專利名稱：一種埋地排水用管材專用粘結樹脂的制備方法
技術領域：
本發明屬于特種粘結樹脂材料技術領域，具體涉及一種應用于埋地排水用鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管專用粘結樹脂及其制備方法。
背景技術：
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)由于性能優良、成本低廉，其薄膜、片材及各種制品廣泛應用于日常生活中。但是，由于表面化學惰性極強，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PE材料表面進行處理和研究開發新型膠粘劑來實現。研制開發新型聚乙烯用膠粘劑主要是通過對原有聚乙烯用膠粘劑進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已經取得了不少進展，研究的膠粘劑范圍比較廣泛、開發的品種較多，在實際應用中解決了很多聚乙烯粘接問題。但是目前所開發的聚乙烯用膠粘劑要么使用條件苛刻，要么粘接強度不夠高、毒性大，要么價格昂貴，難于解決大量實際工業應用問題。而基于埋地排水管的工作特點該管道應具有極佳的承受外壓載荷并保持形狀穩定性的能力；具有較高的力學強度和沖擊韌性以保持管材整體性；還應具有優良耐磨性和適當的耐應力。而對于埋地排水用鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管中使用的粘結樹脂，由于使用環境的影響，一般聚乙烯樹脂粘結性弱，使用壽命短，對于工業、農業、市政上的應用存在一定的風險，使用成本高。本發明的目的是開發一種新型埋地排水用鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管專用聚乙烯粘結樹脂，是一種高粘接強度、無毒害、綠色環保、在水浸泡的環境下能永久粘接、成本低廉的產品。
發明內容
本發明為了解決埋地排水管專用粘結樹脂成本高、粘結度低、在水浸泡環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聚乙烯螺旋波紋管專用聚乙烯粘結樹脂的制備方法，由該方法制備的材料用于埋地排水管最大的特點是耐水性，能夠在水長期浸泡的環境下保持良好的粘結性能，以及具有耐腐蝕性、良好的剛性、耐壓性、穩定性、 使用壽命長的特點，并且管材的成本明顯的降低。本發明提出的用于埋地排水用鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管的粘結樹脂，其質量份配方如下交聯改性聚乙烯樹脂 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 份本發明的另一目的是提供一種專用粘結樹脂的制備方法，其工藝制備過程如下1、交聯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 15min，冷去 P 15min。2、共混接枝將交聯改性聚乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、乙烯一醋酸乙烯共聚樹脂混合，采用反應擠出接枝技術將丙烯酸(AA)接枝到聚乙烯分子鏈上。反應溫度控制在 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%放入高混機中經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制備的產品60-80%、潤滑劑0. 5_1 %放入高混機中攪拌，攪拌的同時加熱到100-120°C，然后將步驟3經混后獲得分散均勻的粉末加入高混機中，在高混機中轉速在2000轉/分的條件下預混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中，進料口溫度為 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樹脂。本發明具有的特點是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，在水長期浸泡環境下仍然保持高粘結強調。2、具有良好的剛性，管材的抗開裂性能、耐壓性、穩定性都有所改善，具有耐腐蝕性強3、管材的成本明顯的降低。本發明提供的一種埋地排水管專用粘結樹脂的制備方法，通過對聚乙烯樹脂交聯改性，將交聯改性聚乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、乙烯一醋酸乙烯共聚樹脂混合，采用反應擠出接枝技術將功能單體接枝到聚乙烯分子鏈上。由于共混交聯，產生的過氧化物濃度均勻、可控，解決了聚乙烯在反應擠出接枝過程中的交聯問題，制備的聚乙烯粘結樹脂具有接枝率和接枝效率高，與金屬等極性材料粘結性能好。在交聯改性過程中引入炭黑和氧化鋅，能夠提高交聯產物的拉伸強度。本發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，提高了產品的耐水性能，玻璃化溫度升高；另外，產品的力學性能顯著提高，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合。本發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的初粘性非常高，并具有較好的粘接強度。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碳酸鈣等無機粒子與聚乙烯塑料之間的相容性；引用潤滑劑主要是改善配方料的成型加工性能，便于擠出成型。
具體實施例方式實施例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15min，冷卻15min。2、共混接枝將交聯改性聚乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、乙烯一醋酸乙烯共聚樹脂混合，采用反應擠出接枝技術將丙烯酸(AA)接枝到聚乙烯分子鏈上，反應溫度控制在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%放入高混機中經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制備的產品70%、潤滑劑0%放入高混機中攪拌，攪拌的同時加熱到100°c，然后將步驟3經混后獲得分散均勻的粉末加入高混機中，在高混機中轉速在2000轉/分的條件下預混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中，進料口溫度為 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。實施例21、交聯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15min，冷卻15min。2、共混接枝將交聯改性聚乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、乙烯一醋酸乙烯共聚樹脂混合，采用反應擠出接枝技術將丙烯酸(AA)接枝到聚乙烯分子鏈上。反應溫度控制在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%放入高混機中經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制備的產品70%、潤滑劑0. 8%放入高混機中攪拌，攪拌的同時加熱到110°C，然后將步驟3經混后獲得分散均勻的粉末加入高混機中，在高混機中轉速在2000轉/分的條件下預混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中，進料口溫度為 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。對上述2種方法所制得的專用料采用下列測試方法檢測熔體指數采用GB/ T3682-2000規定的方法測定，拉伸性能按GB/T1040-92規定的方法測定，拉伸速度為50mm/ min ；彎曲性能按GB/T9431-2000規定的方法測定，測得的各項性能參數見表1
權利要求
1. 一種應用于埋地排水用鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管專用粘結樹脂，其特征在于其質量份配方如下交聯改性聚乙烯樹脂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 份潤滑劑1-3份
2.本發明的具體操作工藝和步驟如下1)交聯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15min， 冷卻15min。2)共混接枝將交聯改性聚乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、乙烯一醋酸乙烯共聚樹脂混合，采用反應擠出接枝技術將丙烯酸(AA)接枝到聚乙烯分子鏈上；反應溫度控制在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%放入高混機中經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制備的產品60-80%、潤滑劑0.5-1%放入高混機中攪拌， 攪拌的同時加熱到100-120°C，然后將步驟3經混后獲得分散均勻的粉末加入高混機中，在高混機中轉速在2000轉/分的條件下預混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中，進料口溫度為 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樹脂。
全文摘要
本發明屬于特種粘結樹脂材料技術領域，具體涉及一種應用于埋地排水用鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管專用粘結樹脂及其制備方法。本發明制備的埋地排水用鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管專用粘結樹脂用于埋地排水管有著良好的防水性能，在水長期浸泡環境下仍然保持高粘結強調，并且具有良好的剛性，管材的抗開裂性能、耐壓性、穩定性都有所改善，具有耐腐蝕性強。使用此方法管材的成本可以得到明顯的降低。
文檔編號C09J193/04GK102153974SQ20101061912
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月29日 優先權日2010年12月29日
發明者儲江順, 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 申請人:上海邦中高分子材料有限公司