，在納米二氧化硅的表面成功接枝了丙烯酸縮水甘油酯，將其加入體系中，其表面的丙烯酸能與乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯中的不飽和鍵進行作用，提高了其在體系中的相容性，與氧化鋁配合后，顯著改善了復合材料的耐熱性；硫酸鋇晶須和玻璃纖維加入體系中，在N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨的作用下，與基體具有良好的界面粘結性能，且在基體中形成了三維的交叉結構，大幅度提高了復合材料的力學性能和耐長期蠕變性能，防止了因丙烯酸縮水甘油酯改性納米二氧化硅和氧化鋁的加入引起的強度降低的缺陷，改善了復合材料的綜合性能。具體實施方式下面，通過具體實施例對本專利技術的技術方案進行詳細說明。實施例1本專利技術提出的一種給水管專用聚乙烯復合材料，其原料按重量份包括以下組分：乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯100份、尼龍5份、聚苯醚15份、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物3份、硬脂酸鋅2份、硬脂酸鈣1份、檸檬酸三乙酯5份、異戊二烯2份、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷1.5份、聚異丁基乙烯醚0.2份、過氧化叔丁醇0.8份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨0.5份、丙烯酸縮水甘油酯改性納米二氧化硅10份、氧化鋁1份、硫酸鋇晶須6份、玻璃纖維3份、聚偏氟乙烯8份、抗氧劑0.5份。實施例2本專利技術提出的一種給水管專用聚乙烯復合材料，其原料按重量份包括以下組分：乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯100份、尼龍20份、聚苯醚3份、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物10份、硬脂酸鋅1份、硬脂酸鈣2.5份、檸檬酸三乙酯2份、異戊二烯5份、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷0.5份、聚異丁基乙烯醚1.5份、過氧化叔丁醇0.2份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨1.5份、丙烯酸縮水甘油酯改性納米二氧化硅2份、氧化鋁5份、硫酸鋇晶須2份、玻璃纖維1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種給水管專用聚乙烯復合材料，其特征在于，其原料按重量份包括以下組分：乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯100份、尼龍5?20份、聚苯醚3?15份、乙烯?丙烯酸甲酯?甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物3?10份、硬脂酸鋅1?2份、硬脂酸鈣1?2.5份、檸檬酸三乙酯2?5份、異戊二烯2?5份、N?苯基?3?氨基丙基三甲氧基硅烷0.5?1.5份、聚異丁基乙烯醚0.2?1.5份、過氧化叔丁醇0.2?0.8份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨0.5?1.5份、丙烯酸縮水甘油酯改性納米二氧化硅2?10份、氧化鋁1?5份、硫酸鋇晶須2?6份、玻璃纖維3?10份、聚偏氟乙烯2?8份、抗氧劑0.5?1份。

【技術特征摘要】
1.一種給水管專用聚乙烯復合材料，其特征在于，其原料按重量份包括以
下組分：乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯100份、尼龍5-20份、聚苯醚3-15份、
乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物3-10份、硬脂酸鋅1-2份、
硬脂酸鈣1-2.5份、檸檬酸三乙酯2-5份、異戊二烯2-5份、N-苯基-3-氨基丙
基三甲氧基硅烷0.5-1.5份、聚異丁基乙烯醚0.2-1.5份、過氧化叔丁醇
0.2-0.8份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨0.5-1.5份、丙烯酸縮水甘油酯
改性納米二氧化硅2-10份、氧化鋁1-5份、硫酸鋇晶須2-6份、玻璃纖維3-10
份、聚偏氟乙烯2-8份、抗氧劑0.5-1份。
2.根據權利要求1所述給水管專用聚乙烯復合材料，其特征在于，其原料
中，乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯、尼龍、聚苯醚的重量比為100：10-18：6-13。
3.根據權利要求1或2所述給水管專用聚乙烯復合材料，其特征在于，其
原料中，丙烯酸縮水甘油酯改性納米二氧化硅、氧化鋁、硫酸鋇晶須、玻璃纖
維、聚偏氟乙烯的重量比為4.5-8：2.5-3：4-5：5-6.2：4.8-8。
4.根據權利要求1-3中任一項所述給水管專用聚乙烯復合材料，其特征在
于，其原料按重量份包括以下組分：乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯100份、尼
龍12-15份、聚苯醚9-12份、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共
聚物6-8份、硬脂酸鋅1.2-1.5份、硬脂酸鈣1.7-2.2份、檸檬酸三乙酯3.2-4
份、異戊二烯3.2-4份、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷0.8-1.3份、聚異丁...

【專利技術屬性】
技術研發人員：金立勝，
申請(專利權)人：安徽寧國市高新管業有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34