一種hdpe管材及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及塑料管材技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種皿PE管材及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 幾乎所有的高分子都伴隨有老化現(xiàn)象，HDPE也不例外。就HDPE而言，其內(nèi)部不可避 免的存在著不飽和雙鍵、支鏈、末端基等引起老化的弱點(diǎn)，在其儲(chǔ)存、加工、使用過(guò)程中，受 到熱、氧、光等作用，其結(jié)果是皿PE的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，W及相對(duì)分子質(zhì)量下降或產(chǎn)生交聯(lián)，從 而使材料的性能下降甚至導(dǎo)致破壞，因此HDPE材料防老化性能至關(guān)重要。為了抑制HDPE老 化、保持材料性能、延長(zhǎng)使用壽命，最常用和最有效的方法是向其中添加抗氧劑;抗氧劑主 要有胺類、酪類、含憐類和含硫類等，在傳統(tǒng)的抗氧劑中，有些抗氧劑穩(wěn)定性差，毒性大;有 些抗氧劑易遷移，作用時(shí)間短，運(yùn)些傳統(tǒng)的抗氧劑都無(wú)法解決HDPE管的老化的問(wèn)題而無(wú)法 得到一種抗氧效果好的HDPE管材；因此，仍需通過(guò)研究一種抗氧效果好的抗氧劑W制備得 到抗氧效果好、耐候性及穩(wěn)定性好的皿PE管材及其制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種HDPE管材，本發(fā)明通過(guò)選用一 種新型的抗氧劑而制備得到了一種具有優(yōu)良的加工穩(wěn)定性、耐熱穩(wěn)定性和耐候持久性的 皿PE管材。
[0004] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述皿陽(yáng)管材的制備方法。
[0005] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述受阻酪季錠鹽改性蒙脫±作為抗氧劑在HDPE管 材中的應(yīng)用。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種皿PE管材，所述HDPE管材的配方中含有受阻酪季錠鹽改性蒙脫±，所述受阻酪季 錠鹽改性蒙脫上的質(zhì)量為所述皿陽(yáng)管材各組分總質(zhì)量的1~10%。
[0007] 本發(fā)明選用受阻酪季錠鹽改性蒙脫±作為抗氧劑，將其應(yīng)用到HDPE管材中后制備 得到的皿PE管材具有優(yōu)良的加工穩(wěn)定性和耐熱穩(wěn)定性，耐候性持久并具有良好的色澤。
[000引本發(fā)明提供的受阻酪季錠鹽改性蒙脫±抗氧劑選用含有受阻酪基團(tuán)的季錠鹽來(lái) 改性蒙脫±，通過(guò)受阻酪基團(tuán)提供氨原子阻止鏈自由基的形成，同時(shí)片層蒙脫±具有的阻 隔效應(yīng)、耐熱特性及限制聚合物分子鏈段運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，使得制備得到的受阻酪季錠鹽改性 蒙脫±具有更好的抗氧效果，并且還使受阻酪季錠鹽改性蒙脫±具有不易遷移的特點(diǎn)，運(yùn) 使得當(dāng)將受阻酪季錠鹽改性蒙脫±應(yīng)用在皿PE管材的制備中時(shí)具有較好的抗氧效果；另 夕h發(fā)明人選用受阻酪季錠鹽來(lái)改性蒙脫±，顯著改善了蒙脫±的分散性，并使得改性得到 的受阻酪季錠鹽改性蒙脫±與皿PE基體材料樹(shù)脂之間具有較好的結(jié)合強(qiáng)度，使得制備得到 的皿PE管材具有較優(yōu)良的加工穩(wěn)定性、耐熱穩(wěn)定性和耐候持久性。
[0009]優(yōu)選地，所述受阻酪季錠鹽改性蒙脫±的制備方法如下：將蒙脫±在60~80°C水 中攬拌得混合液，逐滴滴加受阻酪季錠鹽，于60~80°C條件下反應(yīng)8~2地，即得受阻酪季錠 鹽改性蒙脫±。
[0010] 優(yōu)選地，所述受阻酪季錠鹽為含有受阻酪基團(tuán)的單季錠鹽、雙季錠鹽、Ξ季錠鹽、 多季錠鹽、超支化季錠鹽中的一種或幾種。
[0011] 優(yōu)選地，所述皿PE管材的配方中還含有亞憐酸醋類抗氧劑;亞憐酸醋類抗氧劑能 將不穩(wěn)地的過(guò)氧化氨分解成穩(wěn)定的化合物，W阻止新的自由基形成，將本發(fā)明中的受阻酪 季錠鹽改性蒙脫±與亞憐酸醋類抗氧劑復(fù)配后的抗氧效果更好。
