一种紫外交联高密度聚乙烯管材及其制备方法与流程

本申请涉及塑料管材的，尤其是涉及一种紫外交联高密度聚乙烯管材及其制备方法。

背景技术：

1、pex管材广泛应用于建筑内辐射供暖、辐射供冷、生活冷热水和散热器连接管，是所有可用于冷热水系统中的塑料管中安全性可靠性最高的，还可以用于热油输送、矿井排水、水产养殖、含固量较高的液体及粉粒体输送等需要耐磨性较高的管材的领域。

2、pex管已商品化的有三种交联方式：1、pe-xa即过氧化物交联，制造工艺分为，1.1、同步交联法，适用管材规格广泛，但物料输送与压缩是脉冲式的，管壁松密度周期性变化，线速度仅1.1-1.5m/min，且噪声大；1.2、后交联法，虽生产效率高，但能耗极大，为避免“焦烧”隐患的发生，须经常拆洗机筒、螺杆和机头，成品率低；2、pe-xb即硅烷水解交联，虽生产效率高，但容易出现过早交联，后交联采用热水或低压蒸汽，能耗高、工序多、生产周期长；3、pe-xc即电子射线辐照交联，虽生产效率高但仅适宜于小口径薄壁管的制造，主要采用电子加速器做辐照源，价格昂贵，一次投入很大，安全防护要求极严。

3、针对上述中的相关技术，目前商品化的几种交联方式都无法同时满足低成本和高效率，有待改进。

技术实现思路

1、为了达到低成本、高效率的生产效果，本申请提供一种紫外交联高密度聚乙烯管材及其制备方法。

2、第一方面，本申请提供一种紫外交联高密度聚乙烯管材，采用如下的技术方案：

3、一种紫外交联高密度聚乙烯管材，按重量份数计，包括以下原料：

4、聚乙烯树脂100-200份；

5、光引发剂0.3-0.6份；

6、交联剂0.3-1.5份；

7、主抗氧剂0.4-0.8份；

8、辅助抗氧剂0.02-0.2份；

9、其他助剂0.1-1份。

10、通过采用上述技术方案，通过将聚乙烯树脂、光引发剂、交联剂和抗氧剂等原料按照特定的比例进行混合，并通过紫外交联的工艺进行交联，达到低成本、高效率的生产效果，且获得的管材性能优良。

11、可选的，所述聚乙烯树脂为密度0.94-0.95g/cm3的高密度聚乙烯树脂，重均分子量为20-28万。

12、通过采用上述技术方案，采用上述特定参数范围内的高密度聚乙烯树脂，能够使得管材具备优良的交联度及抗压性能。

13、可选的，所述光引发剂为4-氯二苯甲酮。

14、通过采用上述技术方案，4-氯二苯甲酮是一种无特殊气味且抗黄变能力强的光引发剂，通过试验发现其在上述原料体系对产品的抗压性、抗老化性及交联度均能够带来良好的正向效果。

15、可选的，所述交联剂为tac或taic。

16、可选的，所述主抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂300中的一种或组合。

17、通过采用上述技术方案，主抗氧剂能够在原料加工过程中确保原料的稳定性，进而保障管材的性能。同时抗氧剂1010和抗氧剂300联用具有协同增效的效果，进一步提高抗氧化性能。

18、可选的，所述辅抗氧剂为抗氧剂168。

19、通过采用上述技术方案，辅抗氧剂主要起到管材的长期抗氧化效果，且抗氧剂168和配方体系之间具有协同增效的效果，进一步提高抗氧化性能。

20、第二方面，本申请提供一种紫外交联高密度聚乙烯管材的制备方法，采用如下的技术方案：

21、一种紫外交联高密度聚乙烯管材的制备方法，包括以下步骤：

22、s1、原料混合：将聚乙烯树脂、光引发剂、交联剂、抗氧剂和其他助剂等放入高速混合机中进行混合，获得混合树脂；

23、s2、挤出管胚：将混合树脂输送入挤出机，从口模处挤出获得熔融的管胚；

24、s3、交联成型：将熔融的管胚经卧式紫外交联炉辐照交联后进行定径、冷却、收卷，得到紫外交联高密度聚乙烯管材。

25、通过采用上述技术方案，通过将聚乙烯树脂、光引发剂、交联剂和抗氧剂等原料按照特定的比例进行混合，并通过紫外交联的工艺进行交联，达到低成本、高效率的生产效果，且获得的管材性能优良。

