【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于超高分子量聚乙烯改性，具體涉及一種改性超高分子量聚乙烯內襯油管專用樹脂及其制備方法。
技術介紹
1、超高分子量聚乙烯因其極高的分子量和高度纏結的分子結構而展現出高強度、高耐磨性、優異的耐化學腐蝕性和良好的自潤滑等優點，目前油田在用的油管一般是在普通油管內襯入超高分子量聚乙烯管來減緩抽油桿與油管的磨損以及油管的內壁腐蝕。
2、超高分子量聚乙烯的熔融擠出加工難度大、表面硬度低與耐熱性差等缺點使其無法滿足特定要求的工作環境。目前，針對超高分子量聚乙烯性能缺陷的改性研究主要集中在提高其耐磨性等方面，針對其耐高溫性等缺陷的改性研究較少。
3、公開號為cn114409987a的中國專利申請文件公開了一種耐高溫超高分子量聚乙烯復合管材及其制備方法，該耐高溫超高分子量聚乙烯包含：質量分數為1.5%~8%的超高分子量聚乙烯、質量分數為1.5%~8%的高密度聚乙烯、質量分數為1.5%~8%的馬來酸酐接枝聚乙烯、質量分數為10%~30%的耐高溫材料、質量分數為1%~10%的潤滑劑和質量分數為5%~20%的填料，其中，耐高溫材料為硅藻土和滑石粉中的至少一種；解決了超高分子量聚乙烯復合管材熱變形溫度低的問題，改善了超高分子量聚乙烯的耐熱性能。
4、但該復合管材中加入了過多的填料和硅藻土、滑石粉等耐高溫材料來提高其耐高溫性能，填料過多的加入會影響材料的性能，且長期使用過程中較多的無機填料會出現外滲現象，縮短其使用壽命。
技術實現思路
1、現有的內襯油管專用樹脂
2、為了實現本專利技術的目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、第一方面，本專利技術提供一種改性超高分子量聚乙烯內襯油管專用樹脂，由如下質量份的原料制成：
4、超高分子量聚乙烯65-80份、高密度聚乙烯5-10份、改性聚芳醚酮8-12份、改性超支化聚酯4-7份、硅酮母粒0.3-2份、抗氧化劑0.1-0.5份。
5、優選地，所述改性聚芳醚酮的制備方法包括如下步驟：
6、（1）在惰性氣體保護下，將[4-[4-(4-氟苯甲酰基)苯基]苯基]-(4-氟苯基)甲酮、4,4'-(1,4-亞苯基二異亞丙基)二苯酚、2,3,4,5-四(3,4-二羥基苯基)噻吩與碳酸鉀混合均勻，加入n,n-二甲基甲酰胺和帶水劑，升溫進行回流反應，待水和帶水劑蒸出后，繼續升溫進行聚合反應得聚合物；
7、（2）將聚合物在水中煮沸洗滌，干燥后加入二苯砜中混合均勻，在無水乙醇中沉淀，過濾，干燥得改性聚芳醚酮。
8、所述改性聚芳醚酮的反應式如下：
9、
10、通過采用上述技術方案，4,4'-(1,4-亞苯基二異亞丙基)二苯酚含有的兩個酚羥基與[4-[4-(4-氟苯甲酰基)苯基]苯基]-(4-氟苯基)甲酮中的氟原子發生親核取代反應；2,3,4,5-四(3,4-二羥基苯基)噻吩中噻吩環、苯環等基團具有一定的共軛結構，將其引入改性聚芳醚酮的分子主鏈中可以減緩聚芳醚酮分子在高溫下的熱振動和分子鏈的運動，提高分子鏈的剛性和耐高溫穩定性；2,3,4,5-四(3,4-二羥基苯基)噻吩的多羥基結構也可與改性聚芳醚酮的分子鏈形成交聯點，提高材料的力學性能。
11、優選地，所述步驟（1）中，[4-[4-(4-氟苯甲酰基)苯基]苯基]-(4-氟苯基)甲酮、4,4'-(1,4-亞苯基二異亞丙基)二苯酚與2,3,4,5-四(3,4-二羥基苯基)噻吩的摩爾比為1∶(0.5-2)∶(0.3-0.6)。
12、優選地，所述步驟（1）中，碳酸鉀與4,4'-(1,4-亞苯基二異亞丙基)二苯酚的摩爾比為(3.2-3.5)∶1。
13、通過采用上述技術方案，該配比下，反應速率適中；當碳酸鉀用量較少時，反應速率較慢，容易使生成的改性聚芳醚酮分子量分布不均勻；過量的碳酸鉀可能會導致反應難以控制，影響改性聚芳醚酮的力學性能。
14、優選地，所述步驟（1）中，回流反應的溫度為120-150℃，回流反應的時間為2-4h；聚合反應的溫度為160-180℃，聚合反應的時間為8-10h。
15、優選地，所述步驟（1）中，帶水劑選自甲苯、二甲苯中的一種。
16、優選地，所述步驟（1）中，n,n-二甲基甲酰胺的用量為使反應體系的固含量為10%-15%。
17、優選地，所述改性超支化聚酯的制備方法包括如下步驟：
18、將單寧酸、端羥基超支化聚酯與丙酮于40-50℃混合2-5h，旋蒸除去丙酮，干燥得改性超支化聚酯。
19、通過采用上述技術方案，超高分子量聚乙烯與改性聚芳醚酮直接混合相容性較差，改性超支化聚酯可以提高二者之間的相容性。單寧酸的酚羥基和超支化聚酯分子中的羰基、羥基等基團之間可以形成氫鍵，使單寧酸和超支化聚酯形成相對穩定的復合物。單寧酸具有苯環等共軛結構，其改性超支化聚酯后，能夠使樹脂在更高溫度的環境下保持較好的穩定性；其次，單寧酸的抗氧化性可以在一定程度上抑制樹脂在高溫下的氧化降解反應，降低樹脂在熱氧環境中的性能劣化速度，延長使用壽命。
20、優選地，所述單寧酸的用量為所述端羥基超支化聚酯的質量的3%-4.5%。
21、通過采用上述技術方案，單寧酸用量過多可能會因其本身較強的黏附性而影響樹脂的加工性能。
