耐热聚乙烯复合管的制作方法

本发明属于管道材料技术领域，具体来说，是一种耐热聚乙烯复合管。

背景技术：

耐热聚乙烯管又称为pe-rt管材是由一个中等密度聚乙烯(pe)基体材料制成具有增强的耐高温性能。是由一个中等密度聚乙烯(pe)基体材料制成具有增强的耐高温性能。独特的分子结构使非交联的pe-rt采暖管材具有较高的强度，抗疲劳强度和优异的耐开裂应力能力。

如何提高内部分子结构的交联性以进一步提高管材的结构性能亟待解决。

技术实现要素：

本发明目的是旨在提供一种抗疲劳性能好及具有优异的抗开裂性能的耐热聚乙烯复合管。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种耐热聚乙烯复合管，包括内管和外管，其特征在于：所述内管为耐热聚乙烯管为(pe-rt)或(pe-rtii)其中一种，其组分按质量配比包括：

聚乙烯粉末15%-20%；

有机抗氧化剂0.5%-1%；

有机铝0.1%-0.2%；

偶联剂0.1-0.5%；

余量为耐热聚乙烯。

所述外管为耐热聚乙烯管为(pe-rt)或(pe-rtii)其中一种，其组分按质量配比包括：

有机抗氧化剂0.5%-1%；

有机铝0.1%-0.2%；

偶联剂0.1-0.5%；

余量为聚乙烯粉末。

进一步限定，其制作方法为：

其制作方法为：

预先将有机抗氧化剂、有机铝、偶联剂和聚乙烯粉末搅拌混合加热呈熔融状；再匀速加入耐热聚乙烯加热搅拌，待搅拌均匀后加入密炼机进行密炼，最后挤出成型构成内管；

再将有机抗氧化剂、有机铝、偶联剂和聚乙烯粉末搅拌混合加热呈熔融状并经过密炼机进行密炼后，二次挤压包裹于内管外形成外管。

进一步限定，挤出前进行局部冷却，在内管内形成若干纤维。

进一步限定，所述有机抗氧化剂为季戊四醇双亚磷酸酯抗氧剂。

进一步限定，所述有机铝为烷基铝或烷基氯化铝。

进一步限定，所述偶联剂为钛酸酯。

进一步限定，所述内管和外管之间设有网状骨架，所述网状骨架与内管和外管通过热熔胶粘粘固定。

进一步限定，所述热熔胶为聚乙烯改性。

本发明相比现有技术，钛酸酯在聚烯烃之类的热塑性聚合物中不发生酯交换反应，但在聚酯，环氧树脂中或者在加有酯类增塑剂的软质聚氯乙烯塑料中，酯交换反应却有很大影响。钛酸酯、酯交换反应的活性低，没有初期粘度效应，但酯交换反应可随着时间逐渐进行，这样不但初期的分散性良好，而且填充量可大为增加。

有机铝可以为三烷基铝、二烷基氯化铝、一烷基二氯化铝、三烷基三氯化二铝等，与氯化钛合用组成齐格勒-纳塔催化剂，可催化乙烯、丙烯及α-烯烃在较低压力进行配位聚合，降低配比聚合工艺压力，有效的降低加工难度。

季戊四醇双亚磷酸酯抗氧剂主要作用是分解氢过氧化物。氢过氧化物的生成和积聚是有机高分子材料降解最关键的步骤，当一定浓度的氢过氧化物生成后，自由基氧化反应将快速推进，因此亚磷酸酯抗氧剂对老化的抑制至关重要。同时，亚磷酸酯抗氧剂具有良好的色泽保护能力，能提高聚合物的加工温度。与受阻酚抗氧剂、光稳定剂等有协同效果。

通过搅拌混合密炼后能够有效提高各分子链的交联稳定性，增强结构强度，提高其抗撕裂性能，同时，也能够提高其使用状态的抗老化能力，提高抗疲劳强度。

聚乙烯改性加热呈融融状态时，能将不同材质的材料进行有效粘接，提高结构强度，通过粘合网状骨架，能够对内管和外管的结合体起到有效支撑，进一步提高整体的结构强度。

有机铝的添加量能够降低密炼时的工艺温度，且具有相同的性能，有效的降低了加工工艺难度；偶联剂能够有效提拉伸强度，而有机抗氧化剂能够提高延展性。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明耐热聚乙烯复合管的结构示意图；

