一種用於鋼塑複合管的粘接樹脂及其製備方法與流程
2023-07-12 19:32:01 2
本發明涉及高分子材料技術領域，特別涉及一種用於鋼塑複合管的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。
鋼塑複合管是一種新興的複合管管材，很多地方簡稱鋼塑管。鋼，是一種鐵質材料；塑，是指塑料，鋼塑複合管中的塑料一般是高密度聚乙烯(hdpe)。當前，市面上最為流行的是鋼帶增強鋼塑複合管，也就是我們鋼塑複合管結構常說的鋼塑複合壓力管，這種管材中間層為高碳鋼帶通過捲曲成型對接焊接而成的鋼帶層，內外層均為高密度聚乙烯(hdpe)。因此，如何使用粘接樹脂，將鋼帶層和高密度聚乙烯層牢固的粘接在一起，顯的尤其重要。
現有技術中的粘結樹脂種類眾多，但是針對鋼塑複合板的粘結樹脂並不多見，且現有技術中的粘結樹脂並不能滿足鋼塑複合管的使用環境，存在粘結強度不足，漏氣和滲水的問題。
技術實現要素：
本發明提供了一種用於鋼塑複合管的粘接樹脂及其製備方法，解決現有的粘接樹脂粘接鋼塑複合管時易出現粘接強度不足、漏氣和滲水的問題。
為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：
一種用於鋼塑複合管的粘接樹脂，是由下述重量份的原料製備而成：甲基丙烯酸甲酯40～50份，聚甲基丙烯酸甲酯模塑粉30～50份，甲基丙烯酸10～20份，線性聚乙烯10～20份，二乙基苯胺0.1～0.2份，引發劑0.05～0.15份、促進劑0.03～0.08份。
其中，優選地，所述線性聚乙烯為線性低密度聚乙烯，所述線性低密度聚乙烯的數均分子量為5000～9000。
其中，優選地，所述引發劑為過氧化二異丙苯、過氧化甲乙酮、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，所述促進劑為環烷酸鈷、辛酸亞錫或三乙烯二胺。
一種用於鋼塑複合管的粘接樹脂的製備方法，包括以下步驟：
按配比稱取甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯模塑粉、甲基丙烯酸、線性聚乙烯、二乙基苯胺、引發劑和促進劑，加入反應釜中，在反應釜中攪拌均勻，在0.1～0.25mpa壓力下，室溫條件下，固化20h以上，即得。
本發明有益效果：
本發明以線性聚乙烯為基體，通過接枝反應，將帶有極性基團的甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸接入線性聚乙烯的側鏈中，增加上述單體對鋼的粘接性能。甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸的極性基團與金屬具有很好的粘接力。抗氧劑可以保證在高溫條件，粘接性能不發生變化。促進劑可以有效地提高接枝反應的速率。
本發明的鋼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，實現與hdpe、鋼帶層複合，獲得高性能複合管材；
5)耐熱溫度高，使用本膠後使鋼塑複合管適用溫度範圍從-60℃-90℃提高到-70℃—110℃，應用更廣泛；
6)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
本實施例提供一種用於鋼塑複合管的粘接樹脂，是由下述重量份的原料製備而成：甲基丙烯酸甲酯45份，聚甲基丙烯酸甲酯模塑粉40份，甲基丙烯酸15份，線性聚乙烯15份，二乙基苯胺015份，引發劑0.10份、促進劑0.05份。
其中，所述線性聚乙烯為線性低密度聚乙烯，所述線性低密度聚乙烯的數均分子量為5000～9000。
其中，所述引發劑為過氧化二異丙苯。
其中，所述促進劑為環烷酸鈷。
上述用於鋼塑複合管的粘接樹脂的製備方法，包括以下步驟：
按配比稱取甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯模塑粉、甲基丙烯酸、線性聚乙烯、二乙基苯胺、引發劑和促進劑，加入反應釜中，在反應釜中攪拌均勻，在0.1～0.25mpa壓力下，室溫條件下，固化24h，即得。
