本发明涉及粘接剂领域，尤其涉及一种钢塑复合管用粘接剂及其制备方法。
背景技术：
钢塑复合管以无缝钢管、焊接钢管为基管，内壁涂装高附着力、防腐、食品级卫生型的聚乙烯粉末涂料或环氧树脂涂料，是传统镀锌管的升级型产品。根据管材的结构分类为：钢带增强钢塑复合管、无缝钢管增强钢塑复合管、孔网钢带钢塑复合管以及钢丝网骨架钢塑复合管。当前，市面上最为流行的是钢带增强钢塑复合管，其中间层为高碳钢带通过卷曲成型对接焊接而成的钢带层，内外层均为高密度聚乙烯。这种管材承压性能非常好，钢塑管的最大口径可以做到200mm，甚至更大；由于管材中间层的钢带是密闭的，所以这种钢塑管同时具有阻氧作用，可直接用于直饮水工程，而其内外层又是塑料材质，具有非常好的耐腐蚀性，因此广泛应用于石油、天然气输送，工矿用管，饮水管，排水管等各种领域。但是在长期使用后由于粘接剂的粘性降低，塑料与钢管之间会产生缝隙，甚至塑料会从钢管上脱落。如果更换管材，将会增加投入成本，给企业增加负担，因此亟需开发出一种粘性强、稳定性好的钢塑复合管用粘接剂。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的是提供一种钢塑复合管用粘接剂，该粘接剂剥离强度高，稳定性好。
一种钢塑复合管用粘接剂，包括以下重量份数的原料：
优选地，所述异氰酸酯为1,6-己二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或1,5-萘二异氰酸酯。
优选地，所述抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚或二氢喹啉。
优选地，还包括粘度调节剂，所述粘度调节剂为沙索蜡或环己醇。
本发明还提供了上述一种钢塑复合管的制备方法，制得的粘接剂剥离强度高，稳定性好。
一种钢塑复合管的制备方法，包括以下步骤：
a)将碳纳米管、氯化聚乙烯、碳纤维、抗氧剂和水加入到混合机中，在30～40℃下，混合60～100min，得到第一混合物；
b)向步骤a)得到的第一混合物中再加入聚氯乙烯树脂，在30～40℃下搅拌80～120min，得到第二混合物；
c)将步骤b)得到的第二混合物中加入异氰酸酯、甲基六氢苯酐，在50～80℃下交联5～8h，得到钢塑复合管用粘接剂。
优选地，还包括向所述第一混合物中加入粘度调节剂。
本发明提供的一种钢塑复合管用粘接剂及其制备方法，该粘接剂中包括50～80重量份数的聚氯乙烯树脂、5～10重量份数的异氰酸酯、5～15重量份数的甲基六氢苯酐、0.3～0.8重量份数的碳纳米管、1～5重量份数的氯化聚乙烯、2～7重量份数的碳纤维、1～3重量份数的抗氧剂、15～20重量份数的水。本发明中聚氯乙烯树脂为基材，异氰酸酯和甲基六氢苯酐为交联剂进行交联反应，形成立体网状结构，从而提高粘接剂的剥离强度；碳纳米管能够显著增加粘接剂的拉伸强度、断裂伸长率，延长粘接剂的耐久性；碳纤维用以提高粘合剂耐蚀性，使得粘接剂具有持久高效的剥离强度；采用上述原料制得的钢塑复合管用粘接剂，能够将钢管与塑料牢固的粘合到一起，剥离强度高，稳定性强，长期使用时不会因为外界环境而影响粘合性能。
本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所述类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及引用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
具体实施方式
本发明提供的一种钢塑复合管用粘接剂，包括以下重量份数的原料：
上述技术方案中，聚氯乙烯树脂为基材，异氰酸酯和甲基六氢苯酐为交联剂进行交联反应，形成立体网状结构，从而提高粘接剂的剥离强度；碳纳米管能够显著增加粘接剂的拉伸强度、断裂伸长率，延长粘接剂的耐久性；碳纤维用以提高粘合剂耐蚀性，使得粘接剂具有持久高效的剥离强度；采用上述原料制得的钢塑复合管用粘接剂，能够将钢管与塑料牢固的粘合到一起，剥离强度高，稳定性强，长期使用时不会因为外界环境而影响粘合性能。
在本发明中，聚氯乙烯树脂的重量份数为50～80份；在本发明的实施例中，聚氯乙烯树脂的重量份数为60～70份；在其他实施例中，聚氯乙烯的重量份数为63～67份。
