[发明专利]一种管道防腐用聚丙烯胶黏剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子胶粘剂领域，尤其涉及一种用于管道防腐用聚丙烯胶粘剂的制备方法。

背景技术

自上世纪80年代推出了三层结构聚烯烃防腐层，三层结构由底层环氧粉末、中层胶粘剂、外层聚烯烃构成。三层结构聚烯烃防腐层因其具有良好的粘接性能、电绝缘性能、防水和耐化学侵蚀性能以及良好的强度、抗冲击性能等特点使其在油气管道方面得到了广泛的应用。其中三层聚烯烃涂层的关键材料是共聚物胶粘剂，以三层聚丙烯防腐层为例，胶粘剂为丙烯共聚物，添加顺丁烯二酸酐接枝而成。在涂敷线上，环氧胶化期间熔化的胶粘剂挤压在环氧粉末层外面，胶粘剂参与环氧固化反应，产生化学键连接，再将熔化的聚丙烯树脂挤压在熔化的胶粘剂的表面，由于属于同种材料，二者具有极好的相容性，这样形成的三层复合结构不会发生层间脱落，从而提高管道外防腐层机械性能和综合防腐指标。

现有聚丙烯中间层胶粘剂存在的缺陷和不足：

1）由于受生产设备、配方及工艺等诸多因素影响，使得现有的胶粘剂中接枝产物的接枝率不稳定，从而影响产品剥离强度的稳定性；

2）胶粘剂的耐热性能差、接枝产物接枝率低，导致产品的粘结强度不够；

3）产品中因残留刺激性气味的接枝单体而影响环境和健康。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种3PP管道防腐用胶粘剂的制备方法；本发明的方法生产配方简化、工艺设备和流程简单，产品环保、耐热性能好、粘接强度大、稳定性高、其它物性及性能亦符合标准要求，且适宜于大型工业化生产。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种管道防腐用聚丙烯胶黏剂的制备方法，将重量份数为基体树脂100份、第一接枝单体1-2份、第二接枝单体1-3份和引发剂0.1-0.2份经过混合挤出和得出聚丙烯接枝单体母料，接着取5-30份聚丙烯接枝单体母料，将其与聚丙烯树脂40-70份、增粘剂5-10份、弹性体5-20份、抗氧剂0.1-1份经过混合挤出得到防腐管道用胶粘剂；其详细的制备方法如下：

1)聚丙烯接枝单体母料的制备：将基体树脂100份、第一接枝单体1-2份、第二接枝单体1-3份和引发剂0.1-0.2份置于高速混合机中，控制转速200r/min，在室温下搅拌3-5分钟，再将混合料通过反应挤出型双螺杆挤出机，螺杆转速控制为250-300r/min，，挤出温度190-210℃，挤出造粒，制得聚丙烯接枝单体母料；

本发明所述的基体树脂为高流动性嵌段共聚聚丙烯；所述的高流动性嵌段共聚聚丙烯由 90%嵌段共聚聚丙烯和10%乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）组成。

本发明所述的第一接枝单体为马来酸酐、丙烯酸、马来酸二丁酯中的一种；其中优选的方案为马来酸酐。

本发明所述的第二接枝单体为苯乙烯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种，其中优选的为苯乙烯。

本发明所述的引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰和过氧化二特丁烷中的一种，其中优选的为过氧化二特丁烷。

2）3PP防腐管道用胶粘剂的制备：将步骤1中得到的聚丙烯接枝单体母料，取5-30份的聚丙烯接枝单体母料，接着与40-70份的聚丙烯树脂、5-10份的增粘剂、5-20份的弹性体、0.1-1份的抗氧剂等于高速混合机中，控制转速为500 r/min，在室温下搅拌3-5分钟，再将混合均匀的物料经共混型双螺杆挤出机，挤出温度设为190-220℃，螺杆转速为150-200r/min，挤出造粒，得到产品。

本发明所述的增粘剂为萜烯、香豆酮、茚树脂和石油树脂中的一种，其中优选的为石油树脂。

本发明所述的弹性体为乙烯-辛烯嵌段共聚物，所述的乙烯-辛烯嵌段共聚物由软段和硬段的多嵌段结构组成，所述的软段为高辛烯含量的非晶链段，所述的硬段为辛烯含量极少的高结晶性链段，所述的软段中高辛烯的摩尔分数含量为27%-28%，所述的硬段中辛烯的摩尔分数含量为1.4%—1.5%。

本发明的优点在于：本发明通过深入进行配方和工艺条件的优化，采用两步法的工艺流程（如图1所示），分别为交联反应改性制备聚丙烯接枝单体母料和共混改性制备聚丙烯胶粘剂。在反应挤出过程中控制聚丙烯的过度降解以及强化脱挥，制备出一种无刺激性气味高接枝率的聚丙烯接枝物，再将其与聚丙烯树脂、增粘剂、弹性体、抗氧剂等助剂混合均匀后经挤出机挤出造粒后得到一种耐热性能好、粘结强度大、稳定性高的聚丙烯胶粘剂。

本发明的技术方案中具有以下优点：