一种连续纤维增强聚乙烯预浸带及其制备方法和用途
【专利摘要】本发明属于材料科学【技术领域】，涉及一种连续纤维增强聚乙烯预浸带及其制备方法和用途。该预浸带由包含以下重量份的组分制成：聚乙烯基体100份，增韧剂5-8份，相容剂3-5份，抗氧剂0.6-1.2份，玻璃纤维40-60份。本发明所提供的一种增韧剂连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带。此种聚乙烯预浸带柔软度优异，可以和管道的基材形成良好的界面结合，解决了作为管道增强材料与基体树脂结合不好的问题。
【专利说明】一种连续纤维增强聚乙烯预浸带及其制备方法和用途
【技术领域】
[0001]本发明属于材料科学【技术领域】，涉及一种连续纤维增强聚乙烯预浸带及其制备方法和用途。
【背景技术】
[0002]由于家装管材这个领域利润越来越低，开发高附加值的管材产品受到越来越广泛的关注。然而应用于特殊领域如:石油管道、矿山等，主要替代的产品是钢带、钢网、钢丝增强的塑料管道和钢管。但是由于钢丝、钢网进行增强后，管材重量较重，运输、安装等都十分不方面，因此开发轻质，高强度的增强材料受到越来越广泛的关注。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对现有钢带增强管材的缺陷而提供一种管道增强用聚乙烯预浸带及其制备方法和用途。该预浸带需要具有一定的柔软度，方便对管道进行缠绕；同时具有较高的比强度，在保证减轻重量的同时，提供管材的爆破压力。
[0004]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0005]本发明采用加入增韧剂的方法以此来改善带材的柔软性。同时引入连续玻璃纤维，提高了聚乙烯预浸带的力学性能，最终制备出力学性能优异，柔软性较好的用于管道增强的聚乙烯预浸带。
[0006]一种连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带，由包含以下重量份的组分制成:
[0007]聚乙烯基体100份，
[0008]增韧剂5-8份，
[0009]相容剂3-5份，
[0010]抗氧剂0.6-1.2 份，
[0011]玻璃纤维40-60份。
[0012]所述的聚乙烯基体为线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的一种或一种以上。
[0013]所述的增韧剂为POE (烯辛稀高聚物)或POE (烯辛稀高聚物)接枝马来酸酐中一种或两种。
[0014]所述的相容剂选自聚乙烯树脂接枝不饱和羧酸或酸酐，优选聚乙烯接枝马来酸、聚乙烯接枝马来酸酐、聚乙烯接枝丙烯酸或聚乙烯接枝丙烯酸缩水甘油酯中的一种或一种以上。
[0015]所述的抗氧剂选自抗氧剂1010 (四[P - (3,5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯)、抗氧剂168 (三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯)或抗氧剂1098(N，N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺)中的一种或一种以上。
[0016]所述的玻璃纤维选自无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、高碱玻璃纤维或抗碱玻璃纤维。[0017]一种上述增韧剂连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带的制备方法，包含以下步骤:
[0018](I)按重量份称取聚乙烯基体100份，增韧剂5-8份，相容剂3-5份，抗氧剂
0.6-1.2份，玻璃纤维40-60份；
[0019](2)在高速混合机中依次加入聚乙烯基体，增容剂，增韧剂和抗氧剂，混合均匀后密封；
[0020]( 3)将步骤(2)中得到的混合物加入单螺杆挤出机中熔融挤出，将连续玻璃纤维卷安装在纱架上，玻璃纤维经过牵引装置来到浸溃设备处，玻璃纤维经过预热后，带到到挤出模头，与挤出的熔融树脂进行浸溃，然后冷却、定型，制得表面光滑的连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带。
[0021]所述的步骤(2)中的混合速度为400r/min-600r/min,混合时间为60s_160s。
[0022]所述的步骤(3)中的预热温度为120°C _140°C，所述的挤出温度为180°C _220°C。
[0023]一种上述增韧剂连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带作为管道增强材料的用途。 [0024]本发明的优点在于:
[0025]本发明所提供的一种增韧剂连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带。此种聚乙烯预浸带柔软度优异，可以和管道的基材形成良好的界面结合，解决了作为管道增强材料与基体树脂结合不好的问题。
