[發明專利]納米氧化鋅填充改性聚丙烯管道外防腐材料的制備方法

無效

• 申請號: 200810230140.2
• 申請日: 2008-12-25
• 公開（公告）號: CN101760093A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 王忠軍;郭銘;高輝;徐祥明;關沖
• 申請（專利權）人: 遼陽市宏偉區康達塑膠樹脂廠
• 主分類號: C09D123/10
• 分類號: C09D123/10;C09D5/08;F16L58/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明屬于無機納米材料填充改性聚合物復合材料制備技術，特別是涉及一種納米氧化鋅填充改性聚丙烯材料的制備方法。

背景技術：

管道外防腐涂層技術經歷了瀝青、煤焦油瓷漆、熔結環氧粉末等幾個階段。近些年來，用于原油或天然氣管線的外防腐專用材料，國內大多采用三層聚乙烯外防腐專用材料，通過三層聚乙烯的涂覆技術，達到對各種管線進行防腐處理的目的。三層聚乙烯防腐層的基本結構為：熔結環氧粉末為底層，聚烯烴接枝料為中間層，聚乙烯防腐專用料為外層。

由于聚乙烯材料本身的結構特點決定了其軟化點較低，作為防腐專用材料，同時存在著耐環境應力開裂差等缺點。聚乙烯外防腐涂層在超過80℃的條件下，其力學性能會產生較大幅度下降，覆膜大大軟化，難以正常使用。上述問題導致了三層聚乙烯防腐材料的使用范圍受到了一定的限制。

發明內容：

發明目的：本發明所要解決的技術問題是提供一種納米氧化鋅填充改性聚丙烯管道外防腐材料的制備方法。其目的是通過加入表面活化處理的納米氧化鋅作為新型無機填充材料，通過加入其它塑料加工助劑，選用合適的加工條件，提高材料的軟化點，改善材料的耐環境應力開裂，得到符合要求的聚丙烯管道外防腐材料的目的。

技術方案：本發明是通過以下技術方案來實現的：

(1)以均聚或共聚聚丙烯粒料為基料；

(2)以納米氧化鋅為無機填料，其表面需進行活化處理；納米氧化鋅用量為聚丙烯基料質量的2.5％～12.5％；

(3)選擇聚烯烴接枝料和其它塑料加工助劑為輔助材料，聚烯烴接枝料用量為聚丙烯基料與聚烯烴接枝料及納米氧化鋅質量總和的10～18％；塑料加工助劑用量為聚丙烯基料質量的0.5～1％；

(4)采用雙螺桿熔融共混的工藝路線，控制合適的共混工藝條件，得到納米氧化鋅填充改性聚丙烯管道外防腐材料；

選用鈦酸酯偶聯劑或硅烷偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑對納米氧化鋅表面進行活化處理，用量均為納米氧化鋅質量的1～7％。

選用鈦酸酯偶聯劑對納米氧化鋅表面進行活化處理。

鈦酸酯偶聯劑用量為納米氧化鋅質量的3％。

納米氧化鋅用量為聚丙烯基料與聚烯烴接枝料及納米氧化鋅質量總和的2～10％。

發明效果：

由于采用聚丙烯作為管道外防腐材料，可以彌補聚乙烯防腐材料所具有的軟化點低和耐環境應力開裂差等缺點。

由于鈉米氧化鋅材料具有大的比表面積，可以同聚合物基體產生較強的相互作用，通過采用表面處理技術，可以使鈉米氧化鋅在聚合物基體中形成納米尺度的分散狀態，從而提高基體材料的力學性能，另外鈉米氧化鋅可以有效地屏蔽紫外光，提高聚丙烯管道外防腐材料耐環境老化和光老化性能。由本發明所得到的聚丙烯復合材料，可以滿足國內管道防腐行業對聚丙烯外防腐材料的要求。

具體實施方式：

下面通過具體的實施例來加以說明，但不因具體的實施例限制本發明。

首先選用鈦酸酯偶聯劑或硅烷偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑對納米氧化鋅表面進行活化處理，具體條件為：偶聯劑加入量為納米氧化鋅質量的1～7％，采用高速混合機在80～100℃條件下混合5～10分鐘，冷卻后備用。經過條件實驗，確定選用鈦酸酯偶聯劑，其加入量為納米氧化鋅總量的3％。

采用南京科亞塑料機械有限公司的TE-35雙螺桿擠出機，通過熔融共混工藝路線，通過控制合適的共混工藝條件，得到納米氧化鋅填充改性聚丙烯管道外防腐材料。

采用承德試驗機廠XJU-22沖擊實驗機和深圳新三思材料檢測有限公司生產的CMT6104電子萬能實驗機測試聚丙烯復合材料的力學性能。

拉伸強度測試標準按GB/T1040-92進行；

彎曲強度測試標準按GB9341-88進行；

懸臂梁沖擊強度測試標準按GB/T1843-1996進行；

熱變形溫度測試標準按GB1634-79進行。

實施例1：