一種鋁塑複合管專用粘接樹脂及其製備方法與流程
2023-06-16 00:14:46 1
本發明涉及高分子材料技術領域，特別涉及一種鋁塑複合管專用粘接樹脂及其製備方法。
背景技術：
隨著科技的發展，市場對金屬-塑料複合材料，尤其是對其粘接層樹脂的性能要求越來越高，如粘接性能等。目前，國產粘接樹脂對金屬，尤其是對鋼、銅等的粘接強度比較低。樹脂的粘接性能除與其接枝率有關外，還與其潤溼性能和內聚能息息相關。要想得到性能優異的粘接樹脂，須提高樹脂的接枝率，粘接樹脂應有合適的潤溼性能並具有較高的內聚能。
鋁塑複合管專用粘接樹脂是專門為搭接焊、對接焊鋁塑複合管設計的，通過在鋁帶和內外層聚乙烯之間塗覆一層粘接樹脂中間層，將內外層塑料同中間層鋁管緊密連接在一起，具有優良的複合效果。鋁塑複合管為聚乙烯、粘接樹脂、鋁管、粘接樹脂、聚乙烯五層結構。五層材料通過高溫、高壓融合成一體，它充分體現了金屬材料與塑料的各自優點，並彌補了它們的不足，是理想的鍍鋅管替代品。因此，如何使用粘接樹脂，將金屬材料和塑料牢固的粘接在一起，顯的尤其重要。
聚烯烴熱熔膠粘劑是以聚烯烴為基體樹脂，通過接枝反應使其帶有一定基團，並且通過添加增黏樹脂、抗氧劑和其他助劑等共混而成的一類不含溶劑的膠粘劑。聚烯烴熱熔膠粘劑通過加熱熔融粘合，隨後冷卻、固化發揮粘接力，一般在200℃左右的溫度下使用。在高溫下聚烯烴粘接樹脂表面鏈段才具有足夠的活化能運動，才能與基材充分接觸而具有足夠大的實際接觸面積，從而實現良好粘接。粘接聚烯烴材料的原料組分多為低密度聚乙烯(ldpe)、線型低密度聚乙烯(lldpe)、高密度聚乙烯(hdpe)和聚丙烯(pp)類聚合物。hdpe粘接樹脂的研製始於20世紀30年代，並且六七十年代世界各國hdpe粘接樹脂發展更為迅速，以hdpe為主體的粘接樹脂製得的膠粘劑在各行各業應用非常廣泛，但是通常的hdpe粘接樹脂對金屬的粘接性能並不十分理想。
技術實現要素：
本發明提供了一種鋁塑複合管專用粘接樹脂及其製備方法，解決現有的粘接樹脂對金屬的粘接性能不好的問題。
為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：
一種鋁塑複合管專用粘接樹脂，是由下述重量份的原料製備而成：聚烯烴100份，甲基丙烯酸甲酯2～4份、降冰片烯二酸酐1～3份、苯乙烯3～7份、丙烯酸丁酯1～2份、引發劑0.05～0.4份、抗氧劑0～2份、丙酮2～5份。
其中，優選地，所述聚烯烴為高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一種或幾種。
其中，優選地，所述引發劑為過氧化二異丙苯、過氧化苯甲醯、過氧化苯甲酸叔丁酯中的一種或幾種。
其中，優選地，所述抗氧劑劑為抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1076中的一種或幾種。
一種鋁塑複合管專用粘接樹脂的製備方法，包括以下步驟：
(1)將聚烯烴、甲基丙烯酸甲酯、降冰片烯二酸酐、苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙酮加入到高速混合機中進行充分混合，得到充分混合的原料；
(2)將充分混合後的原料加入到雙螺杆擠出機中，在擠出機的熔融段後將引發劑和抗氧劑加入，擠出造粒，加工溫度為140～180℃，即得。
本發明有益效果：
本發明採用甲基丙烯酸甲酯、降冰片烯二酸酐、苯乙烯、丙烯酸丁酯多種單體一起使用協同作用，提高了聚烯烴接枝率和接枝效率，接枝率最高達2.501。在滿足高接枝率的同時，可以實現低殘留量，聚烯烴利用率高。本發明的粘接樹脂搭接及對接鋁塑管內膠層及外膠層、al材、鋼材及hdpe、xpe等樹脂有極好的粘接力。
本發明的鋁塑複合管專用粘接樹脂，具有以下特點：
1)粘合強度高，粘接範圍廣；
2)極好的粘接持久性；
3)保持聚烯烴樹脂優良的耐候性、耐化學品性；
4)易加工，流動性好，通過熔融共擠實現與hdpe、鋁帶複合，獲得高性能複合管材；
5)耐熱溫度高，使用本膠後使鋁塑管適用溫度範圍從-70℃—90℃提高到-70℃—110℃，應用更廣泛；
6)色澤光亮，顆粒均勻；
7)衛生安全，無毒物殘留
具體實施方式
下面將結合本發明具體實施例，對本發明的技術方案進行清楚、完整的描述，所描述的實例僅僅是本發明的部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員，在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明的保護範圍。
實施例1
本實施例提供一種鋁塑複合管專用粘接樹脂，聚烯烴100份，甲基丙烯酸甲酯3份、降冰片烯二酸酐2份、苯乙烯5份、丙烯酸丁酯1.5份、引發劑0.2份、抗氧劑1份、丙酮4份。
其中，所述聚烯烴為重量比為1:1:1的高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物。
其中，所述引發劑為過氧化二異丙苯。
其中，所述抗氧劑劑為抗氧劑1010。