主要元件符号说明如下：

内管1、外管2、网状骨架3、热熔胶4。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

如图1所示，一种耐热聚乙烯复合管，包括内管和外管，其特征在于：所述内管为耐热聚乙烯管为(pe-rt)其中一种或(pe-rtii)其中一种，其组分按质量配比包括：

聚乙烯粉末15%-20%；

有机抗氧化剂0.5%-1%；

有机铝0.1%-0.2%；

偶联剂0.1-0.5%；

余量为耐热聚乙烯。

所述外管为耐热聚乙烯管为(pe-rt)其中一种或(pe-rtii)其中一种，其组分按质量配比包括：

有机抗氧化剂0.5%-1%；

有机铝0.1%-0.2%；

偶联剂0.1-0.5%；

余量为聚乙烯粉末。

进一步限定，其制作方法为：

其制作方法为：

预先将有机抗氧化剂、有机铝、偶联剂和聚乙烯粉末搅拌混合加热呈熔融状；再匀速加入耐热聚乙烯加热搅拌，待搅拌均匀后加入密炼机进行密炼，最后挤出成型构成内管；

再将有机抗氧化剂、有机铝、偶联剂和聚乙烯粉末搅拌混合加热呈熔融状并经过密炼机进行密炼后，二次挤压包裹于内管外形成外管。

挤出前进行局部冷却，在内管内形成若干纤维。

所述有机抗氧化剂为季戊四醇双亚磷酸酯抗氧剂。

所述有机铝为烷基铝或烷基氯化铝。

所述偶联剂为钛酸酯。

所述内管和外管之间设有网状骨架，所述网状骨架与内管和外管通过热熔胶粘粘固定。

所述热熔胶为聚乙烯改性。

钛酸酯在聚烯烃之类的热塑性聚合物中不发生酯交换反应，但在聚酯，环氧树脂中或者在加有酯类增塑剂的软质聚氯乙烯塑料中，酯交换反应却有很大影响。钛酸酯、酯交换反应的活性低，没有初期粘度效应，但酯交换反应可随着时间逐渐进行，这样不但初期的分散性良好，而且填充量可大为增加。

有机铝可以为三烷基铝、二烷基氯化铝、一烷基二氯化铝、三烷基三氯化二铝等，与氯化钛合用组成齐格勒-纳塔催化剂，可催化乙烯、丙烯及α-烯烃在较低压力进行配位聚合，降低配比聚合工艺压力，有效的降低加工难度。

季戊四醇双亚磷酸酯抗氧剂主要作用是分解氢过氧化物。氢过氧化物的生成和积聚是有机高分子材料降解最关键的步骤，当一定浓度的氢过氧化物生成后，自由基氧化反应将快速推进，因此亚磷酸酯抗氧剂对老化的抑制至关重要。同时，亚磷酸酯抗氧剂具有良好的色泽保护能力，能提高聚合物的加工温度。与受阻酚抗氧剂、光稳定剂等有协同效果。

通过搅拌混合密炼后能够有效提高各分子链的交联稳定性，增强结构强度，提高其抗撕裂性能，同时，也能够提高其使用状态的抗老化能力，提高抗疲劳强度。

聚乙烯改性加热呈融融状态时，能将不同材质的材料进行有效粘接，提高结构强度，通过粘合网状骨架，能够对内管和外管的结合体起到有效支撑，进一步提高整体的结构强度。

还可以在搅拌过程中添加以聚乙烯低分子蜡和无机色素为主要成分构成的着色剂，使棺材具有特定标色。

实施例一：

按照以下配方：

聚乙烯粉末16%；

有机抗氧化剂0.6%；

有机铝0.13%；

偶联剂0.2%；

余量为耐热聚乙烯；

制得内管试样一。

其制作方法为：

预先将有机抗氧化剂、有机铝、偶联剂和聚乙烯粉末搅拌混合在75℃环境下加热呈熔融状；再匀速加入耐热聚乙烯在130℃环境下搅拌，待搅拌均匀后加入密炼机进行密炼，密炼温度为180℃，最后挤出成型构成内管。

实施例二：

按照以下配方：

聚乙烯粉末16%；

有机抗氧化剂0.6%；

有机铝0.13%；

偶联剂0.4%；

余量为耐热聚乙烯；

制得内管试样二。

其制作方法为：

预先将有机抗氧化剂、有机铝、偶联剂和聚乙烯粉末搅拌混合在75℃环境下加热呈熔融状；再匀速加入耐热聚乙烯在130℃环境下搅拌，待搅拌均匀后加入密炼机进行密炼，密炼温度为180℃，最后挤出成型构成内管。

实施例三：

按照以下配方：

聚乙烯粉末16%；

有机抗氧化剂0.6%；

有机铝0.18%；

偶联剂0.2%；

余量为耐热聚乙烯；

制得内管试样三。

其制作方法为：

预先将有机抗氧化剂、有机铝、偶联剂和聚乙烯粉末搅拌混合在75℃环境下加热呈熔融状；再匀速加入耐热聚乙烯在130℃环境下搅拌，待搅拌均匀后加入密炼机进行密炼，密炼温度为160℃，最后挤出成型构成内管。

实施例四：

按照以下配方：

聚乙烯粉末16%；

有机抗氧化剂0.9%；

有机铝0.13%；

偶联剂0.2%；

余量为耐热聚乙烯；

制得内管试样四。

其制作方法为：

预先将有机抗氧化剂、有机铝、偶联剂和聚乙烯粉末搅拌混合在75℃环境下加热呈熔融状；再匀速加入耐热聚乙烯在130℃环境下搅拌，待搅拌均匀后加入密炼机进行密炼，密炼温度为180℃，最后挤出成型构成内管。

实施例五：

按照以下配方：

聚乙烯粉末16%；

有机抗氧化剂0.9%；

有机铝0.13%；

偶联剂0.4%；

余量为耐热聚乙烯；

制得内管试样五。

其制作方法为：

预先将有机抗氧化剂、有机铝、偶联剂和聚乙烯粉末搅拌混合在75℃环境下加热呈熔融状；再匀速加入耐热聚乙烯在130℃环境下搅拌，待搅拌均匀后加入密炼机进行密炼，密炼温度为180℃，最后挤出成型构成内管。

结构性能实验数据对照表为：

综上数据对比，有机铝的添加量能够降低密炼时的工艺温度，且具有相同的性能，有效的降低了加工工艺难度；偶联剂能够有效提拉伸强度，而有机抗氧化剂能够提高延展性，两者含量同步增加的情况下，各项性能具有明显提高。

以上对本发明提供的耐热聚乙烯复合管进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。