一種耐磨pe組合物及其製備方法和應用的製作方法
2023-06-12 10:42:21 2
一種耐磨pe組合物及其製備方法和應用的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種耐磨PE組合物，所述耐磨PE組合物包括以下按重量份數計的組分組成：高密度聚乙烯100份，納米二硫化鉬5~15份，矽烷偶聯劑0.1~0.3份和乙烯-辛烯共聚物5~10份；本發明提供的耐磨PE組合物製成的耐磨PE管具有超高的耐磨性，能與超高分子量聚乙烯管耐磨性能效果相當，並克服了超高分子量聚乙烯難加工的缺點；本發明還公開了上述耐磨PE管的製備方法和應用，所述製備方法材料成本低，製備方法簡單，適合大範圍推廣使用。
【專利說明】一種耐磨PE組合物及其製備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及PE管材【技術領域】，更具體地，涉及一種耐磨PE組合物及其製備方法和 應用。
【背景技術】
[0002] 目前我國城鎮建設與能源開發不斷加速推進，為塑料管帶來了巨大市場需求。但 是，人們在應用塑料管的過程中發現，普通塑料管由於本身的材質原因，造成在施工安裝或 使用過程中具有一些不足之處。如PP-R，其材料本身脆性比較大，在運輸及安裝過程中容易 發生斷裂。對於PE管，其韌性比PP-R管好，但其管材表面硬度低，耐磨性差，在施工過程中 容易產生表面劃傷從而產生管道局部破壞和滲漏的可能；此外還限制了其在礦工，化工等 需要運輸固體介質等領域的應用。
[0003] 目前，超高分子量聚乙烯管是一種具有高耐磨性的管道，但是其原料價格相比普 通聚乙烯高三倍以上，而且其融體粘度很大，成型加工難度大，效率慢，大大提高了生產成 本。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在於根據現有技術中耐磨PE管的不足，提供一種新的耐磨PE組合 物。
[0005] 本發明的另一個目的在於提供所述的耐磨PE組合物的製備方法。
[0006] 本發明的另一個目的在於提供所述的耐磨PE組合物的應用。
[0007] 本發明的上述目的通過以下技術方案實現： 本發明提供了一種耐磨PE組合物，包括以下按重量份數計的組分組成： 高密度聚乙烯100份； 納米二硫化鑰5~15份； 矽烷偶聯劑〇. 1~〇. 3份； 乙烯-半烯共聚物5~10份。
[0008] 優選地，所述高密度聚乙烯的熔體流動速率在190°C /2. 16Kg試驗條件下為 0. 1~0. 3g/10min〇
[0009] 優選地，所述納米二硫化鑰的平均粒徑為50~100 nm。
[0010] 優選地，所述娃燒偶聯劑為N- ( β -氛乙基）-Y -氛丙基二乙氧基娃燒、N- ( β -氛 乙基）_ Y-氨丙基二甲氧基娃燒、Y-氨丙基二乙氧基娃燒、Y _(2, 3_環氧丙氧）丙基二 甲氧基矽烷、Y-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷中的一種或多種。
[0011] 包括如下步驟： 51 :將0. 1~0. 3份矽烷偶聯劑溶解於入乙醇中，將5~15份納米二硫化鑰加入上述溶液 後進行超聲分散，升溫至80°C保持1小時，過濾並烘乾後即得到改性的納米二硫化鑰； 52 :將Sl中所得改性納米二硫化鑰、100份高密度聚乙烯、5~10份乙烯-辛烯共聚物在 高速攪拌機內均勻混合IOmin，在雙螺杆擠出機出熔融擠出造粒，得到複合料粒，熔融擠出 的溫度控制在210~220°C。
[0012] 根據本發明所述的耐磨PE組合物製成的耐磨PE管的製備方法，包括以下步驟： 51 :將0. 1~0. 3份矽烷偶聯劑溶解於入乙醇中，將5~15份納米二硫化鑰加入上述溶液 後進行超聲分散，升溫至80°C保持1小時，過濾並烘乾後即得到改性的納米二硫化鑰； 52 :將Sl中所得改性納米二硫化鑰、100份高密度聚乙烯、5~10份乙烯-辛烯共聚物在 高速攪拌機內均勻混合IOmin，在雙螺杆擠出機出熔融擠出造粒，得到複合料粒，熔融擠出 的溫度控制在210~220°C ; 53 :將S2步驟中所得複合料粒用單螺杆擠出機經模具擠出成型，得到所述耐磨PE管， 擠出成型的溫度控制在190~210°C。
[0013] 優選地，所述納米二硫化鑰的平均粒徑為50~100 nm，所述納米二硫化鑰粒度在50 nm~100 nm時，通過電子顯微鏡觀察其在PE管中的分散性最好，大於100 nm的顆粒分散不 均勻，小於50 nm的顆粒形成團聚。
