[发明专利]一种聚乙烯复合材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种用于灭火器内衬或金属管道内衬防腐的聚乙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

国家标准GB4351《手提式灭火器》和GB8109《推车式灭火器》都规定了水基型灭火器必须进行内部防腐保护。

国内水基灭火器(泡沫、轻水、水成膜灭火器等)筒体内壁防腐蚀研究起步较晚, 方法简单。上世纪90年代末至年代初曾尝试用搪瓷进行灭火器筒体内壁防腐蚀处理, 由于搪瓷不能承受机械冲击力, 灭火器在加工、搬运过程中存在易碎、搪瓷涂层易破裂等不足, 改用环氧树脂、氯磺化聚乙烯、F84型面漆和F84728型底漆组成的复合涂层闭等涂料进行内壁防腐蚀, 涂层在灭火器筒体近全封闭的环境中不易干燥固化, 且由于普通涂装方法难以获得良好可靠的涂层, 筒体内壁前处理不合格等, 涂层与基体附着力难以保证, 用ISO/DIS7165E所要求的8个温度周期试验方法检验, 极易出现涂层龟裂、脱落等现象。

授权公告号为CN2193178Y的中国实用新型专利，公开了一种带防腐内套的灭火器筒体，包括一灭火器筒体，而在灭火器筒体内壁上有一层通过吹塑形成的、使用耐油耐酸碱聚酯材料的防腐内套。所述耐油耐酸碱聚酯材料可以是ＰＥＴ。这一发明可以解决灭火器内壁防腐问题，但在和罐体接头处非常难处理，容易破裂形成泄露，同时在使用过程中随着灭火器内部压力的减少，其防腐内套可能会缩为一团，导致罐体残留液过多，造成浪费。        

聚乙烯树脂由于其良好的韧性、耐腐蚀性和经济性，是用于灭火器罐体的内部防腐保护的良好材料，但由于聚乙烯是非极性塑料，和灭火器罐体不能结合，在常规工况下，极易形成剥离、开裂，造成制件报废，这限制了它在灭火器内衬防腐领域的应用。公开号为CN101148525A的中国发明公开了一种聚乙烯复合材料，包括聚乙烯、碳酸钙、偶联剂和表面活性剂，聚乙烯复合材料中还有碳酸镁，所述碳酸钙与碳酸镁的比值为3-1.5，碳酸钙和碳酸镁的粒径为0.1-20mm，但此发明提供的材料是专用于作包装材料的，要求材料具有分散容易，材料的拉力强度高，断裂伸长率高和撕裂强度高的特点，并不适用于灭火器或金属管道内衬防腐使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具备高流动性、高粘性和高抗化性的改性聚乙烯复合材料。本发明的聚乙烯复合材料可通过喷塑工艺等方法加工，用于灭火器罐体内防腐涂层或金属管道内部防腐衬里的制备。同时本发明还提供所述的改性聚乙烯复合材料的制备方法。

本发明的技术方案是：通过使用高流动性LLDPE或LDPE，在新型引发剂2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷（即DMDPB）的作用下制造出具备高流动性高粘结性的粘接母粒，再通过二次造粒制造符合灭火器内衬防腐涂层或金属管道内衬要求的改性聚乙烯复合材料，然后通过磨粉处理生产出达到喷塑等工艺要求的粉体。

具体来说，为实现本发明的发明目的，发明人提供如下技术方案：

一种聚乙烯复合材料，其是由包含下列质量百分比的原料制备获得：聚乙烯10-90％、乙烯丙烯酸共聚物5-40%和粘接母粒5-50％，其中，所述的粘结母粒的制备原料以质量百分比计包含：聚乙烯 95-99.45％、马来酸酐或丙烯酸0.05%-3％和DMDPB（即2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷）0.5%-2%。

通过大量实验研究，发明人发现：使用DMDPB制备粘接母粒，可以避免使用常规引发剂DCP（即过氧化二异丙苯）造成的凝胶现象，使得粘接母粒具备良好的和金属粘结力的同时，也具备较高的流动性。由于粘接母粒的抗化性不佳，因此不能直接使用在内衬材料中，将粘接母粒通过和乙烯丙烯酸共聚物及聚乙烯的复配，进一步提高了复合材料对金属的粘结力，同时保持了聚乙烯本身的高抗化性，本发明中的聚乙烯复合材料，在使用喷塑工艺制备灭火器罐体内衬时，可迅速地熔融并在罐体内表面形成无空隙的保护层，本发明提供的聚乙烯复合材料与罐体优良的结合力，保证了在灭火器使用过程中保护层的不脱层和不开裂。

作为优选方案，根据本发明所述的聚乙烯复合材料，其中，所述聚乙烯是LDPE或LLDPE中的一种或者两种。LDPE即低密度聚乙烯度聚乙烯，LLDPE即线形低密度聚乙烯，本发明选用的LDPE或LLDPE都是不含开口剂的聚乙烯，如果有开口剂，会造成制备的聚乙烯复合材料与金属的粘结力下降。本发明所使用的聚乙烯可从生产厂家购得直接使用，典型型号如镇海炼化生产的LLDPE8320粉料。