[发明专利]一种高速挤出型抗垢PE-RT地暖管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高速挤出型抗垢PE‑RT地暖管及其制备方法，涉及管材领域。其中，地暖管包括PE‑RT内层、粘接层以及阻氧外层，所述PE‑RT内层包括原料PE‑RT树脂、热稳定剂、导热填料以及抗垢剂；其中，抗垢剂包括双端环氧基聚硅氧烷、聚酯二元醇、多氟烷基二醇以及叔胺催化剂，所述聚酯二元醇和多氟烷基二醇的摩尔和不超过双端环氧基聚硅氧烷，所述叔胺催化剂的用量为聚硅氧烷、聚酯二元醇和多氟烷基二醇重量和的1‑5%。本申请中的PE‑RT内层表面粗糙度小同时兼具阻氧效果，有效降低阻氧外层厚度的同时获得优异的阻氧性能，对地暖管导热性能的影响小。

技术领域

本发明涉及管材材料的领域，尤其是涉及一种高速挤出型抗垢PE-RT地暖管及其制备方法。

背景技术

耐热聚乙烯是乙烯和辛烯的单体经茂金属催化共聚而成，也称作PE-RT，常用于制作地暖管，即低温热水地面辐射采暖系统中用来作为低温热水循环流动载体的一种管材。

目前，PE-RT地暖管在使用过程中常见的问题是：PE-RT地暖管在使用一段时间后，管道内壁容易产生粘泥或水垢的附着，导致PE-RT地暖管的换热效率降低。其中，对于PE-RT地暖管容易结垢的原因主要有以下两方面：(1)循环水流中存在水垢等杂质，管材内表面粗糙度大时，容易加速水垢的沉积；(2)管道的阻氧性能差，水中溶解氧含量高，容易促进细菌的生长，从而产生大量的细菌粘泥杂质。

其中，PE-RT地暖管通常包括PE-RT内层、粘接层以及阻氧外层，阻氧外层常用的原料为乙烯-乙烯醇共聚物，粘接层常用的原料为马来酸酐接枝聚乙烯，PE-RT内层采用的原料为PE-RT树脂、热稳定剂、导热填料。为了提高地暖管的抗垢效果，相关技术一般从提高管材内表面光滑度或者增强地暖管阻氧外层的阻氧性能出发。其中，提高管材阻氧性能一般从增加乙烯-乙烯醇共聚物阻氧外层厚度出发，管材的阻氧性能与阻氧外层的厚度息息相关，阻氧外层越厚，管材阻氧性能越好。但是，阻氧外层越厚，管材的导热效果将降低，故阻氧外层不宜设置过厚。提高管材内表面光滑度一般从改性PE-RT内层出发，例如往PE-RT内层中加入聚硅氧烷，改善PE-RT内层的挤出性能，从而提高PE-RT内层的表面质量。但是，加入聚硅氧烷抗垢剂对PE-RT内层进行改性时，无法同时提高管材的阻氧性能。

发明内容

为了获得抗垢效果好同时对导热效果影响小的地暖管，本申请提供一种高速挤出型抗垢PE-RT地暖管及其制备方法。

第一方面，本申请提供的一种高速挤出型抗垢PE-RT地暖管采用如下的技术方案：一种高速挤出型抗垢PE-RT地暖管，包括PE-RT内层、粘接层以及阻氧外层，所述PE-RT内层包括以下重量份的原料：

PE-RT树脂：100份

热稳定剂：1-2份

导热填料：15-20份

抗垢剂:4-6份

所述抗垢剂包括双端环氧基聚硅氧烷、聚酯二元醇、多氟烷基二醇以及叔胺催化剂，所述双端环氧基聚硅氧烷、聚酯二元醇以及多氟烷基二醇的摩尔比为1：(0.1-0.9)：(0.9-0.1)；所述聚酯二元醇和多氟烷基二醇的摩尔和不超过双端环氧基聚硅氧烷，所述叔胺催化剂的用量为双端环氧基聚硅氧烷、聚酯二元醇和多氟烷基二醇重量和的1-5％。

通过采用上述技术方案，双端环氧基聚硅氧烷与聚酯二元醇、多氟烷基二醇在叔胺催化剂的催化下可以进行开环反应，得到的抗垢剂高分子主链结构上具有三种不同的结构：聚硅氧烷、聚酯和氟烷基。该抗垢剂与PE-RT树脂、热稳定剂以及导热填料等混合制备PE-RT内层时，能够获得表面粗糙度小、力学性能高且兼具阻氧性能的PE-RT内层。其中，本申请采用特定的抗垢剂对PE-RT内层进行改性后，能够在改善PE-RT内层表面粗糙度的同时提高PE-RT内层的阻氧性能。据统计，常规地暖管2-3年需要清洗一次，采用本申请的地暖管后，地暖管的清洗频率降至8-10年一次。