异氰酸酯和甲基六氢苯酐为交联剂进行交联反应，能够提高粘接剂的剥离强度和耐候性。在本发明的实施例中，异氰酸酯为1,6-己二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或1,5-萘二异氰酸酯。
在本发明中，异氰酸酯的重量份数为5～10份；在本发明的实施例中，异氰酸酯的重量份数为6～9份；在其他实施例中，异氰酸酯的重量份数为7～8份。
在本发明中，甲基六氢苯酐的重量份数为5～15份；在本发明的实施例中，甲基六氢苯酐的重量份数为8～13份；在其他实施例中，甲基六氢苯酐的重量份数为9～11份。
碳纳米管能够显著增加粘接剂的拉伸强度、断裂伸长率，延长粘接剂的耐久性。在本发明中，碳纳米管的重量份数为0.3～0.8份；在本发明的实施例中，碳纳米管的重量份数为0.4～0.7份；在其他实施例中，碳纳米管的重量份数为0.5～0.6份。
氯化聚乙烯用以改善各原料的相容性。在本发明中，氯化聚乙烯的重量份数为1～5份；在本发明的实施例中，氯化聚乙烯的重量份数为2～4份；在其他实施例中，氯化聚乙烯的重量份数为2.5～3.5份。
碳纤维用以提高粘合剂耐蚀性，使得粘接剂具有持久高效的剥离强度。在本发明中，碳纤维的重量份数为2～7份；在本发明的实施例中，碳纤维维的重量份数为3～6份；在其他实施例中，碳纤维的重量份数为4～5份。
抗氧剂能够防止粘接剂被氧化，避免粘接剂的粘性降低。在本发明的实施例中，抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚或二氢喹啉。
在本发明中，抗氧剂的重量份数为1～3份；在本发明的实施例中，抗氧剂的重量份数为1.4～2.6份；在其他实施例中，抗氧剂的重量份数为1.8～2.2份。
在本发明中，水的重量份数为15～20份；在本发明的实施例中，水的重量份数为16～19份；在其他实施例中，水的重量份数为17～18份。
在本发明的实施例中，还包括粘度调节剂，粘度调节剂为沙索蜡或环己醇。
在本发明的实施例中，粘度调节剂的重量份数为1～2份；在其他实施例中，粘度调节剂的重量份数为1.2～1.8份；在其他实施例中，粘度调节剂的重量份数为1.4～1.6份。
本发明还提供了一种钢塑复合管的制备方法，包括以下步骤：
a)将碳纳米管、氯化聚乙烯、碳纤维、抗氧剂和水加入到混合机中，在30～40℃下，混合60～100min，得到第一混合物；
b)向步骤a)得到的第一混合物中再加入聚氯乙烯树脂，在30～40℃下搅拌80～120min，得到第二混合物；
c)将步骤b)得到的第二混合物中加入异氰酸酯、甲基六氢苯酐，在50～80℃下交联5～8h，得到钢塑复合管用粘接剂。
其中，聚氯乙烯树脂、异氰酸酯、甲基六氢苯酐、碳纳米管、氯化聚乙烯、碳纤维、抗氧剂、水和粘度调节剂均同上所述，在此不再赘述。
在本发明的实施例中，还包括向第一混合物中加入粘度调节剂，粘度调节剂为沙索蜡或环己醇。
在本发明的实施例中，粘度调节剂的重量份数为1～2份；在其他实施例中，粘度调节剂的重量份数为1.2～1.8份；在其他实施例中，粘度调节剂的重量份数为1.4～1.6份。
上述技术方案中，制备方法简单、生产周期短，生产效率高，制备得到的粘接剂能够将钢管与塑料牢固的粘合到一起，剥离强度高，稳定性强，长期使用时不会因为外界环境而影响粘合性能。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的钢塑复合管用粘接剂及其制备方法进行详细描述。
实施例1
将重量份数为0.8份的碳纳米管、重量份数为3.5份的氯化聚乙烯、重量份数为6份的碳纤维、重量份数为2.6份的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和重量份数为18份的水加入到混合机中，在30℃下，混合100min，得到第一混合物；
向第一混合物中再加入重量份数为63份的聚氯乙烯树脂、重量份数为1.4份的环己醇，在30℃下搅拌120min，得到第二混合物；
向第二混合物中加入重量份数为9份的二苯基甲烷二异氰酸酯、重量份数为8份的甲基六氢苯酐，在70℃下交联6h，得到钢塑复合管用粘接剂。
实施例2
将重量份数为0.7份的碳纳米管、重量份数为2.5份的氯化聚乙烯、重量份数为3份的碳纤维、重量份数为1.4份的二氢喹啉和重量份数为17份的水加入到混合机中，在40℃下，混合60min，得到第一混合物；
向第一混合物中再加入重量份数为67份的聚氯乙烯树脂、重量份数为1.2份的沙索蜡，在35℃下搅拌100min，得到第二混合物；
