塑料合金及其製備方法和應用的製作方法

2023-06-19 12:53:41 3

專利名稱：塑料合金及其製備方法和應用的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種高分子化合物的為原料的組合物及其製備方法，特別 是以超高密度聚乙烯和聚氨酯為主要原料的高分子化合物的組合物。
背景技術：
目前液體輸送的大口徑主幹管網， 一般採用價格昂貴的優質鋼管(石
油管道)、純塑料PVC、玻璃鋼管(腐蝕性化學品輸送)，內襯陶瓷、水泥
的鑄鐵城市供水管及內襯瀝青等的下水、汙水管等，但這些都滿足不了耐 高壓、純淨、低阻力、耐腐蝕、安裝施工方便的主幹管網發展要求。大口 徑超長鋼一聚氨酯彈性體複合管雖然可以滿足以上要求，但由於其造價高 及不耐某些高強腐蝕能力的化學介質不利於國家大型工程的全面大規模建 設與改造。

發明內容
本發明的目的是提供一種適合做金屬襯層的塑料合金，本發明的另一 個目的是提供該塑料合金的製備方法，本發明的第三個目的是提供該塑料 合金的使用方法。 '
本發明的技術方案為， 一種塑料合金的製備方法
將乙烯丙烯酸聚合物(EAA)與液晶聚氨酯(LCPU)按照3~8: 1的重量 份的比例在髙速捏合機中混合l小時，然後將該混合物粉體與超高分子量聚乙 烯(UHMWPE)粉以1: 3~5重量份的比例高速混合1小時。
上述方法中使用的乙烯丙烯酸聚合物(EAA)、液晶聚氨酯(LCPU)可以 使用巿場提供的產品，也可以依照下述方法製備。
乙烯丙烯酸聚合物(EAA)的合成
將氯化聚乙烯(CPE)與丙烯酸按照1~6: 1的比例在雙螺杆擠出機其各 段溫度為100, 90， 80， 60， 40'C;經力化學接枝共聚，造粒成乙烯丙烯酸聚合 物(EAA)粒狀產品。然後乙烯丙烯酸聚合物(EAA)粒料在液氮深冷條件下， 經高剪切力的塑料粉體工程機械製成所需的60~ 100目的粉料； 液晶聚氨酯LCPU的合成 合成路線如下formula see original document page 5
具體步驟為在反應釜中加入異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)或六亞甲基二 異氰酸酯(HDI),加入N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)作為溶劑，加熱至IO(TC 後開始往體系中滴加4， 4'-聯苯二酚的DMAc溶液，經2.5h滴加完畢後，啟 用冷凝回流裝置，再反應5h後將溫度升至120匸，停止冷凝回流，往體系內滴 加1，4-丁二醇的DMAc溶液，滴加完畢後裝上冷凝回流裝置，保持該溫度繼續 反應5h。
反應結東後，蒸出部分溶劑，將溶液倒入的蒸餾水中，沉澱，抽濾，用80% 的乙醇溶液反覆洗滌，產物經100'C、 10h真空千燥，所得產物為淺黃色透明的 塊狀固體，粉碎後即為LCPU。
使用上述的製備方法達到的塑料合金的技術性能指標熔體流動速率 MFR/(g/10min， 190。C， 2.16kg) >9;維卡軟化點/"C >87;極限抗拉強度/MPa M6;斷裂伸長率/% >590; 耐蝕性能(6個月)<0. 1 g/cm2; 適用溫 度-54r~100°C。
該塑料合金的主要用途是以塑料合金為內襯材料以普通鋼型材為骨架製成 鋼塑複合材料。
塑料合金為內襯材料的複合鋼管道，是由下述原料按照下述步驟製得的 產品
&對鋼管預處理釆用噴沙或拋丸的方法進行處理，處理後的表面質 量應達到GB8923—1988標準中規定的Sal/2級要求，
b.使用變頻電磁感應加熱鋼管達到220X:~-260°C,
e.使用布料器將塑料合金粉均勻布到管遒內，然後離心旋轉轉速為 60~80轉/分、塑料合金粉在管道內被管道自身熱量加熱熔融滾塑、 厚度為2—4mm，
