[发明专利]一种高耐候性PE管及其制作方法

说明书

本发明属于聚乙烯管生产技术领域，公开了一种高耐候性PE管及其制作方法，包括以下重量份数的组分：聚乙烯基础树脂100～120份、有机硅改性聚乙烯树脂3～5份、硅烷改性环氧树脂5～6份、导电材料5～15份、分散剂4～6份；聚乙烯基础树脂为以乙烯为单体聚合得到的聚乙烯树脂；有机硅改性聚乙烯树脂中聚乙烯树脂为线性低密度聚乙烯树脂，通过乙烯和α‑烯烃共聚得到的聚乙烯树脂。本发明的高耐候性PE管具有高耐候性，能够有效抵御周围环境介质的影响延长聚乙烯管的使用寿命。

技术领域

本发明属于聚乙烯管生产技术领域，特别涉及一种高耐候性PE管及其制作方法。

背景技术

聚乙烯(Polyethylene，PE)管道因具有成本低廉、耐腐蚀性好以及使用寿命长等优点而被广泛地应用于给排水、输气等众多领域。国外对聚乙烯管的应用较早，从1950年起，高密度聚乙烯在管材方面就得以发展，并且迅速成为市场占比最大的管道材料。一般现代工业应用中PE管道的预期寿命是50年，但在实际流体输送过程中，聚乙烯管道会受到周围环境因素影响而加速老化降解，这很大程度缩短了PE管道的服役寿命。

一般情况下，PE管道的服役寿命取决于4个关键因素，即环境介质、温度、压力以及管材。其中环境介质不仅包含了水、空气(氧)，还有强腐蚀性物质、微生物等；而管材是一种复杂的影响因素，PE管道的寿命在一定程度上取决于聚乙烯材料本身的结构和性能。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供一种高耐候性PE管，该高耐候性PE管具有高耐候性，能够有效抵御周围环境介质的影响延长聚乙烯管的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种高耐候性PE管，该高耐候性PE管包括以下重量份数的组分：聚乙烯基础树脂100～120份、有机硅改性聚乙烯树脂3～5份、硅烷改性环氧树脂5～6份、导电材料5～15份、分散剂4～6份；所述聚乙烯基础树脂为以乙烯为单体聚合得到的聚乙烯树脂；所述有机硅改性聚乙烯树脂中聚乙烯树脂为线性低密度聚乙烯树脂，通过乙烯和α-烯烃共聚得到的聚乙烯树脂。

聚乙烯树脂接枝有机硅后球晶变小，不能进入晶区的支链排列在非晶区中，填补了非晶区的微孔并排除了气隙，增加了非晶区的敛集密度，不易产生应力集中，较多的支链间的链缠结能阻止微裂纹发展成为破坏性裂纹。有机硅改性聚乙烯树脂在极少量的添加量下，在不改变原有聚乙烯管加工成型工艺条件以及不影响聚乙烯管其他性能的前提下，有效提高了聚乙烯管耐慢速裂纹增长性能。硅烷改性环氧树脂兼具有硅烷和环氧树脂的优异性能，具有良好的耐高低温性、耐候性、耐水性和耐化学溶剂性，其能够增加无机粉体材料与聚乙烯基础树脂之间的界面作用，使得聚乙烯管体系内的无机粉体材料能够与聚乙烯基础树脂形成良好的界面结合，增加无机粉体材料在整个体系内的分散，改善无机粉体材料的力学性能，赋予聚乙烯管优异性能。

作为优选地，所述有机硅改性聚乙烯树脂选自聚二甲基硅氧烷接枝线性低密度聚乙烯树脂、聚甲基苯基硅氧烷接枝线性低密度聚乙烯树脂或甲基乙烯基聚硅氧烷接枝线性低密度聚乙烯树脂中的一种。

作为优选地，所述线性低密度聚乙烯树脂的密度为0.918～0.920g/cm³，所述α-烯烃为1-丁烯、1-己烯或1-辛烯中的一种或多种。

作为优选地，所述导电材料为竹炭、碳纳米管、铬酸镧或者二氧化锡中的一种。

竹炭、碳纳米管、铬酸镧和二氧化锡均为无机导电材料，均具有良好的导电性，其中竹炭和碳纳米管，竹炭、碳纳米管、铬酸镧和二氧化锡为无机粉体材料与聚乙烯基础树脂的相容性差、分散困难，结合硅烷环氧树脂的界面粘合作用，能够良好的分散在整个聚乙烯管体系中，显著改善聚乙烯管的抗静电性能，提高聚乙烯管的适用范围。

作为优选地，所述分散剂为聚乙烯蜡、石蜡或硅油中的一种或多种。

作为优选地，还包括木质素环氧树脂0.5～5份。