【具体实施方式】
[0026]实施例1
[0027]—种连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带，由以下方法制得:
[0028](I)低密度聚乙烯树脂基体100份；增韧剂POE 5份；相容剂(聚乙烯接枝马来酸)3份；抗氧剂(四[(6- (3，5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯):0.4份；三[2.4- 二叔丁基苯基]亚磷酸酯:0.2份)总计0.6份；抗碱玻璃纤维40份；
[0029](2)采用采用线性低密度聚乙烯树脂，增容剂，增韧剂，抗氧剂的加料顺序，在高速混合机中依次加入低密度聚乙烯，聚乙烯接枝马来酸，P0E,抗氧剂，混合均匀后密封，混合速度为400r/min,混合时间60s ；
[0030](3)将步骤(2)中混合好的低密度聚乙烯物料加入到单螺杆挤出机料斗处，准备挤出淋膜。连续玻璃纤维卷安装在纱架上，玻璃纤维经过牵引装置来到浸溃设备处，玻璃纤维经过预热后，预热温度为120°C，经预热的连续纤维带到挤出模头，挤出模头的温度为180°C，经过浸溃设备的完全浸溃后的带材进入到冷却定型装置，制得表面光滑的玻璃纤维改性的低密度聚乙烯预浸带，缠绕成卷，进行包装。应用到家装所需管道增强领域。
[0031]实施例2
[0032]一种连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带，由以下方法制得:
[0033](I)线性低密度聚乙烯树脂基体100份；增韧剂POE接枝马来酸酐6份；相容剂(聚乙烯接枝马来酸酐)5份；抗氧剂(四[(6- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯:0.4份；三[2.4- 二叔丁基苯基]亚磷酸酯:0.2份)总计0.6份；抗碱玻璃纤维50份；
[0034](2)采用线性低密度聚乙烯树脂，增容剂，增韧剂，抗氧剂的加料顺序，在高速混合机中利用低速(400r/min)混合80s后出料,将混好的物料装袋,封严；[0035](3)将步骤(2)中混好的线性低密度聚乙烯物料加入到单螺杆挤出机料斗处，准备挤出淋膜。连续玻璃纤维卷安装在纱架上，玻璃纤维经过牵引装置来到浸溃设备处，玻璃纤维经过预热后，预热温度为120°C，经预热的连续纤维带到挤出模头，挤出模头的温度为180°C，经过浸溃设备的完全浸溃后的带材进入到冷却定型装置，将表面光滑浸溃完全的玻璃纤维改性的线性低密度聚乙烯预浸带，缠绕成卷，进行包装。应用到中压管道增强领域。
[0036]实施例3
[0037]—种连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带，由以下方法制得:
[0038](I)称取中密度聚乙烯树脂基体100份；增韧剂POE接枝马来酸酐7份；相容剂(聚乙烯接枝丙烯酸)4份；抗氧剂(四[(6- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯:0.6份；N, N’ -双-(3- (3, 5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺:0.3份)总计
0.9份；无碱玻璃纤维60份；
[0039](2)采用中密度聚乙烯树脂基体，增容剂，增韧剂，抗氧剂的加料顺序，在高速混合机中利用低速(500r/min)混合60s后出料,将混好的物料装袋,封严；
[0040]( 3)将步骤(2)中混好的中密度聚乙烯物料加入到单螺杆挤出机料斗处,准备挤出淋膜。连续玻璃纤维卷安装在纱架上，玻璃纤维经过牵引装置来到浸溃设备处，玻璃纤维经过预热后，预热温度为130°C，经预热的连续纤维带到挤出模头，模头温度为180°C，经过浸溃设备的完全浸溃后的带材进入到冷却定型装置，将表面光滑浸溃完全的玻璃纤维改性的中密度聚乙烯预浸带，缠绕成卷，进行包装。应用到中压管道增强领域
[0041]实施例4
[0042]一种连续玻璃纤维`增强聚乙烯预浸带，由以下方法制得:
[0043](I)称取高密度聚乙烯树脂基体50份；中密度聚乙烯基体50份；增韧剂POE接枝马来酸酐8份；相容剂(聚乙烯接枝丙烯酸缩水甘油酯)5份；抗氧剂(N，N’ -双-(3- (3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺:0.8份；(三[2.4- 二叔丁基苯基]亚磷酸酯:0.4份)总计1.2份；无碱玻璃纤维60份；
[0044](2)采用高密度聚乙烯，增容剂，增韧剂，抗氧剂的加料顺序，在高速混合机中利用低速(500r/min)混合60s后出料，将混好的物料装袋，封严；
[0045](3)将步骤(2)中混好的高密度聚乙烯物料加入到单螺杆挤出机料斗处，准备挤出淋膜。连续玻璃纤维卷安装在纱架上，玻璃纤维经过牵引装置来到浸溃设备处，玻璃纤维经过预热后(140°C )，经预热的连续纤维带到挤出模头(200°C )，经过浸溃设备的完全浸溃后的带材进入到冷却定型装置，将表面光滑浸溃完全玻璃纤维改性的高密度聚乙烯预浸带，缠绕成卷，进行包装。
[0046]实施例5