d.對塗敷後的管道放入硫化窯內加溫至60'C保溫2小時進行後硫化。UHMWPE-LCPU-EAA塑料合金的合成技術工藝新穎，綜合性能優，(1) LCPU具有液晶性能顯著，熱致相變溫度與UHMWPE相匹配，且其介晶單元之 外的軟段區與UHMWPE結構的相容性好，可顯著改善UHMWPE的熔融流動速 率。(2) EAA既可改善UHMWPE的熔融流動速率，還實現UHMWPE與鋼管 良好的粘和作用；
使用UHMWPE-LCPU-EAA塑料合金可以製造特種鋼一塑複合管及異 型件；由於採用離心旋轉、變頻電磁加熱熔融滾塑複合工藝，因此複合管 的管徑基本不受限制，並且設備投資規模小，工藝簡單。
本發明公開的UHMWPE-LCPU-EAA塑料合金該材料與鋼管具有非 常高的粘合強度，以保證複合層不脫落，不堵塞管道，降低流動阻力，耐 腐蝕、耐磨損，提高使用壽命。
本發明的有益效果是，本發明公開了一種以超高密度聚乙烯、聚氨酯 為原料的UHMWPE-LCPU-EAA塑料合金製備技術，該塑料合金與鋼板或鋼 管具有非常髙的軲合強度，以保證複合層不脫落，不堵塞管道，降低流動
阻力，耐腐蝕、耐磨損，提高使用壽命，本發明公開的塑料合金為內襯材 料的複合鋼管為化工行業提供了一種長壽命、耐腐蝕、耐磨損的物料傳輸 管道，同時為城巿主幹供水管網，提供一種新的管道。
具體實施例方式
本發明的具體實施方式
是
實施例1，塑料合金的製備將乙烯丙烯酸聚合物(EAA)與液晶聚氨酯 LCPU按照3-8: 1的重量份的比例在髙速捏合機中混合l小時，然後將該混合 物粉體與超高分子量聚乙烯(UHMWPE)粉以1: 3-5重量份的比例高速混 合l小時，製得塑料合金。
實施例2,乙烯丙烯酸聚合物(EAA)的合成
將氯化聚乙烯(CPE)與丙烯酸按照1~6: 1的重量份數的比例在雙螺杆 擠出機其各段溫度為100, 90， 80, 60， 40匸；經力化學接枝共聚，造粒成乙烯 丙烯酸聚合物(EAA)粒狀產品。然後乙烯丙烯酸聚合物(EAA)粒料在液氮 深冷條件下，經高剪切力的塑料粉體工程機械製成所需的60~100目的粉料； 實施例2，液晶聚氨酯LCPU的合成 合成路線如下OCN—R-NCO + HCK H\ /)~OH
"00CNH~ ~NC0
-^卜中H^00CNh+R~NHC00-
NCO
H3CnJL J^CH2NCO
其中R: H3C^^Sh3或是OCN-(CH2)6-NCO
具體步驟為在反應釜中加入異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)或六亞甲基二 異氰酸酯(HDI),加入N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)作為溶劑，加熱至100°C 後開始往體系中滴加4， 4'-聯苯二酚的DMAc溶液，經2.5h滴加完畢後，啟 用冷凝回流裝置，再反應5h後將溫度升至120°C,停止冷凝回流，往體系內滴 加1,4-丁二醇的DMAc溶液，滴加完畢後裝上冷凝回流裝置，保持該溫度繼續 反應5h。
反應結束後，蒸出部分溶劑，將溶液倒入的蒸餾水中，沉澱，抽濾，用80% 的乙醇溶液反覆洗滌，產物經100'C、 10h真空乾燥，所得產物為淺黃色透明的 塊狀固體，粉碎後即為LCPU。
實施例4，以塑料合金為內襯材料的複合鋼管道的製備方法
a. 對鋼管預處理採用噴沙或拋丸的方法進行處理，處理後的表面質 量應達到GB8923—1988標準中規定的Sal/2級要求，
b. 使用變頻電磁感應加熱鋼管達到220'C—26(TC，
c. 使用布料器將塑料合金粉均勻布到管道內，然後離心旋轉轉速為 60~80轉/分、塑料合金粉在管道內被管道自身熱量加熱熔融滾塑、厚 度為2—4mm，
d. 對塗敷後的管道放入硫化窯內加溫至60'C保溫2小時進行後硫化。
