[发明专利]一种快速硅烷交联聚乙烯专用料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种管道材料及其制备方法，尤其涉及一种快速硅烷交联聚乙烯专用料及其制备方法。

背景技术

传统的供水、工业输气、输油管一般都是镀锌钢管。在使用过程中，镀锌钢管不可避免的发生生锈、结垢等现象，会造成水的二次污染，并导致镀锌钢管的使用寿命缩短。

由于镀锌钢管的上述缺陷，近年以来，无规共聚聚丙烯(PPR)、高密度聚乙烯(HDPE)和交联聚乙烯由于其易于加工，不生锈，使用寿命长等特性，成为目前热门的管道材料。PPR和HDPE管使用温度一般为70℃以下的场合，承载更高温度的热流体一般采用交联聚乙烯，交联聚乙烯克服了镀锌钢管易生锈结垢的缺陷，具有比PPR和HDPE更高的使用温度(90℃以上)。

CN 1624038A公开了一种用于电线电缆绝缘层、低中高密度管材的室温硅烷交联聚乙烯塑料。其组成包括：聚乙烯树脂100重量份，硅烷交联剂0.8～2.5重量份，金属钝化剂0.05～1.0重量份，交联催化剂0.05～6重量份，助剂载体1.0～20重量份，抗氧剂0.02～3重量份。其生产工艺为二步法，包括硅烷接枝料A料的制备和催化剂母料B料的制备，使用时A料和B料充分混合，经挤出机制成电缆或管材产品，在室温下放置1～3天，完成交联过程。该生产工艺为二步法，包括硅烷接枝料A料的制备和催化剂母料B料的制备，并且该发明使用的催化剂仍然为传统的有毒的锡类催化剂体系，这大大限制了其应用推广。

CN 1900130A公开了一种室温交联制备硅烷交联聚乙烯的方法，所述方法是以接枝料：烯基烷氧基硅烷接枝的聚乙烯树脂，与催化料：含有催化剂、产水剂的聚乙烯树脂，以5～20∶1质量比混合，室温下进行交联，即得交联聚乙烯；制备所述接枝料与催化料的原料质量组成如下：接枝料：聚乙烯树脂100份，烯基烷氧基硅烷0.5～5份，烷基三甲氧基硅烷0.5～3份，钛烷氧化物螯合物0.5～3份，自由基引发剂0.01～2份，催化料：聚乙烯树脂100份，产水剂0.5～30份，交联催化剂1～5份。该方法也是采用接枝A料和催化剂B料混合的方法，其非一步法制备方法。该法交联用催化剂亦采用有毒的重金属锡催化剂，仍然为传统的有毒的锡类催化剂体系，这大大限制了其应用推广。

CN 101608031A公开了一种快速硅烷交联聚乙烯专用料的制备方法，其专用料组成包括：聚乙烯60-95重量份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物0-35重量份、不饱和硅烷1-5重量份、吸水剂0.1～1重量份、交联助剂0.5-5重量份、抗氧剂0.1-0.5重量份、润滑剂0.5-2重量份，将上述所有原料充分混合经挤出机造粒得到专用料。该专用料经挤出制成管道或电缆绝缘层后，在23℃室温下放置24小时，即可自动完成交联过程，交联度达65％以上。但本领域技术人员均知，上述物质的交联，必须依赖催化剂才能进行，但其并未公开催化剂的组成等，所属技术领域的技术人员也无法推测获知其所用的催化剂。

因此，如何利用无毒催化剂，达到相同的交联程度并缩短交联时间，是本领域面临的技术难题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种快速硅烷交联聚乙烯专用料及其制备方法，该专用料制备的管道具有快速的交联功能。

本发明所述的快速硅烷交联聚乙烯专用料，按重量份计，含有：

作为优选，本发明所述的快速硅烷交联聚乙烯专用料，按重量份计，含有：

作为优选技术方案，本发明优选由上述组分组成所述的快速硅烷交联聚乙烯专用料。

聚乙烯(PE)塑料，是应用最广泛的高分子材料，它是由重复的-CH₂-单元连接而成的。聚乙烯是通过乙烯(CH₂＝CH₂)的加成聚合而成的。聚乙烯是半结晶热塑性材料。它们的化学结构、分子量、聚合度和其他性能很大程度上均依赖于使用的聚合方法，聚合方法决定了支链的类型和支链度，结晶度取决于聚合物的化学结构和加工条件。作为优选技术方案，本发明的聚乙烯的密度为0.92～0.96g/cm³，熔融指数在0.5-3.0。

作为优选，所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)中乙酸乙烯酯的含量为18-30％(重量比)。

作为优选，所述的不饱和硅烷是乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，或乙烯基甲氧基乙氧基硅烷。

本发明所述的助交联剂指有助于提高交联剂交联效率的助剂，又称为交联助剂。所述交联助剂均为已知产品，但本发明作为优选，所述的助交联剂是乙烯基苯、二乙烯基苯或其混合物。