[發明專利]一種有機陰離子插層水滑石/再生聚丙烯防管道腐專用料及其制備方法

在審

• 申請號: 201510550399.5
• 申請日: 2015-09-01
• 公開（公告）號: CN105017656A
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發明（設計）人: 董明哲
• 申請（專利權）人: 綠園寶業（北京）貿易有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L51/06;C08L27/18;C08L23/06;C08K13/06;C08K9/04;C08K3/26;C08K3/04;B29B9/06;B29C47/92
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技術領域

本發明屬于再生塑料利用領域，具體涉及一種有機陰離子插層水滑石/再生聚丙烯管道防腐材料的制備工藝。

背景技術

目前油氣輸送管道的防腐方式仍以三層聚乙烯（3PE）防腐涂層為主，?3PE防腐涂層以其優良的耐腐蝕性能、力學性能及絕緣性能而得到廣泛的應用并占據油氣輸送管道涂層防腐領域的主導地位。3PE防腐涂層包括環氧樹脂底層，膠黏劑層，聚乙烯專用料外層。3PE防腐涂層能夠使基體與腐蝕介質隔離，起到阻止或延緩腐蝕的作用。但聚乙烯在長期使用的條件下的耐溫最高為70℃，因此在使用溫度較高的場合受到了限制。由于聚丙烯的耐溫性好于聚乙烯，在長期耐溫高于100℃的場合，聚丙烯防腐專用料得到了應用。近年來水滑石（LDHs）以其組成結構合成可控、層間的陰離子可交換性等特征，廣泛用于制備具有吸附、離子交換、藥物緩釋等功能材料領域。本發明在再生聚丙烯基體中引入有機酸根插層水滑石，通過與再生聚丙烯熔融共混，制備片層剝離結構的水滑石/再生聚丙烯復合材料。本發明通過在再生聚丙烯專用料中引入剝離水滑石納米片層，以增強再生聚丙烯的力學性能，耐應力開裂系能，環境腐蝕介質的阻隔性能及防腐性能。該防腐層能夠有效延緩管道防腐層的破壞，延長防腐層和管道的使用壽命。同時本發明使用再生塑料，提高資源再利用率，節約資源和能源符，具有較大的社會效益和經濟效益。

發明內容

具體工藝步驟如下：

1.有機陰離子插層水滑石制備

（1）水滑石的合成

按[M²⁺]和[M³⁺]的摩爾比為2:1制備混合鹽溶液其中[M²⁺]=1.714mol/L?[M³⁺]=0.857mol/L，其中M²⁺為+2價金屬陽離子，M³⁺為+3價金屬陽離子。另取NaOH與插層陰離子的混合堿液，其中NaOH濃度為1.333?mol/L插層陰離子濃度為0.249?mol/L。強烈攪拌下，緩慢地將65℃的混合鹽溶液與堿液同時滴加到含有少量水的容器中。滴加完畢后所的漿液在300W的微波輻射下晶化30min。將得到的有機陰離子插層水滑石，抽濾并用去CO₂的去離子水洗滌至pH=7.5并干燥。

所述的+2價金屬鹽為硝酸鎂、硝酸鋅中的一種，+3價金屬鹽為硝酸鋁。

所述的插層劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十八烷基硫酸鈉、硬脂酸鈉、對苯乙烯硫酸鈉中的一種。

（2）聚丙烯管道防腐材料的制備

聚丙烯管道防腐材料按重量百分比配比如下：

馬來酸酐接枝聚丙烯顆粒???????????3~5%

再生聚丙烯基體樹脂顆粒???????????40~80%

茂金屬聚丙烯?????????????????????10~15%

再生增韌劑顆粒???????????????????5~10%

流平劑???????????????????????????5~6%

炭黑母粒?????????????????????????5~6%

復合抗氧劑???????????????????????0.3~0.6%

有機陰離子插層水滑石?????????????2~5%

成核劑???????????????????????????0.1~0.8%

氟樹脂???????????????????????????1.0~1.5%

潤滑劑???????????????????????????0.5~1%

上述原料在配方中總量為100%。

所述的馬來酸酐接枝聚丙烯顆粒接枝率為1~1.5%。

所述增韌劑為POE再生顆粒、EVA再生顆粒中的一種。

所述的炭黑母粒中炭黑含量40~50%，LDPE含量50~60%。

所述抗氧劑為1010、168、300、硫代二丙酸二月桂酯（DLTP）其中的兩種。

所述流平劑為熱塑性酚醛樹脂、聚丙烯酸樹脂中的一種。

所述的成核劑硬脂酸鉀、硬脂酸鋅、巴斯夫K7090、TM-3、二亞芐基山梨醇對羥基苯甲酸中的一種或幾種。

所述的潤滑劑為聚丙烯蠟低分子量裂解蠟、乙撐雙硬脂酸酰胺、白蠟油中的一種。

所述的氟樹脂為聚全氟乙丙烯、聚四氟乙烯粉末中的一種。

再生聚丙烯防腐管道專用料的制備工藝：