權利要求
1. 一種塑料合金，其特徵在於是由下述原料和製備方法得到的產品將乙烯丙烯酸聚合物(EAA)與液晶聚氨酯(LCPU)按照3～8∶1的重量份的比例在高速捏合機中混合1小時，然後將該混合物粉體與超高分子量聚乙烯(UHMWPE)粉以1∶3～5重量份的比例高速混合1小時。
2. 根據權利要求l所述的塑料合金，其特徵在於所述的乙烯丙烯酸聚合 物(EAA)是下述原料配比和工藝獲得的產物，將氯化聚乙烯(CPE)與丙烯酸按照1~6: 1的重量份的比例在雙螺杆擠 出機其各段溫度為100，卯，80, 60， 40°C;經力化學接枝共聚，造粒成乙烯丙 烯酸聚合物(EAA)粒狀產品。然後乙烯丙烯酸聚合物(EAA)粒料在液氮深 冷條件下，經高剪切力的塑料粉體工程機械製成所需的60~100目的粉料。
3. 根據權利要求1所述的塑料合金，其特徵在於所述的液晶聚氨酯 (LCPU)是下述原料配比和工藝獲得的產物，合成路線如下 formula see original document page 2其中R: HsC^^CHa 或是OCN-(CH2)6-NCO在反應釜中加入異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)或六亞甲基二異氰酸酯(HDI)， 加入N,N-二甲基乙醯胺DMAc作為溶劑，加熱至10(TC後開始往體系中滴加4， 4，-聯苯二酴的DMAc溶液，經2.5h滴加完畢後，啟用冷凝回流裝置，再反應 5h後將溫度升至120°C,停止冷凝回流，往體系內滴加1,4-丁二醇的DMAc溶 液，滴加完畢後裝上冷凝回流裝置，保持該溫度繼續反應5h,反應結東後，蒸出部分溶劑，將溶液倒入的蒸餾水中，沉澱，抽濾，用80 /0 的乙醇溶液反覆洗滌，產物經100。C、 10h真空乾燥，所得產物為淺黃色透明的 塊狀固體，粉碎後即為LCPU。
4.權利要求i所述的塑料合金的製備方法，其特徵是將乙烯丙烯酸聚合物 (EAA)與液晶聚氨酯(LCPU)按照3-8: 1的重量份的比例在髙速捏合機中混合1小時，然後將該混合物粉體與超高分子量聚乙烯(UHMWPE)粉以1: 3~ 5重量份的比例髙速混合1小時。
5. 權利要求l所述的塑料合金的使用方法其特徵是以塑料合金為內襯 材料以普通鋼型材為骨架製成鋼塑複合材料。
6, 根據權利要求5所述的鋼塑複合材料，其特徵是 一種塑料合金為 內襯材料的複合鋼管道，是由下述原料按照下述步驟製得的產品a. 對鋼管預處理釆用噴沙或拋丸的方法進行處理，處理後的表面質 量應達到GB8923—1988標準中規定的Sal/'2級要求，b. 使用變頻電磁感應加熱鋼管達到220'C—26(TC，c. 使用布料器將塑料合金粉均句布到管道內，然後離心旋轉轉速為 60~80轉/分、塑料合金粉在管道內被管道自身熱量加熱熔融滾塑、 厚度為2—4mm，d. 對塗敷後的管道放入硫化窯內加溫至60X:保溫2小時進行後硫化。
全文摘要
本發明公開了一種塑料合金及其製備方法和應用屬於一種高分子化合物為原料的組合物及其製備方法，特別是以超高密度聚乙烯和聚氨酯為主要原料的高分子化合物的組合物。本發明公開了一種以超高密度聚乙烯、聚氨酯為主要原料的UHMWPE-LCPU-EAA塑料合金製備技術，該塑料合金與鋼板或鋼管具有非常高的粘合強度，以保證複合層不脫落，不堵塞管道，降低流動阻力，耐腐蝕、耐磨損，提高使用壽命，本發明公開的塑料合金為內襯材料的複合鋼管為化工行業提供了一種長壽命、耐腐蝕、耐磨損的物料傳輸管道，同時為城市主幹供水管網，提供一種新的管道。
文檔編號C08L23/00GK101418095SQ20081023821
公開日2009年4月29日 申請日期2008年12月10日 優先權日2008年12月10日
發明者吳志平, 吳志新, 李方文 申請人:濟南志信電力設備製造有限公司