向第二混合物中加入重量份数为8份的1,5-萘二异氰酸酯、重量份数为9份的甲基六氢苯酐，在60℃下交联8h，得到钢塑复合管用粘接剂。
实施例3
将重量份数为0.6份的碳纳米管、重量份数为4份的氯化聚乙烯、重量份数为7份的碳纤维、重量份数为份的二氢喹啉和重量份数为20份的水加入到混合机中，在35℃下，混合70min，得到第一混合物；
向第一混合物中再加入重量份数为60份的聚氯乙烯树脂、重量份数为1.8份的环己醇，在35℃下搅拌120min，得到第二混合物；
向第二混合物中加入重量份数为7份的二苯基甲烷二异氰酸酯、重量份数为11份的甲基六氢苯酐，在50℃下交联8h，得到钢塑复合管用粘接剂。
实施例4
将重量份数为0.5份的碳纳米管、重量份数为2份的氯化聚乙烯、重量份数为2份的碳纤维、重量份数为1.8份的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和重量份数为15份的水加入到混合机中，在32℃下，混合80min，得到第一混合物；
向第一混合物中再加入重量份数为70份的聚氯乙烯树脂、重量份数为1份的沙索蜡，在37℃下搅拌80min，得到第二混合物；
向第二混合物中加入重量份数为5份的1,5-萘二异氰酸酯、重量份数为15份的甲基六氢苯酐，在80℃下交联5h，得到钢塑复合管用粘接剂。
实施例5
将重量份数为0.4份的碳纳米管、重量份数为5份的氯化聚乙烯、重量份数为5份的碳纤维、重量份数为3份的二氢喹啉和重量份数为19份的水加入到混合机中，在33℃下，混合90min，得到第一混合物；
向第一混合物中再加入重量份数为80份的聚氯乙烯树脂、重量份数为2份的环己醇，在35℃下搅拌90min，得到第二混合物；
向第二混合物中加入重量份数为10份的1,6-己二异氰酸酯、重量份数为5份的甲基六氢苯酐，在75℃下交联6.5h，得到钢塑复合管用粘接剂。
实施例6
将重量份数为0.3份的碳纳米管、重量份数为1份的氯化聚乙烯、重量份数为4份的碳纤维、重量份数为1份的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和重量份数为16份的水加入到混合机中，在37℃下，混合85min，得到第一混合物；
向第一混合物中再加入重量份数为50份的聚氯乙烯树脂、重量份数为1.6份的沙索蜡，在37℃下搅拌80～120min，得到第二混合物；
向第二混合物中加入重量份数为6份的1,5-萘二异氰酸酯、重量份数为12份的甲基六氢苯酐，在55℃下交联5.5h，得到钢塑复合管用粘接剂。
实施例7
将重量份数为0.55份的碳纳米管、重量份数为3份的氯化聚乙烯、重量份数为4.5份的碳纤维、重量份数为2份的二氢喹啉和重量份数为17.5份的水加入到混合机中，在35℃下，混合75min，得到第一混合物；
向第一混合物中再加入重量份数为65份的聚氯乙烯树脂、重量份数为1.5份的环己醇，在35℃下搅拌100min，得到第二混合物；
向第二混合物中加入重量份数为7.5份的1,6-己二异氰酸酯、重量份数为10份的甲基六氢苯酐，在65℃下交联6.5h，得到钢塑复合管用粘接剂。
对实施例1～7制得的钢塑复合管用粘接剂进行剥离强度、热稳定性测试的测试，结果见表1。
其中，剥离强度的测定：取7组同样规格的钢片和pe板，并按横、纵方向裁成尺寸为130mm×30mm；然后用乙醇清洗片和pe板表面，并在室温(23℃)中晾干20分钟；将实施例1～7制得的钢塑复合管用粘接剂分别均匀钢板和pe板的表层上；涂完之后让试样在室温(23℃)中晾干20分钟；再将实施例1～7制得的钢塑复合管用粘接剂分别均匀钢板和pe板的表层上，再次在室温(23℃)中晾干20分钟；将钢板和pe板放入70±1℃的老化箱中，加热5分钟；从老化箱中取出钢板和pe板10秒内迅速贴合(将涂有粘接剂的钢板和pe板的表层贴在一起)，然后施加2-4kg/cm2的压强，加压30秒，贴合好的试样在室温(23℃)中至少放置24小时，然后将7组试样裁切成100mm×25mm的尺寸，然后将7组试片放到拉力机中，拉力机在温度为23℃，100mm/min的测试速度，进行剥离强度的测试。
热稳定测试：在80℃下保持30天，观察是否发生变化，若出现沉淀或凝胶现象越多，则热稳定性越差。
表1实施例1～7制得的钢塑复合管用粘接剂的测试结果
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。