[發明專利]一種熱塑性交聯聚乙烯材料、制備方法及其應用

在審

• 申請號: 201811075835.8
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109306109A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 于東明;陳章成;程志;徐俊正;胡明遠;段凱歌;周朝錫;倪佳
• 申請（專利權）人: 曼瑞德集團有限公司
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L23/06;C08K5/14;C08K5/372;C08K13/02;C08K3/04
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李靜

本發明屬于高分子材料領域，公開了一種熱塑性交聯聚乙烯材料、制備方法及其應用。所述熱塑性交聯聚乙烯材料包括易交聯的第一聚乙烯組分、不易交聯的第二聚乙烯組分及有機過氧化物交聯劑。本發明的易交聯的第一聚乙烯產物交聯后以微粒形態均勻分散在不易交聯的第二聚乙烯組分中，并且與不易交聯的第二聚乙烯組分的大分子鏈相互纏結，使得到的產品完全是熱塑性的，其耐熱性、蠕變等性能又優于易交聯的第一聚乙烯組分和不易交聯的第二聚乙烯組分。

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，涉及一種改性的聚乙烯材料，具體地，涉及一種熱塑性交聯聚乙烯材料、制備方法及其應用。

背景技術

交聯技術是指通過化學方式(如加入交聯劑)或物理方法(如輻照)來實現大分子的交聯反應，使線型聚合物變成具有三度空間網絡結構的聚合物的技術。交聯技術是提高聚乙烯(polyethylene，簡稱PE)性能的一種重要技術，經交聯改性得到的交聯聚乙烯(PEX)其力學性能、耐熱性、蠕變性、耐磨性等綜合性能較PE均得到大幅度改善，從而其應用范圍也得以大大拓寬。但現有技術中，PEX材料一般采用高密度聚乙烯(High DensityPolyethylene，簡稱為HDPE)交聯獲得，交聯度標準規定60％～70％不等，如此高的交聯度，使PEX完全失去了熱塑性，PEX管材的連接無法采用熱熔法焊接連接，同時PEX管材廢料亦無法采用熱熔法回收再利用，而當交聯度較低時，PEX材料雖能保留部分熱塑性，但其耐熱性、蠕變抗性較原料聚乙烯，其提高并不明顯。

中國專利文獻CN102875877A公開了一種動態交聯改性耐熱聚乙烯材料及其制備方法與應用，所述交聯改性耐熱聚乙烯材料的原料組成為：聚乙烯粉末5％～20％，硅烷偶聯劑0.1％～0.4％，有機過氧化物0.01％～0.1％，有機錫0.01％～0.04％，余量為耐熱聚乙烯，該方法將硅烷交聯的PE與耐熱聚乙烯材料共混擠出造粒，得到局部交聯的熱塑性交聯聚乙烯材料。但硅烷交聯反應要求體系中含有水或釋放水的化合物，而該方法中并未涉及，故該方法很難得到硅烷交聯的PE；此外，該方法使用有機錫化合物作為催化劑，毒性大，不利于人體健康及環保保護。

發明內容

因此，本發明旨在提供一種熱塑性交聯聚乙烯材料，其力學性能、耐熱性、蠕變性、耐磨性等綜合性能接近PEX，耐熱性、蠕變抗性較未交聯聚乙烯原料有明顯提高；同時，本發明還提供了所述熱塑性交聯聚乙烯材料的制備方法及其應用。

為此，本發明提供了一種熱塑性交聯聚乙烯材料，其中，按重量份數計，其原料包括如下組分：

第一聚乙烯組分 30～70份；

第二聚乙烯組分 30～70份；

交聯劑 0.15～0.35份；

所述第一聚乙烯組分為不含抗氧劑或其它自由基捕捉劑的乙烯均聚物；所述第二聚乙烯組分為含抗氧劑或其它自由基捕捉劑的乙烯均聚物或乙烯和非乙烯單體的共聚物。

進一步地，所述非乙烯單體為丁烯、已烯、辛烯中的一種或幾種組合。

進一步地，按重量分數計，其原料包括如下組分：

第一聚乙烯組分 35份；

第二聚乙烯組分 65份；

有機過氧化物交聯劑 0.25份；

所述第一聚乙烯組分為不含抗氧劑或其它自由基捕捉劑的乙烯均聚物；所述第二聚乙烯組分為乙烯和己烯單體的共聚物。

進一步地，所述有機過氧化物交聯劑為過氧化二叔丁烷、2,5–二甲基–2,5–二叔丁基過氧基–3–己炔或雙叔丁基過氧化二異丙苯中的一種或幾種組合。

進一步地，還包括抗氧劑，所述抗氧劑為硫代二丙酸雙十二醇酯和/或3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八烷醇酯。