實施例2
本實施例提供一種用於鋼塑複合管的粘接樹脂，是由下述重量份的原料製備而成：甲基丙烯酸甲酯40份，聚甲基丙烯酸甲酯模塑粉50份，甲基丙烯酸10份，線性聚乙烯20份，二乙基苯胺0.1份，引發劑0.15份、促進劑0.03份。
其中，所述線性聚乙烯為線性低密度聚乙烯，所述線性低密度聚乙烯的數均分子量為5000～9000。
其中，所述引發劑為過氧化甲乙酮。
其中，所述促進劑為辛酸亞錫。
上述用於鋼塑複合管的粘接樹脂的製備方法，包括以下步驟：
按配比稱取甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯模塑粉、甲基丙烯酸、線性聚乙烯、二乙基苯胺、引發劑和促進劑，加入反應釜中，在反應釜中攪拌均勻，在0.1～0.25mpa壓力下，室溫條件下，固化20h，即得。
實施例3
本實施例提供一種用於鋼塑複合管的粘接樹脂，是由下述重量份的原料製備而成：甲基丙烯酸甲酯50份，聚甲基丙烯酸甲酯模塑粉30份，甲基丙烯酸20份，線性聚乙烯10份，二乙基苯胺0.2份，引發劑0.5份、促進劑0.08份。
其中，所述線性聚乙烯為線性低密度聚乙烯，所述線性低密度聚乙烯的數均分子量為5000～9000。
其中，所述引發劑為過氧化苯甲醯。
其中，優選地，所述促進劑為三乙烯二胺。
上述用於鋼塑複合管的粘接樹脂的製備方法，包括以下步驟：
按配比稱取甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯模塑粉、甲基丙烯酸、線性聚乙烯、二乙基苯胺、引發劑和促進劑，加入反應釜中，在反應釜中攪拌均勻，在0.1～0.25mpa壓力下，室溫條件下，固化22h，即得。
實施例4
本實施例提供一種用於鋼塑複合管的粘接樹脂，是由下述重量份的原料製備而成：甲基丙烯酸甲酯42份，聚甲基丙烯酸甲酯模塑粉45份，甲基丙烯酸12份，線性聚乙烯18份，二乙基苯胺0.12份，引發劑0.12份、促進劑0.04份。
其中，所述線性聚乙烯為線性低密度聚乙烯，所述線性低密度聚乙烯的數均分子量為5000～9000。
其中，所述引發劑為過氧化苯甲酸叔丁酯。
其中，所述促進劑為環烷酸鈷。
上述用於鋼塑複合管的粘接樹脂的製備方法，包括以下步驟：
按配比稱取甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯模塑粉、甲基丙烯酸、線性聚乙烯、二乙基苯胺、引發劑和促進劑，加入反應釜中，在反應釜中攪拌均勻，在0.1～0.25mpa壓力下，室溫條件下，固化24h，即得。
實施例5
本實施例提供一種用於鋼塑複合管的粘接樹脂，是由下述重量份的原料製備而成：甲基丙烯酸甲酯48份，聚甲基丙烯酸甲酯模塑粉35份，甲基丙烯酸18份，線性聚乙烯12份，二乙基苯胺0.18份，引發劑0.08份、促進劑0.07份。
其中，所述線性聚乙烯為線性低密度聚乙烯，所述線性低密度聚乙烯的數均分子量為5000～9000。
其中，所述引發劑為重量比為1:2:1的過氧化二異丙苯、過氧化甲乙酮、過氧化苯甲醯。
其中，所述促進劑為環烷酸鈷。
上述用於鋼塑複合管的粘接樹脂的製備方法，包括以下步驟：
按配比稱取甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯模塑粉、甲基丙烯酸、線性聚乙烯、二乙基苯胺、引發劑和促進劑，加入反應釜中，在反應釜中攪拌均勻，在0.1～0.25mpa壓力下，室溫條件下，固化24h，即得。
將上述實施例1～5中製備的粘結樹脂粘附在10cm×4cm×0.5mm的鋼片上，並在230℃下預熱10min，然後附上同等大小的聚乙烯板，聚乙烯板的厚度為0.5mm，控制膠層厚度為0.2mm,然後在15mpa下熱壓5min後取出，水冷10min，並裁成2.5cm寬度的平整樣條，進行剝離強度和耐水性測試，具體測試結果如表1所示：其中，拉伸強度和斷裂伸長率的測試標準參照gb/t1040。
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。