[0012] 優(yōu)選地，所述受阻酪季錠鹽改性蒙脫±與所述亞憐酸醋類抗氧劑的質(zhì)量比為10~ 20:1~2;進(jìn)一步優(yōu)選地，所述受阻酪季錠鹽改性蒙脫±與所述亞憐酸醋類抗氧劑的質(zhì)量比 為 10:1。
[0013] 優(yōu)選地，所述亞憐酸醋類抗氧劑為抗氧劑168、季戊四醇雙亞憐酸醋、抗氧劑618中 的一種或幾種。
[0014] 優(yōu)選地，所述皿PE管材按質(zhì)量份數(shù)由W下原料組成： 高密度聚乙締 85~100份； 受阻酪季錠鹽改性蒙脫± 1~10份； 亞憐酸醋類抗氧劑 0.05~2份。
[0015] 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述皿PE管材按質(zhì)量份數(shù)由W下原料組成： 高密度聚乙締 85~98份； 受阻酪季錠鹽改性蒙脫± 2~6份； 亞憐酸醋類抗氧劑 0.05~1份。
[0016] 上述皿PE管材的制備方法，具體包括如下步驟： (1) 受阻酪季錠鹽改性蒙脫±的制備:將蒙脫±在60~80°C的水中攬拌得混合液，向混 合液中逐滴滴加用乙醇溶解好的季錠鹽，于60~80°C下反應(yīng)8~2地，即得受阻酪季錠鹽改 性蒙脫±; (2) 配料:按高密度聚乙締、受阻酪季錠鹽改性蒙脫±、亞憐酸醋類抗氧劑按上述配方 稱取原料； (3) 制備管材:將步驟(2)配制好的原料加入雙螺桿擠出機(jī)中，進(jìn)行共混成型、冷卻、切 粒、烘干、注塑成型。
[0017] 優(yōu)選地，所述雙螺桿擠出機(jī)的工藝參數(shù)設(shè)置為:一區(qū)160 °C、二區(qū)165 °C、S區(qū)170 °C、四區(qū)175 °C、五區(qū)180 °C、機(jī)頭175 °C，螺桿轉(zhuǎn)速40r/min。
[0018] 優(yōu)選地，所述烘干工藝參數(shù)為:烘箱溫度設(shè)置為90°C，烘干時(shí)間為ISOmin。
[0019] 優(yōu)選地，擠出成型工藝中，擠出參數(shù)設(shè)置為:一區(qū)185°C、二區(qū)190°C、S區(qū)195°C、四 區(qū)195°C、五區(qū)195°C、六區(qū)195°C、屯區(qū)200°C、八區(qū)207°C、機(jī)頭200°C，真空度為0.48MPa。
[0020] 受阻酪季錠鹽改性蒙脫±作為抗氧劑在皿PE管材中的應(yīng)用。
[0021] 本發(fā)明制備得到的受阻酪季錠鹽改性蒙脫±不僅具有較好的抗氧效果，還具有污 染小、不易變色、持久性好、不易分解和遷移等優(yōu)點(diǎn)。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果： 本發(fā)明提供的皿PE管材具有優(yōu)良的加工穩(wěn)定性和耐熱穩(wěn)定性，耐候性持久并具有良好 的色澤;本發(fā)明提供的受阻酪季錠鹽改性蒙脫±不僅具有抗氧效果好、污染小、不易變色的 特點(diǎn)，還具有持久性好、不易遷移的特點(diǎn)，其對(duì)皿PE的抗熱氧老化性能優(yōu)異，效能高。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。運(yùn)些實(shí)施例僅是對(duì)本發(fā)明的典型描 述，但本發(fā)明不限于此。下述實(shí)施例中所用的試驗(yàn)方法如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法，所使 用的原料，試劑等，除了受阻脫季錠鹽自制W外，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為可從常規(guī)市購(gòu)等商業(yè) 途徑得到的原料和試劑。
[0024] 實(shí)施例1 (1)受阻酪季錠鹽改性蒙脫±的制備：向配有磁力攬拌、冷凝管、溫度計(jì)的500mL的Ξ 口 燒瓶中加入400mL去離子水，5份蒙脫±，60°C水浴加熱4h，滴加已用溶劑溶解好的5份受阻 酪季錠鹽，繼續(xù)反應(yīng)化，抽濾，用去離子水洗涂濾餅，50%乙醇溶液洗至無(wú)氯離子，100°C干 燥，研磨過(guò)200目篩備用。
[0025] (2)受阻酪季錠鹽改性蒙脫±抗氧劑與亞憐酸醋類抗氧劑復(fù)配的應(yīng)用：原材料按 重量份計(jì)：向96.7份的皿PE加入3份的上述合成的受阻酪季錠鹽改性蒙脫±抗氧劑，抗氧劑 168 0.3份，在雙螺桿擠出機(jī)上擠出1、2、3、4、5次后，測(cè)其烙融指數(shù)，再冷卻、切粒、烘干、備 用;最后選用單螺桿擠出成型管材，考察管材的耐熱性能、耐候性能等。
[00%] 其中，雙螺桿擠出機(jī)溫度:一區(qū)160 °C、二區(qū)165 °C、S區(qū)170 °C、四區(qū)175 °C、五 區(qū)180