[发明专利]一种抗蠕变连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料科学技术领域，涉及一种抗蠕变连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带及其制备方法。

背景技术

连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带具有优异的力学性能，由于聚乙烯预浸带的柔软度较好，可以和管道的基材形成良好的界面结合，因此将聚乙烯预浸带作为管道增强材料受到越来越广泛的关注。但是管道经常服役于高温、长期载荷等动态工作环境中，在实际使用过程中，预浸带会显现出冲击性能低、抗蠕变性与抗老化性能差等缺点。其中蠕变就是指在恒温、恒应力作用下，材料形变随时间推移而逐渐发展的现象。材料结构往往因蠕变而提前失稳，因此研究如何提高聚乙烯预浸带的抗蠕变性能是十分必要的。如何提高聚乙烯预浸带的长期抗蠕变能力，受到越来越广泛的关注。目前常见的是研究木塑复合材料的抗蠕变性能，但是完全塑料基体的抗蠕变性能研究的尚属少数。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种抗蠕变连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带。

本发明的另一个目的是提供一种上述抗蠕变连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带的制备方法。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种抗蠕变连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带，该聚乙烯预浸带由包含以下重量份的组分制成：

聚乙烯基体          100份，

抗蠕变改性剂        10-30份，

相容剂              3-5份，

抗氧剂              0.6-1.2份，

玻璃纤维            40-60份。

所述的聚乙烯基体为线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的一种或一种以上。

所述的抗蠕变改性剂为固体硅烷偶联剂，固体硅烷偶联剂进一步为固体干粉型硅烷偶联剂，牌号为KH302。

所述的相容剂为聚乙烯接枝不饱和羧酸或酸酐，优选聚乙烯接枝马来酸、聚乙烯接枝马来酸酐、聚乙烯接枝丙烯酸或聚乙烯接枝丙烯酸缩水甘油酯中的一种或一种以上。

所述的抗氧剂选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)或N，N′-双-(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺(抗氧剂1098)中的一种或一种以上。

所述的玻璃纤维选自无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、高碱玻璃纤维或抗碱玻璃纤维。

本发明还提供了一种上述抗蠕变连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带的制备方法，该方法包含以下步骤：

在高速混合机中依次加入100份聚乙烯基体、10-30份抗蠕变改性剂、3-5份相容剂和0.6-1.2份抗氧剂，混合速度为400-600r/min，混合时间为60-160s，混合均匀后密封；将得到的混合物挤出后，对经预热的40-60份玻璃纤维进行淋膜，将淋膜后的连续玻璃纤维带材进行冷却、定型，制得抗蠕变连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带。

所述的玻璃纤维的预热温度为120-140℃。

所述的混合物的挤出温度为180-220℃。

本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

1、本发明所提供的一种抗蠕变连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带，此种聚乙烯预浸带柔软度优异，可以和管道的基材形成良好的界面结合，解决了作为管道增强材料与基体树脂结合不好的问题，同时，由于抗蠕变改性剂的引入，提高了聚乙烯预浸带的抗压，耐温及抗蠕变能力，扩大了聚乙烯预浸带在管道的应用领域。

2、本发明采用加入固体硅烷偶联剂的方法，一方面可以充分的和聚乙烯物料进行混合，与此同时，由于固体硅烷偶联剂的存在，使得聚乙烯与玻纤形成良好的界面结合，以此来解决现有的聚乙烯预浸带的长期抗蠕变能力不足的问题；同时引入连续玻璃纤维，提高了聚乙烯预浸带的力学性能，最终制备出力学性能优异，具有超强抗蠕变能力的连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明。

以下所用的固体硅烷偶联剂为固体干粉型硅烷偶联剂，牌号KH302，生产厂家为南京能德化工有限公司。

实施例1

(1)低密度聚乙烯100份；固体硅烷偶联剂10份；相容剂(聚乙烯接枝马来酸)3份；抗氧剂(四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯)：0.4份；三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯：0.2份)总计0.6份；抗碱玻璃纤维40份。