[发明专利]一种硅烷交联聚乙烯管材用功能母粒及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明属于工程塑料用母粒技术领域，具体涉及一种应用于硅烷交联聚乙烯管材，能加快交联速度和改善挤出加工性能的硅烷交联聚乙烯管材用功能母粒及其制备方法和用途。

背景技术

PEX材料有较好的耐热性、耐蠕变性能，目前市面上普通的硅烷交联料主要是用来生产小口径的管材（D20-25），大口径PEX管材（D110-315）的生产、应用在国内还是空白。普通两步法硅烷交联AB料生产管材，在生产过程中，会存在凝胶和设备积料的问题，因此设备需要定期的清理，连续性生产周期较短；从设备上改进成本较大而且不能与普通的PE管材挤出设备通用，因此给生产厂家增加了成本；另外普通的硅烷交联管材挤出后需要水煮，才能在短时间内完成交联，该工序增加了场地投入和能源消耗。尤其是在挤出生产大口径、壁厚交联管材过程中，上述两个问题更加突出，限制了PEX管材在大口径管道领域的应用和推广。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种硅烷交联聚乙烯管材用功能母粒，改善普通硅烷交联料的交联速度和加工性能，实现大口径PEX管材的硅烷交联聚乙烯管材用功能母粒及其制备方法和用途。

所述的一种硅烷交联聚乙烯管材用功能母粒，其特征在于其组份及重量份数如下：

高密度聚乙烯 100份    吸附剂 25-35份

润滑剂       5-10份   抗氧剂 2-5份

光稳定剂     2-5份    交联促进剂 3-6份。

其中高密度聚乙烯选用PE80管材级，作为母粒载体、吸附剂用于吸附低分子物质、润滑剂改善普通硅烷料加工性能和管材的表观、抗氧剂为了防止聚乙烯材料在加工过程和使用过程中氧化降解、光稳定剂提高管材在露天使用的抗老化性能、交联促进剂用于加速管材的交联速度。

所述的一种硅烷交联聚乙烯管材用功能母粒，其特征在于其组份及重量份数如下：

高密度聚乙烯 100份    吸附剂 30份

润滑剂       8份      抗氧剂 4份

光稳定剂     4份      交联促进剂 5份。

所述的一种硅烷交联聚乙烯管材用功能母粒，其特征在于所述的吸附剂为多孔状结构的铝硅酸盐矿物，其粒径为1000-3000目。

所述的一种硅烷交联聚乙烯管材用功能母粒，其特征在于所述的润滑剂质量比为1:1的 N,N-已撑双硬脂酰胺和高分子量聚二甲基硅氧烷的混合物。

所述的一种硅烷交联聚乙烯管材用功能母粒，其特征在于所述的高分子量聚二甲基硅氧烷分子量为40-80万。 

    所述的一种硅烷交联聚乙烯管材用功能母粒，其特征在于所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168或抗氧剂330中的任意一种或一种以上的混合物。

    所述的一种硅烷交联聚乙烯管材用功能母粒，其特征在于所述的光稳定剂为2-(3’,5’- 二特丁基-2’-羟基苯基)5氯苯并三唑、双(2,2,6,6-四甲基哌啶基)癸二酸酯或质量比为1：1的上述两者的混合物。

所述的一种硅烷交联聚乙烯管材用功能母粒，其特征在于所述的交联促进剂为对叔丁基苯甲酸。

所述的硅烷交联聚乙烯管材用功能母粒的制备方法，其特征在于：（1）将25-35份吸附剂在80℃的条件下，在高混机中按转速为700转/分下搅拌5分钟，静置冷却至室温；（2）接着将100份高密度聚乙烯、3-8份润滑剂、2-5份抗氧剂、2-5份光稳定剂和3-6份交联促进剂加入高混机中，在转速为400转/分的工艺下搅拌3分钟；(3)搅拌好后的料，再经双螺杆熔融挤出造粒，造粒工艺为温度180-200℃，双螺杆转速300-400转/分，造粒好后，同步进行干燥，在80℃下干燥4小时候后真空包装，得到成品硅烷交联聚乙烯管材用功能母粒。

所述的硅烷交联聚乙烯管材用功能母粒在大口径硅烷交联聚乙烯管材的挤出成型中的应用。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1）本发明添加粒径1000-3000目的多孔状结构的铝硅酸盐矿物作为吸附剂，用于在管材加工过程中吸附残留的硅烷，减少凝胶，而且在管材挤出后继续吸附空气中的水分，提供硅烷交联所需的水分，加速管材的交联，管材无需水煮，这对大口径壁厚管材的生产尤为重要；