22、優選地，所述超高分子量聚乙烯的黏均分子量為250萬-350萬；所述高密度聚乙烯的黏均分子量為30萬-50萬。
23、第二方面，本專利技術提供了上述改性超高分子量聚乙烯內襯油管專用樹脂的制備方法，包括如下步驟：
24、將超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、改性聚芳醚酮、改性超支化聚酯、硅酮母粒與抗氧化劑混合均勻后置于雙螺桿擠出機中，熔融，擠出，造粒，干燥，粉碎得改性超高分子量聚乙烯內襯油管專用樹脂。
25、優選地，所述擠出的溫度依次為125-135℃、225-235℃、265-270℃、275-280℃、285-290℃。
26、綜上所述，本專利技術的有益效果是：
27、（1）本專利技術制備的改性聚芳醚酮可以改善超高分子量聚乙烯的耐高溫性能和耐磨性能；本專利技術將聯苯單元、噻吩環等結構引入到改性聚芳醚酮分子主鏈中，使其具有更好的耐高溫性能；其次，4,4'-(1,4-亞苯基二異亞丙基)二苯酚中的烷基可以降低分子間的作用力，在提高改性聚芳醚酮流動性的同時保持了分子主鏈的剛性；
28、（2）本專利技術制備的改性超支化聚酯的分子形狀更接近球形，可以穿插在超高分子量聚乙烯與改性聚芳醚酮分子鏈之間，增加不同分子鏈之間的接觸面積，從而在一定程度上提高體系的相容性；同時，改性超支化聚酯加入使得體系的分子鏈相互作用增強，穩定性也有所提高；
29、（3）本專利技術硅酮母粒的引入可以降低熔體粘度，使樹脂在加工過程中更容易流動；其次，硅酮母粒可以適當提高本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種改性超高分子量聚乙烯內襯油管專用樹脂，其特征在于，由如下質量份的原料制成：
2.根據權利要求1所述的一種改性超高分子量聚乙烯內襯油管專用樹脂，其特征在于，所述改性聚芳醚酮的制備方法包括如下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種改性超高分子量聚乙烯內襯油管專用樹脂，其特征在于，所述步驟（1）中，[4-[4-(4-氟苯甲酰基)苯基]苯基]-(4-氟苯基)甲酮、4,4'-(1,4-亞苯基二異亞丙基)二苯酚與2,3,4,5-四(3,4-二羥基苯基)噻吩的摩爾比為1∶(0.5-2)∶(0.3-0.6)。
4.根據權利要求2所述的一種改性超高分子量聚乙烯內襯油管專用樹脂，其特征在于，所述步驟（1）中，碳酸鉀與4,4'-(1,4-亞苯基二異亞丙基)二苯酚的摩爾比為(3.2-3.5)∶1。
5.根據權利要求2所述的一種改性超高分子量聚乙烯內襯油管專用樹脂，其特征在于，所述步驟（1）中，回流反應的溫度為120-150℃，回流反應的時間為2-4h；聚合反應的溫度為160-180℃，聚合反應的時間為8-10h。
6.根據權利要求2所述的
7.根據權利要求1所述的一種改性超高分子量聚乙烯內襯油管專用樹脂，其特征在于，所述改性超支化聚酯的制備方法包括如下步驟：
8.根據權利要求7所述的一種改性超高分子量聚乙烯內襯油管專用樹脂，其特征在于，所述單寧酸的用量為所述端羥基超支化聚酯的質量的3%-4.5%。
9.根據權利要求1所述的一種改性超高分子量聚乙烯內襯油管專用樹脂，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯的黏均分子量為250萬-350萬；所述高密度聚乙烯的黏均分子量為30萬-50萬。
10.一種如權利要求1-9任一項所述的改性超高分子量聚乙烯內襯油管專用樹脂的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種改性超高分子量聚乙烯內襯油管專用樹脂，其特征在于，由如下質量份的原料制成：
2.根據權利要求1所述的一種改性超高分子量聚乙烯內襯油管專用樹脂，其特征在于，所述改性聚芳醚酮的制備方法包括如下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種改性超高分子量聚乙烯內襯油管專用樹脂，其特征在于，所述步驟（1）中，[4-[4-(4-氟苯甲酰基)苯基]苯基]-(4-氟苯基)甲酮、4,4'-(1,4-亞苯基二異亞丙基)二苯酚與2,3,4,5-四(3,4-二羥基苯基)噻吩的摩爾比為1∶(0.5-2)∶(0.3-0.6)。
4.根據權利要求2所述的一種改性超高分子量聚乙烯內襯油管專用樹脂，其特征在于，所述步驟（1）中，碳酸鉀與4,4'-(1,4-亞苯基二異亞丙基)二苯酚的摩爾比為(3.2-3.5)∶1。
5.根據權利要求2所述的一種改性超高分子量聚乙烯內襯油管專用樹脂，其特征在于，所述步驟（1）中，回流反應的溫度為1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：丁秀亮，肖帥，杜明祥，
申請(專利權)人：濰坊聚樸新材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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