[0047]一种连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带，由以下方法制得:
[0048]( I)称取高密度聚乙烯树脂基体100份；增韧剂POE 8份；相容剂(聚乙烯接枝丙烯酸缩水甘油酯)5份；抗氧剂(N，N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺:0.8份；(三[2.4- 二叔丁基苯基]亚磷酸酯:0.4份)总计1.2份；无碱玻璃纤维50份；
[0049](2)采用高密度聚乙烯，增容剂，增韧剂，抗氧剂的加料顺序，在高速混合机中利用低速(600r/min)混合60s后出料，将混好的物料装袋，封严；
[0050](3)将步骤(2)中混好的高密度聚乙烯物料加入到单螺杆挤出机料斗处，准备挤出淋膜。连续玻璃纤维卷安装在纱架上，玻璃纤维经过牵引装置来到浸溃设备处，玻璃纤维经过预热后(140°C )，经预热的连续纤维带到挤出模头(220°C )，经过浸溃设备的完全浸溃后的带材进入到冷却定型装置，将表面光滑浸溃完全的玻璃纤维改性的高密度聚乙烯与中密度聚乙烯混合树脂基体的预浸带，缠绕成卷，进行包装。
[0051]表1为上述实施例1-5所制得的预浸带制成直径IIOmm,厚度5.5mm的管材,进行性能测试，测试结果见表1:
[0052]表1
[0053]
【权利要求】
1.一种连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带，其特征在于:由包含以下重量份的组分制成: 聚乙烯基体100份， 增韧剂5-8份， 相容剂3-5份， 抗氧剂0.6-1.2份， 玻璃纤维40-60份。
2.根据权利要求1所述的连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带，其特征在于:所述的聚乙烯基体为线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的一种或一种以上。
3.根据权利要求1所述的连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带，其特征在于:所述的增韧剂为乙烯辛稀高聚物或乙烯辛稀高聚物接枝马来酸酐中一种或两种。
4.根据权利要求1所述的连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带，其特征在于:所述的相容剂选自聚乙烯树脂接枝不饱和羧酸或酸酐，优选聚乙烯接枝马来酸、聚乙烯接枝马来酸酐、聚乙烯接枝丙烯酸或聚乙烯接枝丙烯酸缩水甘油酯中的一种或一种以上。
5.根据权利要求1所述的连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带，其特征在于:所述的抗氧剂选自四[(6- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯或N，N’ -双-(3-(3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺中的一种或一种以上。
6.根据权利要求1所述的连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带，其特征在于:所述的玻璃纤维选自无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、高碱玻璃纤维或抗碱玻璃纤维。
7.—种权利要求1-6中任一所述的连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带的制备方法，其特征在于:包含以下步骤: (1)按重量份称取聚乙烯基体100份，增韧剂5-8份，相容剂3-5份，抗氧剂0.6-1.2份，玻璃纤维40-60份； (2)在高速混合机中依次加入聚乙烯基体，增容剂，增韧剂和抗氧剂，混合均匀后密封； (3)将步骤(2)中得到的混合物加入单螺杆挤出机中熔融挤出，将连续玻璃纤维卷安装在纱架上，玻璃纤维经过牵引装置来到浸溃设备处，玻璃纤维经过预热后，带到到挤出模头，与挤出的熔融树脂进行浸溃，然后冷却、定型，制得表面光滑的连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于:所述的步骤(2)中的混合速度为400r/min-600r/min,混合时间为 60s_160s。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于:所述的步骤(3)中的预热温度为1200C _140°C，所述的挤出温度为180°C -220°C。
10.一种权利要求1-6中任一所述的连续玻璃纤维增强聚乙烯预浸带作为管道增强材料的用途。
【文档编号】C08L51/06GK103627057SQ201210297233
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月20日 优先权日:2012年8月20日
【发明者】吴丽丽 申请人:辽宁辽杰科技有限公司