[发明专利]一种抗老化聚乙烯管道材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种抗老化聚乙烯管道材料及其制备方法，包括以下步骤：将聚乙烯进行预辐照；将预辐照聚乙烯、去离子水、甲基丙烯酸β羟乙酯、十二烷基苯磺酸钠加入到的反应容器中，加热搅拌，升温至85℃，保持2‑3h；升温至90℃反应5‑6h，结束反应；经水洗、过滤，放入真空烘箱中24h，得到聚乙烯接枝聚甲基丙烯酸β羟乙酯；用索氏抽提器抽提，加入四氢呋喃，水浴加热，抽提48h后取出，干燥；取出后加入碳纤维，加入高速捏合机中捏合后出料；将料送至双螺杆挤出机中，在195‑200℃加工温度下挤出成型制成抗老化聚乙烯管道材料。本发明的抗老化聚乙烯管道材料力学性能佳，抗老化效果好，适合用于市政管道材料的应用。

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种抗老化聚乙烯管道材料及其制备方法 。

背景技术

随着聚乙烯管道在我国城镇给排水、燃气管网建设中的广泛应用，聚乙烯管道也逐渐成为社会生产各个领域令人瞩目的成就。聚乙烯管道相比传统的钢、水泥制管道，具有耐腐蚀、易安装、柔韧性好，加工性能优良、环保、安全等特点。但聚乙烯树脂作为一种对紫外光和高温敏感的高分子材料，在强紫外光辐射及高温条件下，聚乙烯会快速降解老化，管道存在表面脆化、力学强度降低、焊接接头失效等危险。

我国聚乙烯管道自20世纪80年代开始迅猛发展。1982年上海已开始使用聚乙烯管输送城市燃气。作为燃气输送的特种设备，当时聚乙烯管道主要集中于力学性能的优化设计，管道挤出生产线的效率，以及严格控制挤出管道的尺寸大小等。期间，有高耐应力开裂的新型聚乙烯树脂进入市场，高效管道挤出生产工艺的面世，挤出速率可达到每小时一公吨以上。这些发展在给排水、燃气管道等公共领域起着重要作用。但目前聚乙烯管道耐老化性还是较差，因此提高其耐老化性能对于整个市场的成本和前景都具有重要的意义。

发明内容

要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种抗老化聚乙烯管道材料及其制备方法，所制备的抗老化聚乙烯管道材料力学性能佳，抗老化效果好，适合用于市政管道材料的应用。

技术方案：一种抗老化聚乙烯管道材料，以经过预辐照的聚乙烯为原料，与聚甲基丙烯酸β羟乙酯进行悬浮接枝得聚乙烯接枝聚甲基丙烯酸β羟乙酯，再经过成型纯化得抗老化聚乙烯管道材料。

按上述方案，所述抗老化聚乙烯管道材料厚度为2-4cm。

按上述方案，基丙烯酸β羟乙酯的接枝率为20-25%。

一种抗老化聚乙烯管道材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将聚乙烯进行预辐照；

（2）将预辐照聚乙烯、去离子水、甲基丙烯酸β羟乙酯、十二烷基苯磺酸钠加入到的反应容器中，加热搅拌，升温至85℃，保持2-3h；

（3）升温至90℃反应5-6h，结束反应；

（4）经水洗 、过滤 ，放入60℃真空烘箱中24h，得到聚乙烯接枝聚甲基丙烯酸β羟乙酯；

（5）用索氏抽提器抽提，加入四氢呋喃，水浴加热，抽提48h后取出，放入60℃真空干燥箱中干燥48h；

（6）取出后加入碳纤维，加入高速捏合机中，在转速1500r/min下捏合5-10min后出料；

（7）将料送至双螺杆挤出机中，在195-200℃加工温度下挤出成型制成抗老化聚乙烯管道材料。

按上述方案，所述步骤（1）中预辐照聚乙烯、去离子水、甲基丙烯酸β羟乙酯、十二烷基苯磺酸钠的质量比100：700：100：l。

按上述方案，所述步骤（6）中碳纤维长度为2-2.5cm，质量为步骤（5）中干燥后的聚乙烯接枝聚甲基丙烯酸β羟乙酯质量的0.5-1%。