上述鋁塑複合管專用粘接樹脂的製備方法，包括以下步驟：
(1)將聚烯烴、甲基丙烯酸甲酯、降冰片烯二酸酐、苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙酮加入到高速混合機中進行充分混合，得到充分混合的原料；
(2)將充分混合後的原料加入到雙螺杆擠出機中，在擠出機的熔融段後將引發劑和抗氧劑加入，擠出造粒，加工溫度為140～180℃，即得。
其中，擠出機採用的是雙螺杆擠出機進行接枝造粒，擠出機第1～9段的溫度為140～180℃，機頭溫度為170℃，擠出機的餵料轉速為50r/min，擠出機主機轉速190r/min。
實施例2
本實施例提供一種鋁塑複合管專用粘接樹脂，聚烯烴100份，甲基丙烯酸甲酯2份、降冰片烯二酸酐3份、苯乙烯3份、丙烯酸丁酯2份、引發劑0.05份、抗氧劑2份、丙酮2份。
其中，所述聚烯烴為高密度聚乙烯。
其中，所述引發劑為過氧化苯甲醯。
其中，所述抗氧劑劑為抗氧劑168。
上述鋁塑複合管專用粘接樹脂的製備方法，包括以下步驟：
(1)將聚烯烴、甲基丙烯酸甲酯、降冰片烯二酸酐、苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙酮加入到高速混合機中進行充分混合，得到充分混合的原料；
(2)將充分混合後的原料加入到雙螺杆擠出機中，在擠出機的熔融段後將引發劑和抗氧劑加入，擠出造粒，加工溫度為140～180℃，即得。
其中，擠出機採用的是雙螺杆擠出機進行接枝造粒，擠出機第1～9段的溫度為140～180℃，機頭溫度為170℃，擠出機的餵料轉速為50r/min，擠出機主機轉速190r/min。
實施例3
本實施例提供一種鋁塑複合管專用粘接樹脂，聚烯烴100份，甲基丙烯酸甲酯4份、降冰片烯二酸酐1份、苯乙烯7份、丙烯酸丁酯1份、引發劑0.4份、丙酮5份。
其中，所述聚烯烴為線性低密度聚乙烯。
其中，所述引發劑為過氧化苯甲醯。
上述鋁塑複合管專用粘接樹脂的製備方法，包括以下步驟：
(1)將聚烯烴、甲基丙烯酸甲酯、降冰片烯二酸酐、苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙酮加入到高速混合機中進行充分混合，得到充分混合的原料；
(2)將充分混合後的原料加入到雙螺杆擠出機中，在擠出機的熔融段後將引發劑和抗氧劑加入，擠出造粒，加工溫度為140～180℃，即得。
其中，擠出機採用的是雙螺杆擠出機進行接枝造粒，擠出機第1～9段的溫度為140～180℃，機頭溫度為170℃，擠出機的餵料轉速為50r/min，擠出機主機轉速190r/min。
實施例4
本實施例提供一種鋁塑複合管專用粘接樹脂，聚烯烴100份，甲基丙烯酸甲酯3份、降冰片烯二酸酐1份、苯乙烯4份、丙烯酸丁酯1.5份、引發劑0.3份、抗氧劑1.5份、丙酮3份。
其中，所述聚烯烴為乙烯-醋酸乙烯共聚物。
其中，所述引發劑為過氧化苯甲酸叔丁酯。
其中，所述抗氧劑劑為抗氧劑1076。
上述鋁塑複合管專用粘接樹脂的製備方法，包括以下步驟：
(1)將聚烯烴、甲基丙烯酸甲酯、降冰片烯二酸酐、苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙酮加入到高速混合機中進行充分混合，得到充分混合的原料；
(2)將充分混合後的原料加入到雙螺杆擠出機中，在擠出機的熔融段後將引發劑和抗氧劑加入，擠出造粒，加工溫度為140～180℃，即得。
其中，擠出機採用的是雙螺杆擠出機進行接枝造粒，擠出機第1～9段的溫度為140～180℃，機頭溫度為170℃，擠出機的餵料轉速為50r/min，擠出機主機轉速190r/min。
實施例5
本實施例提供一種鋁塑複合管專用粘接樹脂，聚烯烴100份，甲基丙烯酸甲酯4份、降冰片烯二酸酐1份、苯乙烯6份、丙烯酸丁酯2份、引發劑0.05份、抗氧劑1份、丙酮4份。
其中，所述聚烯烴為重量比為1:1的高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯。
其中，所述引發劑為重量比為1:1:1過氧化二異丙苯、過氧化苯甲醯、過氧化苯甲酸叔丁酯中。
其中，所述抗氧劑劑為重量比為2:1的抗氧劑1010、抗氧劑168。
上述鋁塑複合管專用粘接樹脂的製備方法，包括以下步驟：
(1)將聚烯烴、甲基丙烯酸甲酯、降冰片烯二酸酐、苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙酮加入到高速混合機中進行充分混合，得到充分混合的原料；
(2)將充分混合後的原料加入到雙螺杆擠出機中，在擠出機的熔融段後將引發劑和抗氧劑加入，擠出造粒，加工溫度為140～180℃，即得。
其中，擠出機採用的是雙螺杆擠出機進行接枝造粒，擠出機第1～9段的溫度為140～180℃，機頭溫度為170℃，擠出機的餵料轉速為50r/min，擠出機主機轉速190r/min。
將實施例1～5得到的粘接樹脂的性能進行檢測，檢測結果如下：
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。