專利名稱：一種埋地排水用管材專用粘結(jié)樹脂的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于特種粘結(jié)樹脂材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于埋地排水用鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管專用粘結(jié)樹脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
塑料埋地排水管主要分為輸送污水的排污管道和輸送雨水的排雨水管道。該管道的主要原材料為聚乙烯和聚氯乙烯。聚乙烯(PE)由于性能優(yōu)良、成本低廉，其薄膜、片材及各種制品廣泛應(yīng)用于日常生活中。但是，由于表面化學(xué)惰性極強(qiáng)，PE是很難用通用膠粘劑粘接的，提高PE材料的粘接性能主要通過對(duì)PE材料表面進(jìn)行處理和研究開發(fā)新型膠粘劑來實(shí)現(xiàn)。研制開發(fā)新型聚乙烯用膠粘劑主要是通過對(duì)原有聚乙烯用膠粘劑進(jìn)行改性和合成新型膠粘劑，近年來研究人員研制出了各種新型膠粘劑，主要品種有丙烯酸系膠粘劑、聚氨醋膠粘劑、SBS膠粘劑、壓敏型膠粘劑、改性EVA膠粘劑、氯化聚丙烯膠粘劑等。目前，聚乙烯用膠粘劑的研究開發(fā)已經(jīng)取得了不少進(jìn)展，研究的膠粘劑范圍比較廣泛、開發(fā)的品種較多，在實(shí)際應(yīng)用中解決了很多聚乙烯粘接問題。但是目前所開發(fā)的聚乙烯用膠粘劑要么使用條件苛刻，要么粘接強(qiáng)度不夠高、毒性大，要么價(jià)格昂貴，難于解決大量實(shí)際工業(yè)應(yīng)用問題。而基于埋地排水管的工作特點(diǎn)該管道應(yīng)具有極佳的承受外壓載荷并保持形狀穩(wěn)定性的能力；具有較高的力學(xué)強(qiáng)度和沖擊韌性以保持管材整體性；還應(yīng)具有優(yōu)良耐磨性和適當(dāng)?shù)哪蛻?yīng)力。而對(duì)于埋地排水用鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管中使用的粘結(jié)樹脂，由于使用環(huán)境的影響，一般聚乙烯樹脂粘結(jié)性弱，使用壽命短，對(duì)于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、市政上的應(yīng)用存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，使用成本高。本發(fā)明的目的是開發(fā)一種新型埋地排水用鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管專用聚乙烯粘結(jié)樹脂，是一種高粘接強(qiáng)度、無毒害、綠色環(huán)保、在水浸泡的環(huán)境下能永久粘接、成本低廉的產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決埋地排水管專用粘結(jié)樹脂成本高、粘結(jié)度低、在水浸泡環(huán)境下使用壽命短等問題，提供了一種新型的埋地排水用鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管專用聚乙烯粘結(jié)樹脂的制備方法，由該方法制備的材料用于埋地排水管最大的特點(diǎn)是耐水性，能夠在水長(zhǎng)期浸泡的環(huán)境下保持良好的粘結(jié)性能，以及具有耐腐蝕性、良好的剛性、耐壓性、穩(wěn)定性、 使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，并且管材的成本明顯的降低。本發(fā)明提出的用于埋地排水用鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管的粘結(jié)樹脂，其質(zhì)量份配方如下交聯(lián)改性聚乙烯樹脂 40-70份聚乙烯樹脂15-45份乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂 1218份炭黑和氧化鋅5-10份
Si02納米粒子氫化松香酯和多萜烯樹脂
5-10 份 3-8份 3-5份硅鈣鎂晶須丙烯酸(AA)填料(水泥)
