[發明專利]聚乙烯管材樹脂的制備方法

無效

• 申請號: 201110134672.8
• 申請日: 2011-05-24
• 公開（公告）號: CN102276892A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 許海燕;李艷;吳馳飛
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08K5/13;C08K5/18;C08K5/524;C08K5/5425;B29C47/92
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司 31203
• 代理人: 陳淑章

技術領域

本發明涉及一種管材樹脂的制備方法，具體地說，涉及一種以回收高密度聚乙烯(HDPE)為主要原料、經改性制備高密度聚乙烯管材樹脂的方法。

背景技術

高密度聚乙烯(HDPE)管材以其突出的耐腐蝕性、耐溫、耐磨、對輸送介質無污染性、使用壽命長、制造安裝費用低等優異性能越來越受到青睞，在燃氣輸送、供水、供熱、建筑給排水等領域獲得了廣泛的應用。

以高密度聚乙烯新料生產高密度聚乙烯管材耗費石油資源，加重環境壓力。顯然，以回收的高密度聚乙烯為主要原料(經改性)制備高密度聚乙烯管材可以降低高密度聚乙烯管材成本和減輕環境壓力。

吳馳飛等公開了一種由回收高密度聚乙烯制得的高密度聚乙烯管材樹脂，其主要是由：回收的高密度聚乙烯、交聯劑、低密度聚乙烯(LDPE)、色母和抗氧劑采用“一步法”熔融反應制得(CN?101805472A)。經實踐發現：現有由回收高密度聚乙烯制得的高密度聚乙烯管材樹脂的穩定性能及耐環境應力開裂性能不理想，尚有改進余地。

發明內容

本發明的發明人經廣泛且深入的研究發現：當在以回收高密度聚乙烯為原料，制備高密度聚乙烯管材樹脂時，采用分步加入交聯劑和抗氧劑的加料方式，能較大提高所得的高密度聚乙烯管材樹脂的穩定性能及耐環境應力開裂性能。據此，本發明提供如下技術方案：

一種制備高密度聚乙烯管材樹脂的方法，其包括如下步驟：

(1)將回收的高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、色母和交聯劑或抗氧劑混合，經一次熔融反應得中間體；

(2)將由步驟(1)所得中間體與抗氧劑或交聯劑混合，經再一次熔融反應得到目標物(高密度聚乙烯管材樹脂)；

其中，當在步驟(1)中選擇加入交聯劑時，在步驟(2)中則須選擇加入抗氧劑；當在步驟(1)中選擇加入抗氧劑時，在步驟(2)中則須選擇加入交聯劑。

本發明通過改變交聯劑和抗氧劑的加料方式，及通過二次熔融反應(簡記為“二步法”)所制得的高密度聚乙烯管材樹脂，其性能(特別是穩定性能及耐環境應力開裂性能)得以改善。

具體實施方式

在本發明一個優選的技術方案中，本發明所述的制備高密度聚乙烯管材樹脂的方法，其包括如下步驟：

(1)將回收的HDPE、LDPE、色母和交聯劑混合，經一次熔融反應得中間體；

(2)將由步驟(1)所得中間體與抗氧劑混合，經再一次熔融反應得到目標物(高密度聚乙烯管材樹脂)。

在本發明另一個優選的技術方案中，步驟(1)和步驟(2)中所述熔融反應的溫度均為180℃～220℃。

在本發明又一個優選技術方案中，本發明所述的制備高密度聚乙烯管材樹脂的方法，其包括如下步驟：

(1)將0.1wt％～2.0wt％的交聯劑、0.1wt％～0.2wt％的色母和2.0wt％～5.0wt％的低密度聚乙烯(LDPE)于80℃～100℃條件下混合攪拌至少半小時，得混合物A；向混合物A中再加入95.0wt％～97.0wt％的回收的高密度聚乙烯(HDPE)混合，得混合物B；將混合物B置于擠出機中，于180℃～220℃反應擠出(擠出機的速度優選為200rpm～300rpm)，得中間體；

(2)將由步驟(1)所得中間體與0.1wt％～1.0wt％的抗氧化劑混合，得混合物C，將混合物C置于擠出機中，于180℃～220℃反應擠出(擠出機的速度優選為200rpm～300rpm)，得目標物(高密度聚乙烯管材樹脂)；

其中，所用各原料的百分含量的數值是以所用原料(即包括：交聯劑、色母、LDPE、回收的HDPE和抗氧化劑等)的總重量為計算基準。

在本發明中，所用的回收的高密度聚乙烯(HDPE)來源于一些HDPE的制品(如洗發水瓶或水果籃等)，其密度大于0.94g/cm³即可；本發明推薦使用密度為0.940g/cm³～0.960g/cm³的回收的HDPE。

此外，在本發明中，

建議所使用密度為0.915g/cm³～0.940g/cm³的低密度聚乙烯(LDPE)；

建議所使用酚類抗氧劑、芳胺類抗氧劑或亞磷酸酯類輔助抗氧劑：