[发明专利]一种燃气管道修复用的高气密性材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种燃气管道修复用的高气密性材料及其制备方法，包括如下重量份原材料：HDPE 70～90份、马来酸酐接枝HDPE 10～15份、卤化丁基橡胶10～15份、N,N'‑间苯撑双马来酰亚胺0.1～0.45份、过氧化物0.1～0.3份、氧化镁0.3～0.5份、抗氧剂0.01～0.2份、石蜡0.1～0.3份、硬脂酸0.15～0.45份；本发明是对当前修复管材料HDPE进行改性，将其与卤化丁基橡胶进行动态硫化，制得的高气密性材料具有较好的耐热性及耐候性，气密性、耐油、耐化学腐蚀俱较好，较传统PE材料具有更长的使用寿命。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种燃气管道修复用的高气密性材料及其制备方法。

背景技术

城市中同一地下空间中往往同时存在着功能不同、新旧程度不一的管道。在一些建成年代较早的城区，不少管道已经运行了二、三十年，开始出现不同程度的损伤及老化，不仅会对管道的正常运行造成影响，还会对公众安全和社会稳定构成潜在威胁。对这些正处于事故多发阶段的燃气管道来说，及时发现隐患并进行修复对于维护燃气管网的安全尤为重要。

目前燃气管道修复的主流修复方式为采用小管穿大管的方式，在原有管道内部套入小的燃气修复管道，如短管内衬、U型管拖入等工艺，PE管材料已广泛应用于中低压燃气管道。

目前使用的修复管材质主要PE，缺点一是PE修复管的环境应力开裂会使得管子失效，环境应力开裂主要原因是长期使用导致表面溶胀因而表面能下降或者高聚物玻璃化转变温度下降引起应力开裂。同时PE材料的有机蒸汽透过率则较大也加速了修复管的失效。缺点二是硬度大，韧性不是太好，在管道修复中过角度小的弯管困难，最大许可转角只有15度，所以它的牵引长度也受影响。特别在口径小于150mm的燃气管中。还有HDPE在仓库停放久了物性下降而不能正常使用的问题，不可以作为抢险救援的应急库存材料。

燃气管道所处环境决定了它修复繁琐的特点，所以决定修复管的属性必须要有耐久性，不能因为材料耐久性不好而失效。

发明内容

为了解决聚乙烯材料耐久性不好的技术问题，而提供一种燃气管道修复用的高气密性材料及其制备方法。本发明是对当前修复管材料HDPE进行改性，将其与卤化丁基橡胶进行动态硫化，增加材料的耐热性和韧性、改善HDPE的耐候性，减少HDPE的开裂可能性。

为了达到以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种燃气管道修复用的高气密性材料，包括如下重量份原材料：

HDPE 70～90份、

马来酸酐接枝HDPE 10～15份、

卤化丁基橡胶10～15份、

N,N'-间苯撑双马来酰亚胺0.1～0.45份、

过氧化物0.1～0.3份、

氧化镁0.3～0.5份、

抗氧剂0.01～0.2份、

石蜡0.1～0.3份、

硬脂酸0.15～0.45份。

其中过氧化物是主硫化剂，N,N'-间苯撑双马来酰亚胺是助交联剂、助硫化剂氧化镁具有抗热氧老化作用，可消除或减少硫化橡胶表面发粘开裂等现象。

进一步地，所述卤化丁基橡胶为溴化丁基橡胶、氯化丁基橡胶中的一种。

进一步地，所述过氧化物为2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧基-3-己炔、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化异丙基碳酸脂、过氧化叔丁基异丙苯、二-(叔丁基过氧异丙基)苯中的一种。