[發明專利]一種耐熱高密度聚乙烯結構壁B型管材及其制備方法

在審

• 申請號: 202010879740.2
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112066095A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 許文剛;張燦;劉迎賓;田旭;楊棟超;馬騁;袁彪;范彥鵬
• 申請（專利權）人: 河北通濤管業集團股份有限公司
• 主分類號: F16L9/128
• 分類號: F16L9/128;C08L23/06;C08L83/04;C08K13/06;C08K7/14;C08K9/00;C08K3/34;C08K3/04;B29B7/00;B29C48/09;B29C48/625;B29C48/92
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 趙芳蕾

本發明屬于乙烯管材技術領域，具體涉及一種耐熱高密度聚乙烯結構壁B型管材及其制備方法。管材包括主管體、加強管，主體管的生產原料為復配的PE?RT料，加強管中的PP波紋管管材料為PPR或者PPB。本發明采用復合PE?RT復配料，搭配無機填料體系，用表面處理劑處理無機填料表面，能與耐熱高密度聚乙烯形成均一體系，具有很好的相容性。在高速擠出機擠出成型，高密度聚乙烯纏繞結構B型管材有優異的耐熱性能，能在60℃溫度下長期使用，短期應對90℃高溫環境，管材縱向回縮率低，管材氧化誘導時間長，管材環剛度大。與現有的普通排水管，具備得天獨厚的耐熱優勢。

技術領域

本發明屬于乙烯管材技術領域，具體涉及一種耐熱高密度聚乙烯結構壁B型管材及其制備方法。

背景技術

聚乙烯(polyethylene，簡稱PE)是乙烯經聚合制得的一種熱塑性樹脂。在工業上，也包括乙烯與少量α-烯烴共聚物。聚乙烯因無臭，無毒，手感似蠟，具有優良的耐低溫性(最低使用溫度可達-100～-70℃)，化學穩定性好，能耐大多數酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質的酸)，常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，電絕緣性能優良，在管材、注射成形制品、電線包裹層等領域具有廣泛的應用。高密度聚乙烯纏繞結構壁B型管是以高密度聚乙烯樹脂為主要原料，采用熱態擠塑纏繞成型工藝，以聚丙烯(PP)單壁波紋管為支撐結構制成的具有較高抗外壓能力的特殊結構壁管材。迄今為止，在科學和專利文獻中公開報道的排水管道提高耐熱性的途徑主要有三種：添加無機粉體材料，如CN1312154A公開一種無機填料填充三層復合耐熱管材；采用交聯聚乙烯，如CN107200902A公開一種接枝改性輻照交聯聚乙烯耐熱管材；使用自合成耐熱聚乙烯共聚物，如CN105985490A公開一種耐熱聚乙烯的制備方法及其應用。目前在高密度聚乙烯結構壁B型管領域均為普通排水管材，無使用PE-RT管材料生產耐熱管材先例，也無添加耐熱材料提高耐熱性能的技術。耐熱PE-RT是一種采用特殊的分子設計和合成工藝的可以用于熱水管生產的非交聯聚乙烯。由于具有獨特的分子鏈結構和結晶構型，因此具有良好的柔韌性及加工性能，優異的低溫性能和耐化學腐蝕性能，在高溫條件下有良好的耐靜液壓性能，還有質量輕、易于運輸和安裝施工、可回收等優點。主要用于家庭冷熱水輸送管，包括地板采暖、暖氣連接、熱交換器、太陽能板及熱循環系統等。

國外PE-RT管材料發展現狀，Dow化學公司是世界范圍內第一個開發并生產PE-RT管材料的公司，目前擁有DOWLEX 2344PE-RTⅠ型料和DOWLEX 2388PE-RTⅡ型料，后者比前者有更加優異的長期靜液壓強度，并且加工性能也獲得提升。SK能源公司開發的DX800屬于PE-RTⅠ型料，2007年，開發了DX900。與DX800相比綜合性能得到進一步提升，高溫下具有更好的長期靜液壓性能，屬于PE-RTⅡ型料。LG化學公司開發了SP980，隨后，又推出SP988管材料，屬于PE-RTⅡ型料。利安德巴賽爾公司利用三釜串聯工藝生產PE-RT專用料(乙烯和丁烯的共聚物)，獨特的聚乙烯分子構成和共聚單體在高分子鏈段的特殊分布為材料提供了優異的力學性能和長期的高溫蠕變性能。北歐化工公司開發了HE3466-RT管材料，可在高速擠出條件下生產不同口徑管材，具有較高的熔體強度和較好的耐熱性能。擁有PE-RT管材料生產技術的公司還包括韓國大林產業公司、道達爾石化公司。國內PE-RT管材料發展現狀，2011年4月中國石化齊魯石油化工公司利用Unipol氣相法聚乙烯裝置，采用茂金屬催化劑，己烯-1為共聚單體，成功開發出QHM-22F管材料。揚子石化在2011年6月開發出新型耐熱聚乙烯管材專用料YEM-4705T，并實現了工業化。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種耐熱高密度聚乙烯結構壁B型管材及其制備方法，使排水管材能夠長期在60℃下使用，短期應對90℃的高溫環境，避免在生活污水和企業廢水排放的過程中，由于廢水溫度高引起的普通高密度聚乙烯纏繞結構壁B型管材變形，提高管材的最高使用溫度。