一种给水管专用聚乙烯复合材料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及聚乙烯管材技术领域，尤其涉及一种给水管专用聚乙烯复合材料。
【背景技术】
[0002]聚乙烯具有较高的强度，能承受一定的应变;具有良好的柔韧性和耐低温性;对酸性和碱性物质具有优越的抗腐蚀性;重量轻，易加工成型，且便于安装，目前已被广泛应用于城市供水、排水、城市燃气供应以及农用灌溉等领域。随着社会的发展，人们对聚乙烯材料的性能提出了更高的要求，单纯的聚乙烯材料已不能完全满足社会的需要，往往需要通过物理或者化学方法进行改性来提高其性能。但是聚乙烯属于非极性聚合物，与无机物、极性高分子相容性弱，现有的聚乙烯材料其强度仍不是很理想，用作给水管的过程中管壁往往比较厚，且耐热性和耐老化性欠佳，在使用的过程中不能长期暴露于空气中，从而限制了聚乙烯给水管的应用。
【发明内容】
[0003]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种给水管专用聚乙烯复合材料，其强度高，抗压性好，耐热性和耐老化性能优异，易于加工，且尺寸稳定好。
[0004]本发明提出的一种给水管专用聚乙烯复合材料，其原料按重量份包括以下组分:乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯100份、尼龙5-20份、聚苯醚3-15份、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物3-10份、硬脂酸锌1-2份、硬脂酸钙1-2.5份、柠檬酸三乙酯2-5份、异戊二烯2-5份、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷0.5-1.5份、聚异丁基乙烯醚0.2-1.5份、过氧化叔丁醇0.2-0.8份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵0.5-1.5份、丙烯酸缩水甘油酯改性纳米二氧化硅2-10份、氧化铝1-5份、硫酸钡晶须2-6份、玻璃纤维3-10份、聚偏氟乙稀2-8份、抗氧剂0.5-1份。
[0005]优选地，其原料中，乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯、尼龙、聚苯醚的重量比为100:10-18:6-13。
[0006]优选地，其原料中，丙烯酸缩水甘油酯改性纳米二氧化硅、氧化铝、硫酸钡晶须、玻璃纤维、聚偏氟乙烯的重量比为4.5-8:2.5-3:4-5:5-6.2:4.8-8。
[0007]优选地，其原料按重量份包括以下组分:乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯100份、尼龙12-15份、聚苯醚9-12份、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物6-8份、硬脂酸锌1.2-1.5份、硬脂酸钙1.7-2.2份、柠檬酸三乙酯3.2_4份、异戊二烯3.2_4份、N-苯基-
3-氨基丙基三甲氧基硅烷0.8-1.3份、聚异丁基乙烯醚0.8-1.3份、过氧化叔丁醇0.5-0.7份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵0.7-1.2份、丙烯酸缩水甘油酯改性纳米二氧化硅5-7.6份、氧化铝2.6-3份、硫酸钡晶须4.2-4.8份、玻璃纤维5.3_6份、聚偏氟乙烯5_8份、抗氧剂0.6-0.9份。
[0008]优选地，其原料按重量份包括以下组分:乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯100份、尼龙13.5份、聚苯醚10份、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物7.2份、硬脂酸锌1.3份、硬脂酸钙2份、柠檬酸三乙酯3.6份、异戊二烯3.5份、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷I份、聚异丁基乙烯醚I份、过氧化叔丁醇0.6份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵0.8份、丙烯酸缩水甘油酯改性纳米二氧化硅6.5份、氧化铝2.8份、硫酸钡晶须4.5份、玻璃纤维5.7份、聚偏氟乙烯6.2份、抗氧剂0.7份。
[0009]优选地，所述氧化铝为纳米氧化铝，所述纳米氧化铝的平均粒径为15-30nm，纳米氧化铝的比表面积为165-180m2/g。
[0010]优选地，所述玻璃纤维的长度为1-3.5111111，直径为15-254111。
[00?1 ]优选地，所述抗氧剂为抗氧剂11、抗氧剂DNP、抗氧剂CA、抗氧剂2 2 46中的一种或者多种的混合物。
[0012]本发明中，以乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯为主料，配合添加了尼龙、聚苯醚对其改性，在乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物的增容作用下，乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯、尼龙、聚苯醚具有很好的相容性，显著提高了复合材料的强度，同时赋予复合材料优异的耐热性、耐腐蚀性、耐水性和耐磨性;硬脂酸锌、硬脂酸钙、柠檬酸三乙酯、异戊二烯、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、聚异丁基乙烯醚加入体系中，与体系的相容性好，克服了了因尼龙、聚苯醚的加入引起的流动性降低，加工困难的缺陷；乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯中，其分子中接枝了乙烯基硅烷，在交联的过程中可水解为硅醇，能与体系中的羟基和N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷水解产生的S1-O-H进行缩合，在过氧化叔丁醇的辅助下，使聚乙烯分子产生了交联，提高了体系的交联密度，改善了复合材料的力学性能；丙烯酸缩水甘油酯改性纳米二氧化硅中，在纳米二氧化硅的表面成功接枝了丙烯酸缩水甘油酯，将其加入体系中，其表面的丙烯酸能与乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯中的不饱和键进行作用，提高了其在体系中的相容性，与氧化铝配合后，显著改善了复合材料的耐热性;硫酸钡晶须和玻璃纤维加入体系中，在N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的作用下，与基体具有良好的界面粘结性能，且在基体中形成了三维的交叉结构，大幅度提高了复合材料的力学性能和耐长期蠕变性能，防止了因丙烯酸缩水甘油酯改性纳米二氧化硅和氧化铝的加入引起的强度降低的缺陷，改善了复合材料的综合性能。
【具体实施方式】
[0013]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0014]实施例1
[0015]本发明提出的一种给水管专用聚乙烯复合材料，其原料按重量份包括以下组分:乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯100份、尼龙5份、聚苯醚15份、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物3份、硬脂酸锌2份、硬脂酸钙I份、柠檬酸三乙酯5份、异戊二烯2份、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷1.5份、聚异丁基乙烯醚0.2份、过氧化叔丁醇0.8份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵0.5份、丙烯酸缩水甘油酯改性纳米二氧化硅10份、氧化铝I份、硫酸钡晶须6份、玻璃纤维3份、聚偏氟乙烯8份、抗氧剂0.5份。
[0016]实施例2
[0017]本发明提出的一种给水管专用聚乙烯复合材料，其原料按重量份包括以下组分:乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯100份、尼龙20份、聚苯醚3份、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物10份、硬脂酸锌I份、硬脂酸钙2.5份、柠檬酸三乙酯2份、异戊二烯5份、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷0.5份、聚异丁基乙烯醚1.5份、过氧化叔丁醇0.2份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵1.5份、丙烯酸缩水甘油酯改性纳米二氧化硅2份、氧化铝5份、硫酸钡晶须2份、玻璃纤维10份、聚偏氟乙烯2份、抗氧剂I份。
[0018]实施例3
[0019]本发明提出的一种给水管专用聚乙烯复合材料，其原料按重量份包括以下组分:乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯100份、尼龙15份、聚苯醚9份、乙烯-丙烯酸