[0014] 優選地，所述娃燒偶聯劑為N-( β -氛乙基）-Y -氛丙基二乙氧基娃燒（KH791)、 Ν-(β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基矽烷（ΚΗ792)、Y-氨丙基三乙氧基矽烷（ΚΗ550)、 γ-(2,3-環氧丙氧）丙基三甲氧基矽烷（ΚΗ560)、Y-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷 (ΚΗ570)中的一種或多種。
[0015] 本 申請人:通過多次試驗發現，添加乙烯-辛烯共聚物對納米二硫化鑰在PE基體中 的均勻分散性有一定的輔助作用，並且通過添加一定重量份數比範圍內的納米二硫化鑰和 乙烯-辛烯共聚物可以顯著增強PE組合物的耐磨性能。
[0016] 在不影響本發明所述耐磨PE組合物耐磨性能的前提下，還可以添加各種其他助 齊IJ，例如加工助劑、分散劑、填料等，並且根據實際情況使用。
[0017] 根據對本發明提供的耐磨PE組合物製成的耐磨PE管進行耐磨性能測試後發現， 其耐磨性能與超高分子量聚乙烯製成的PE管相當，還能克服超高分子量聚乙烯不易加工 的弱點，所述製備方法材料成本低，方法簡單，適合大範圍推廣使用。
[0018] 與現有技術相比，本發明具有以下有益效果： 本發明提供的耐磨PE組合物製備的PE管的耐磨性能與超高分子量聚乙烯製成的PE 管相當，並克服了超高分子量聚乙烯料難加工的缺點，製備方法簡單且材料低廉。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合具體實施例對本發明耐磨PE組合物及其製備方法和應用做進一步說 明。需要說明的是下述實施例僅僅用於說明本發明，而並不限制本申請要求保護的範圍。
[0020] 如無特別說明，本發明中提及的"份"都以重量份數計； 所有本發明提供的實施例中，提供的原材料均可從市面採購獲得，主要原料信息如 下：
【權利要求】
1. 一種耐磨PE組合物，其特徵在於，包括以下按重量份數計的組分組成： 高密度聚乙烯100份； 納米二硫化鑰5~15份； 矽烷偶聯劑0. 1~〇. 3份； 乙烯-半烯共聚物5~10份。
2. 根據權利要求1所述的組合物，其特徵在於，所述高密度聚乙烯的熔體流動速率在 190°C /2. 16Kg 試驗條件下為 0? 1~0. 3g/10min。
3. 根據權利要求1所述的組合物，其特徵在於，所述納米二硫化鑰的平均粒徑為 50~100 nm。
4. 根據權利要求1所述的組合物，其特徵在於，所述矽烷偶聯劑為 N-( 0 -氨乙基）-Y _氨丙基三乙氧基矽烷、N-( 0 -氨乙基）-Y _氨丙基三甲氧基矽 烷、氨丙基三乙氧基矽烷、Y _(2, 3-環氧丙氧）丙基三甲氧基矽烷、甲基丙烯醯氧 基丙基二甲氧基娃燒中的一種或多種。
5. 權利要求1至4中任意一項權利要求所述的組合物的製備方法，其特徵在於，包括 如下步驟： 51 :將0. 1~0. 3份矽烷偶聯劑溶解於入乙醇中，將5~15份納米二硫化鑰加入上述溶液 後進行超聲分散，升溫至80°C保持1小時，過濾並烘乾後即得到改性的納米二硫化鑰； 52 :將S1中所得改性納米二硫化鑰、100份高密度聚乙烯、5~10份乙烯-辛烯共聚物在 高速攪拌機內均勻混合l〇min，在雙螺杆擠出機出熔融擠出造粒，得到複合料粒，熔融擠出 的溫度控制在210~220°C。
6. 權利要求1至4中任意一項權利要求所述的組合物在製備耐磨PE管中的應用。
7. 權利要求1至4中任意一項權利要求所述組合物製成的耐磨PE管的製備方法，其特 徵在於，包括以下步驟： 51 :將0. 1~0. 3份矽烷偶聯劑溶解於入乙醇中，將5~15份納米二硫化鑰加入上述溶液 後進行超聲分散，升溫至80°C保持1小時，過濾並烘乾後即得到改性的納米二硫化鑰； 52 :將S1中所得改性納米二硫化鑰、100份高密度聚乙烯、5~10份乙烯-辛烯共聚物在 高速攪拌機內均勻混合lOmin，在雙螺杆擠出機出熔融擠出造粒，得到複合料粒，熔融擠出 的溫度控制在210~220°C ; 53 :將S2步驟中所得複合料粒用單螺杆擠出機經模具擠出成型，得到所述耐磨PE管， 擠出成型的溫度控制在190~210°C。
【文檔編號】B29B9/06GK104479194SQ201410662396
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月19日 優先權日:2014年11月19日
【發明者】李卓民 申請人:廣東聯塑科技實業有限公司