[发明专利]一种多层复合型高导热辐照交联地暖管材及其制备方法

说明书

本发明提出了一种多层复合型高导热辐照交联地暖管材，自内向外依次包括抑垢层、导热层和表观层；表观层的组成成分为：聚乙烯、稳定剂、增韧剂、增塑剂、润滑剂、色母粒、敏化剂；导热层的组成成分为：聚乙烯、稳定剂、氧化铝、增韧剂、增塑剂、润滑剂、偶联剂、敏化剂；抑垢层的组成成分为：聚乙烯、稳定剂、增韧剂、增塑剂、润滑剂、阻垢缓蚀剂、抗菌剂、敏化剂；本发明具有高导热系数、高表面质量、不易结垢，且无需胶黏剂粘接。

技术领域

本发明涉及一种具有多层结构的复合型高导热地暖管及其制备方法，属于塑料管材制备领域。

背景技术

聚乙烯管道由于其价格低廉、质量轻、柔韧性好、耐腐蚀等优点而被应用在建筑家装领域中，尤其是在地暖管材领域聚乙烯管材占有很高的市场比例。但是由于其生产成本低、造价低廉，市场上的聚乙烯管材质量良莠不齐，缺少创新性产品和技术。随着人们生活质量的提高，目前市场需要一种导热系数高、质量好的地暖管材。其中铝塑复合管材由于其具有耐压强度高、导热系数高等优点在市场上占有一定比例，但是其价格较高，成型加工工艺复杂。另外，铝塑复合管和其它多层复合管的层与层之间基本上都是依靠胶黏剂粘接的，胶黏剂层的存在不但会增加原料和制造成本，也会影响管材的使用寿命，这不利于铝塑管等复合管材的市场推广。

聚乙烯作为一种加工型良好、价格低廉的树脂材料适合于作为管材的基体材料。但是聚乙烯不能承受较高的温度，机械强度不足，限制了其在一些领域的应用。对聚乙烯进行物理或者化学交联，使聚乙烯分子间通过共价键形成网状的三维结构，能够大幅度提升树脂的性能。交联聚乙烯管(PE-X)以聚乙烯树脂作为原料，按交联方式的不同分为PE-Xa、PE-Xb、PE-Xc三种，目前在欧洲地暖市场上，PE-X管所占份额超过80％。其中PE-Xc管是采用物理方法(高能电子束或者γ射线辐照)进行交联，是目前国内外市场上级别最高的地暖管材，具有卫生环保、性能优异和使用寿命长等优点，是新一代的绿色管材的代表。能够在-70～110℃和0.6～2MPa压力下长期使用，寿命达到50年以上。

聚乙烯管材导热系数普遍很低，影响地暖管的热交换效率，因而高导热地暖管材将极具发展空间。将无机导热粒子掺杂到聚合物基体中已被证明是提高其导热系数的有效方法，但是添加无机粒子将会使管道的内外壁表面变得粗糙，光滑程度下降，给外观和传输性能造成损害。内层表面光滑度的下降容易在管材内部生成水垢，堵塞管道、滋生细菌，影响了管材的输送性能和使用寿命。因而，研制性能优良、外观光洁的新一代高导热交联型聚乙烯管材将会在一定程度上满足地暖市场对高端材料的需求。

发明内容

本发明针对上述问题提出了一种具有高导热系数、高表面质量、不易结垢，且无需胶黏剂粘接的多层复合型高导热辐照交联地暖管材。

具体的技术方案如下：

一种多层复合型高导热辐照交联地暖管材，自内向外依次包括抑垢层、导热层和表观层；

所述表观层的组成成分按质量份数计为：

所述导热层的组成成分按质量份数计为：

所述抑垢层的组成成分按质量份数计为：

所述的聚乙烯为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、耐热聚乙烯或线性低密度聚乙烯。其中：表观层优选高密度聚乙烯，导热层优选耐热聚乙烯，抑垢层优选茂金属聚乙烯。

所述的偶联剂为可参与辐照交联反应的硅烷类偶联剂或钛酸酯类偶联剂，具体可为乙烯基三乙氧基硅氧烷。

所述增韧剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。

所述增塑剂为烷基磷酸酯类增塑剂。

所述润滑剂为烷基酯类润滑剂。