26、可选的，所述s1中高速混合机的混合温度20-40℃，混合时间10-20min。

27、可选的，所述s2中挤出机的挤出温度是190℃-220℃。

28、可选的，所述s3中卧式紫外交联炉辐照功率为16-19kw。

29、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

30、1.通过将聚乙烯树脂、光引发剂、交联剂和抗氧剂等原料按照特定的比例进行混合，并通过紫外交联的工艺进行交联，达到低成本、高效率的生产效果，且获得的管材性能优良；

31、2.在本申请的特定原料组成中，采用密度为0.94-0.95g/cm3、重均分子量为20-28万的参数范围内的高密度聚乙烯树脂，能够使得管材具备优良的交联度及抗压性能；

32、3.4-氯二苯甲酮是一种无特殊气味且抗黄变能力强的光引发剂，通过试验发现其在上述原料体系对产品的抗压性、抗老化性及交联度均能够带来良好的正向效果；

33、4.主抗氧剂能够在原料加工过程中确保原料的稳定性，进而保障管材的性能，同时抗氧剂1010和抗氧剂300联用具有协同增效的效果，进一步提高抗氧化性能；辅抗氧剂主要起到管材的长期抗氧化效果，且抗氧剂168和主抗氧剂之间具有协同增效的效果，进一步提高抗氧化性能。

技术特征：

1.一种紫外交联高密度聚乙烯管材，其特征在于，按重量份数计，包括以下原料：

2.根据权利要求1所述的一种紫外交联高密度聚乙烯管材，其特征在于：所述聚乙烯树脂为密度0.94-0.95g/cm3的高密度聚乙烯树脂，重均分子量为20-28万。

3.根据权利要求1所述的一种紫外交联高密度聚乙烯管材，其特征在于：所述光引发剂为4-氯二苯甲酮。

4.根据权利要求1所述的一种紫外交联高密度聚乙烯管材，其特征在于：所述交联剂为tac或taic。

5.根据权利要求1所述的一种紫外交联高密度聚乙烯管材，其特征在于：所述主抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂300中的一种或组合。

6.根据权利要求1所述的一种紫外交联高密度聚乙烯管材，其特征在于：所述辅抗氧剂为抗氧剂168。

7.一种根据权利要求1-6任一项所述的紫外交联高密度聚乙烯管材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种紫外交联高密度聚乙烯管材的制备方法，其特征在于：所述s1中高速混合机的混合温度20-40℃，混合时间10-20min。

9.根据权利要求7所述的一种紫外交联高密度聚乙烯管材的制备方法，其特征在于：所述s2中挤出机的挤出温度是190℃-220℃。

10.根据权利要求7所述的一种紫外交联高密度聚乙烯管材的制备方法，其特征在于：所述s3中卧式紫外交联炉辐照功率为16-19kw。

技术总结
本申请涉及一种紫外交联高密度聚乙烯管材及其制备方法，涉及塑料管材的技术领域，包括以下原料：聚乙烯树脂100‑200份；光引发剂0.3‑0.6份；交联剂0.3‑1.5份；主抗氧剂0.4‑0.8份；辅助抗氧剂0.02‑0.2份；其他助剂0.1‑1份。制备方法包括以下步骤：S1、将聚乙烯树脂、光引发剂、交联剂、抗氧剂和其他助剂等放入高速混合机中进行混合，获得混合树脂；S2、将混合树脂输送入挤出机，从口模处挤出获得熔融的管胚；将熔融的管胚经卧式紫外交联炉辐照交联后进行定径、冷却、收卷，得到紫外交联高密度聚乙烯管材。通过将聚乙烯树脂、光引发剂、交联剂和抗氧剂等原料按照特定的比例进行混合，并通过紫外交联的工艺进行交联，达到低成本、高效率的生产效果，且获得的管材性能优良。

技术研发人员：段凯歌,于东明,王朝,倪佳,朱辉,陈小蝶,泮豪,周朝锡,叶小平
受保护的技术使用者：浙江曼瑞德舒适系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17