50-100 份 20-50 份本發(fā)明的另一目的是提供一種專用粘結(jié)樹脂的制備方法，其工藝制備過程如下1、交聯(lián)改性將聚乙烯和過氧化二異丙苯(DCP)、炭黑和氧化鋅加入開煉機(jī)混煉， 在110°c溫度下，熔融混和5-10min。將溫度上升至150°C _180°C，壓力12_20MPa，反應(yīng) 15min，冷去 P 15min。2、共混接枝將交聯(lián)改性聚乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、乙烯一醋酸乙烯共聚樹脂混合，采用反應(yīng)擠出接枝技術(shù)將丙烯酸(AA)接枝到聚乙烯分子鏈上。反應(yīng)溫度控制在 130-250°C。3、混合按重量百分比將表面處理過的Si02納米粒子1-3 %、水泥5 15 %、氫化松香酯和多萜烯樹脂2-15%，硅鈣鎂晶須3-5%放入高混機(jī)中經(jīng)5-10分鐘的冷混后，獲得分散均勻的粉末；4、高混按重量百分比將2制備的產(chǎn)品60-80%、潤(rùn)滑劑0. 5_1 %放入高混機(jī)中攪拌，攪拌的同時(shí)加熱到100-120°C，然后將步驟3經(jīng)混后獲得分散均勻的粉末加入高混機(jī)中，在高混機(jī)中轉(zhuǎn)速在2000轉(zhuǎn)/分的條件下預(yù)混5-10分鐘后獲得粒狀混合物；5、混煉將步驟4獲得的粒狀混合物料送到雙螺桿擠出機(jī)中，進(jìn)料口溫度為 150-160°C，熔體溫度為200-250°C，口模溫度為200_220°C的溫度范圍擠出粘結(jié)樹脂。本發(fā)明具有的特點(diǎn)是1、由該方法制備的材料用于埋地排水管有著良好的防水性能，在水長(zhǎng)期浸泡環(huán)境下仍然保持高粘結(jié)強(qiáng)調(diào)。2、具有良好的剛性，管材的抗開裂性能、耐壓性、穩(wěn)定性都有所改善，具有耐腐蝕性強(qiáng)3、管材的成本明顯的降低。本發(fā)明提供的一種埋地排水管專用粘結(jié)樹脂的制備方法，通過對(duì)聚乙烯樹脂交聯(lián)改性，將交聯(lián)改性聚乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、乙烯一醋酸乙烯共聚樹脂混合，采用反應(yīng)擠出接枝技術(shù)將功能單體接枝到聚乙烯分子鏈上。由于共混交聯(lián)，產(chǎn)生的過氧化物濃度均勻、可控，解決了聚乙烯在反應(yīng)擠出接枝過程中的交聯(lián)問題，制備的聚乙烯粘結(jié)樹脂具有接枝率和接枝效率高，與金屬等極性材料粘結(jié)性能好。在交聯(lián)改性過程中引入炭黑和氧化鋅，能夠提高交聯(lián)產(chǎn)物的拉伸強(qiáng)度。本發(fā)明中引入表面處理過的Si02納米粒子，Si02納米粒子均勻分散于基材中，提高了產(chǎn)品的耐水性能，玻璃化溫度升高；另外，產(chǎn)品的力學(xué)性能顯著提高，主要是基于處理過的Si02納米粒子與基材形成牢固的界面結(jié)合。本發(fā)明中引入水泥主要是減少聚乙烯原料的使用量，降低原材料成本；引用氫化松香酯和多萜烯樹脂，主要是作為增粘劑，能夠使粘接聚乙烯時(shí)的初粘性非常高，并具有較好的粘接強(qiáng)度。引用硅鈣鎂晶須主要是使其均勻分布在聚乙烯分子與剛性粒子之間，增加分子之間相互作用力，提高材料的剛性。丙烯酸接枝聚乙烯主要是提高粉煤灰和重質(zhì)碳酸鈣等無機(jī)粒子與聚乙烯塑料之間的相容性；引用潤(rùn)滑劑主要是改善配方料的成型加工性能，便于擠出成型。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例11、將聚乙烯和過氧化二異丙苯(DCP)、炭黑和氧化鋅加入開煉機(jī)混煉，在110°C溫度下，熔融混和6min。將溫度上升至160°C，壓力15MPa，反應(yīng)15min，冷卻15min。2、共混接枝將交聯(lián)改性聚乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、乙烯一醋酸乙烯共聚樹脂混合，采用反應(yīng)擠出接枝技術(shù)將丙烯酸(AA)接枝到聚乙烯分子鏈上，反應(yīng)溫度控制在150°C。3、混合按重量百分比將表面處理過的Si02納米粒子1%、水泥5%、氫化松香酯和多萜烯樹脂5%，硅鈣鎂晶須3%放入高混機(jī)中經(jīng)7分鐘的冷混后，獲得分散均勻的粉末；4、高混按重量百分比將2制備的產(chǎn)品70%、潤(rùn)滑劑0%放入高混機(jī)中攪拌，攪拌的同時(shí)加熱到100°c，然后將步驟3經(jīng)混后獲得分散均勻的粉末加入高混機(jī)中，在高混機(jī)中轉(zhuǎn)速在2000轉(zhuǎn)/分的條件下預(yù)混7分鐘后獲得粒狀混合物；5、混煉將步驟4獲得的粒狀混合物料送到雙螺桿擠出機(jī)中，進(jìn)料口溫度為 150°C，熔體溫度為200°C，口模溫度為200°C的溫度范圍擠出專用料。實(shí)施例21、交聯(lián)改性將聚乙烯和過氧化二異丙苯(DCP)、炭黑和氧化鋅加入開煉機(jī)混煉， 在110°c溫度下，熔融混和8min。將溫度上升至170°C，壓力20MPa，反應(yīng)15min，冷卻15min。