[發明專利]一種高耐候性PE管及其制作方法

在審

• 申請號: 201911262693.0
• 申請日: 2019-12-11
• 公開（公告）號: CN110922665A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 李繼成
• 申請（專利權）人: 湖北凱科塑業有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L83/10;C08L63/00;C08L91/06;C08L83/04;C08L5/08;C08K3/04;C08K3/22;C08K5/07;C08K5/132
• 代理公司: 武漢經世知識產權代理事務所(普通合伙) 42254
• 代理人: 張淼超

本發明屬于聚乙烯管生產技術領域，公開了一種高耐候性PE管及其制作方法，包括以下重量份數的組分：聚乙烯基礎樹脂100～120份、有機硅改性聚乙烯樹脂3～5份、硅烷改性環氧樹脂5～6份、導電材料5～15份、分散劑4～6份；聚乙烯基礎樹脂為以乙烯為單體聚合得到的聚乙烯樹脂；有機硅改性聚乙烯樹脂中聚乙烯樹脂為線性低密度聚乙烯樹脂，通過乙烯和α?烯烴共聚得到的聚乙烯樹脂。本發明的高耐候性PE管具有高耐候性，能夠有效抵御周圍環境介質的影響延長聚乙烯管的使用壽命。

技術領域

本發明屬于聚乙烯管生產技術領域，特別涉及一種高耐候性PE管及其制作方法。

背景技術

聚乙烯(Polyethylene，PE)管道因具有成本低廉、耐腐蝕性好以及使用壽命長等優點而被廣泛地應用于給排水、輸氣等眾多領域。國外對聚乙烯管的應用較早，從1950年起，高密度聚乙烯在管材方面就得以發展，并且迅速成為市場占比最大的管道材料。一般現代工業應用中PE管道的預期壽命是50年，但在實際流體輸送過程中，聚乙烯管道會受到周圍環境因素影響而加速老化降解，這很大程度縮短了PE管道的服役壽命。

一般情況下，PE管道的服役壽命取決于4個關鍵因素，即環境介質、溫度、壓力以及管材。其中環境介質不僅包含了水、空氣(氧)，還有強腐蝕性物質、微生物等；而管材是一種復雜的影響因素，PE管道的壽命在一定程度上取決于聚乙烯材料本身的結構和性能。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提供一種高耐候性PE管，該高耐候性PE管具有高耐候性，能夠有效抵御周圍環境介質的影響延長聚乙烯管的使用壽命。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是提供一種高耐候性PE管，該高耐候性PE管包括以下重量份數的組分：聚乙烯基礎樹脂100～120份、有機硅改性聚乙烯樹脂3～5份、硅烷改性環氧樹脂5～6份、導電材料5～15份、分散劑4～6份；所述聚乙烯基礎樹脂為以乙烯為單體聚合得到的聚乙烯樹脂；所述有機硅改性聚乙烯樹脂中聚乙烯樹脂為線性低密度聚乙烯樹脂，通過乙烯和α-烯烴共聚得到的聚乙烯樹脂。

聚乙烯樹脂接枝有機硅后球晶變小，不能進入晶區的支鏈排列在非晶區中，填補了非晶區的微孔并排除了氣隙，增加了非晶區的斂集密度，不易產生應力集中，較多的支鏈間的鏈纏結能阻止微裂紋發展成為破壞性裂紋。有機硅改性聚乙烯樹脂在極少量的添加量下，在不改變原有聚乙烯管加工成型工藝條件以及不影響聚乙烯管其他性能的前提下，有效提高了聚乙烯管耐慢速裂紋增長性能。硅烷改性環氧樹脂兼具有硅烷和環氧樹脂的優異性能，具有良好的耐高低溫性、耐候性、耐水性和耐化學溶劑性，其能夠增加無機粉體材料與聚乙烯基礎樹脂之間的界面作用，使得聚乙烯管體系內的無機粉體材料能夠與聚乙烯基礎樹脂形成良好的界面結合，增加無機粉體材料在整個體系內的分散，改善無機粉體材料的力學性能，賦予聚乙烯管優異性能。

作為優選地，所述有機硅改性聚乙烯樹脂選自聚二甲基硅氧烷接枝線性低密度聚乙烯樹脂、聚甲基苯基硅氧烷接枝線性低密度聚乙烯樹脂或甲基乙烯基聚硅氧烷接枝線性低密度聚乙烯樹脂中的一種。

作為優選地，所述線性低密度聚乙烯樹脂的密度為0.918～0.920g/cm³，所述α-烯烴為1-丁烯、1-己烯或1-辛烯中的一種或多種。

作為優選地，所述導電材料為竹炭、碳納米管、鉻酸鑭或者二氧化錫中的一種。

竹炭、碳納米管、鉻酸鑭和二氧化錫均為無機導電材料，均具有良好的導電性，其中竹炭和碳納米管，竹炭、碳納米管、鉻酸鑭和二氧化錫為無機粉體材料與聚乙烯基礎樹脂的相容性差、分散困難，結合硅烷環氧樹脂的界面粘合作用，能夠良好的分散在整個聚乙烯管體系中，顯著改善聚乙烯管的抗靜電性能，提高聚乙烯管的適用范圍。

作為優選地，所述分散劑為聚乙烯蠟、石蠟或硅油中的一種或多種。

作為優選地，還包括木質素環氧樹脂0.5～5份。