2、共混接枝將交聯(lián)改性聚乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、乙烯一醋酸乙烯共聚樹脂混合，采用反應(yīng)擠出接枝技術(shù)將丙烯酸(AA)接枝到聚乙烯分子鏈上。反應(yīng)溫度控制在200攝氏度ο3、混合按重量百分比將表面處理過的Si02納米粒子2%、水泥10%、氫化松香酯和多萜烯樹脂8%，硅鈣鎂晶須4%放入高混機(jī)中經(jīng)8分鐘的冷混后，獲得分散均勻的粉末；4、高混按重量百分比將2制備的產(chǎn)品70%、潤(rùn)滑劑0. 8%放入高混機(jī)中攪拌，攪拌的同時(shí)加熱到110°C，然后將步驟3經(jīng)混后獲得分散均勻的粉末加入高混機(jī)中，在高混機(jī)中轉(zhuǎn)速在2000轉(zhuǎn)/分的條件下預(yù)混8分鐘后獲得粒狀混合物；5、混煉將步驟4獲得的粒狀混合物料送到雙螺桿擠出機(jī)中，進(jìn)料口溫度為 155°C，熔體溫度為240°C，口模溫度為210°C的溫度范圍擠出專用料。對(duì)上述2種方法所制得的專用料采用下列測(cè)試方法檢測(cè)熔體指數(shù)采用GB/ T3682-2000規(guī)定的方法測(cè)定，拉伸性能按GB/T1040-92規(guī)定的方法測(cè)定，拉伸速度為50mm/ min ；彎曲性能按GB/T9431-2000規(guī)定的方法測(cè)定，測(cè)得的各項(xiàng)性能參數(shù)見表1
權(quán)利要求
1. 一種應(yīng)用于埋地排水用鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管專用粘結(jié)樹脂，其特征在于其質(zhì)量份配方如下交聯(lián)改性聚乙烯樹脂40-70 份聚乙烯樹脂15-45 份乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂12-28 份炭黑和氧化鋅5-10 份Si02納米粒子5-10 份氫化松香酯和多萜烯樹脂3-8份硅鈣鎂晶須3-5份丙烯酸(AA)50-100 份填料(水泥)20-50 份潤(rùn)滑劑1-3份
2.本發(fā)明的具體操作工藝和步驟如下1)交聯(lián)改性將聚乙烯和過氧化二異丙苯(DCP)、炭黑和氧化鋅加入開煉機(jī)混煉，在 110°C溫度下，熔融混和5-10min。將溫度上升至150°C _180°C，壓力12_20MPa，反應(yīng)15min， 冷卻15min。2)共混接枝將交聯(lián)改性聚乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、乙烯一醋酸乙烯共聚樹脂混合，采用反應(yīng)擠出接枝技術(shù)將丙烯酸(AA)接枝到聚乙烯分子鏈上；反應(yīng)溫度控制在130-250°C。3)混合按重量百分比將表面處理過的Si02納米粒子1-3%、水泥5 15%、氫化松香酯和多萜烯樹脂2-15%，硅鈣鎂晶須3-5%放入高混機(jī)中經(jīng)5-10分鐘的冷混后，獲得分散均勻的粉末；4)高混按重量百分比將2制備的產(chǎn)品60-80%、潤(rùn)滑劑0.5-1%放入高混機(jī)中攪拌， 攪拌的同時(shí)加熱到100-120°C，然后將步驟3經(jīng)混后獲得分散均勻的粉末加入高混機(jī)中，在高混機(jī)中轉(zhuǎn)速在2000轉(zhuǎn)/分的條件下預(yù)混5-10分鐘后獲得粒狀混合物；5)混煉將步驟4獲得的粒狀混合物料送到雙螺桿擠出機(jī)中，進(jìn)料口溫度為 150-160°C，熔體溫度為200-250°C，口模溫度為200_220°C的溫度范圍擠出粘結(jié)樹脂。
全文摘要
本發(fā)明屬于特種粘結(jié)樹脂材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于埋地排水用鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管專用粘結(jié)樹脂及其制備方法。本發(fā)明制備的埋地排水用鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管專用粘結(jié)樹脂用于埋地排水管有著良好的防水性能，在水長(zhǎng)期浸泡環(huán)境下仍然保持高粘結(jié)強(qiáng)調(diào)，并且具有良好的剛性，管材的抗開裂性能、耐壓性、穩(wěn)定性都有所改善，具有耐腐蝕性強(qiáng)。使用此方法管材的成本可以得到明顯的降低。
文檔編號(hào)C09J193/04GK102153974SQ20101061912
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者儲(chǔ)江順, 彭艷華, 李南平, 歐陽圣, 歐陽貴, 畢宏海, 畢宏清, 程啟山, 肖伏蘭, 鄭飛艷 申請(qǐng)人:上海邦中高分子材料有限公司