一種給水管專用聚乙烯復(fù)合材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及聚乙烯管材技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種給水管專用聚乙烯復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002]聚乙烯具有較高的強(qiáng)度，能承受一定的應(yīng)變;具有良好的柔韌性和耐低溫性;對(duì)酸性和堿性物質(zhì)具有優(yōu)越的抗腐蝕性;重量輕，易加工成型，且便于安裝，目前已被廣泛應(yīng)用于城市供水、排水、城市燃?xì)夤?yīng)以及農(nóng)用灌溉等領(lǐng)域。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)聚乙烯材料的性能提出了更高的要求，單純的聚乙烯材料已不能完全滿足社會(huì)的需要，往往需要通過(guò)物理或者化學(xué)方法進(jìn)行改性來(lái)提高其性能。但是聚乙烯屬于非極性聚合物，與無(wú)機(jī)物、極性高分子相容性弱，現(xiàn)有的聚乙烯材料其強(qiáng)度仍不是很理想，用作給水管的過(guò)程中管壁往往比較厚，且耐熱性和耐老化性欠佳，在使用的過(guò)程中不能長(zhǎng)期暴露于空氣中，從而限制了聚乙烯給水管的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種給水管專用聚乙烯復(fù)合材料，其強(qiáng)度高，抗壓性好，耐熱性和耐老化性能優(yōu)異，易于加工，且尺寸穩(wěn)定好。
[0004]本發(fā)明提出的一種給水管專用聚乙烯復(fù)合材料，其原料按重量份包括以下組分:乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯100份、尼龍5-20份、聚苯醚3-15份、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物3-10份、硬脂酸鋅1-2份、硬脂酸鈣1-2.5份、檸檬酸三乙酯2-5份、異戊二烯2-5份、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷0.5-1.5份、聚異丁基乙烯醚0.2-1.5份、過(guò)氧化叔丁醇0.2-0.8份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨0.5-1.5份、丙烯酸縮水甘油酯改性納米二氧化硅2-10份、氧化鋁1-5份、硫酸鋇晶須2-6份、玻璃纖維3-10份、聚偏氟乙稀2-8份、抗氧劑0.5-1份。
[0005]優(yōu)選地，其原料中，乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯、尼龍、聚苯醚的重量比為100:10-18:6-13。
[0006]優(yōu)選地，其原料中，丙烯酸縮水甘油酯改性納米二氧化硅、氧化鋁、硫酸鋇晶須、玻璃纖維、聚偏氟乙烯的重量比為4.5-8:2.5-3:4-5:5-6.2:4.8-8。
[0007]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯100份、尼龍12-15份、聚苯醚9-12份、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物6-8份、硬脂酸鋅1.2-1.5份、硬脂酸鈣1.7-2.2份、檸檬酸三乙酯3.2_4份、異戊二烯3.2_4份、N-苯基-
3-氨基丙基三甲氧基硅烷0.8-1.3份、聚異丁基乙烯醚0.8-1.3份、過(guò)氧化叔丁醇0.5-0.7份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨0.7-1.2份、丙烯酸縮水甘油酯改性納米二氧化硅5-7.6份、氧化鋁2.6-3份、硫酸鋇晶須4.2-4.8份、玻璃纖維5.3_6份、聚偏氟乙烯5_8份、抗氧劑0.6-0.9份。
[0008]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯100份、尼龍13.5份、聚苯醚10份、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物7.2份、硬脂酸鋅1.3份、硬脂酸鈣2份、檸檬酸三乙酯3.6份、異戊二烯3.5份、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷I份、聚異丁基乙烯醚I份、過(guò)氧化叔丁醇0.6份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨0.8份、丙烯酸縮水甘油酯改性納米二氧化硅6.5份、氧化鋁2.8份、硫酸鋇晶須4.5份、玻璃纖維5.7份、聚偏氟乙烯6.2份、抗氧劑0.7份。
[0009]優(yōu)選地，所述氧化鋁為納米氧化鋁，所述納米氧化鋁的平均粒徑為15-30nm，納米氧化鋁的比表面積為165-180m2/g。
[0010]優(yōu)選地，所述玻璃纖維的長(zhǎng)度為1-3.5111111，直徑為15-254111。
[00?1 ]優(yōu)選地，所述抗氧劑為抗氧劑11、抗氧劑DNP、抗氧劑CA、抗氧劑2 2 46中的一種或者多種的混合物。
[0012]本發(fā)明中，以乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯為主料，配合添加了尼龍、聚苯醚對(duì)其改性，在乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮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、尼龍、聚苯醚具有很好的相容性，顯著提高了復(fù)合材料的強(qiáng)度，同時(shí)賦予復(fù)合材料優(yōu)異的耐熱性、耐腐蝕性、耐水性和耐磨性;硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、檸檬酸三乙酯、異戊二烯、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、聚異丁基乙烯醚加入體系中，與體系的相容性好，克服了了因尼龍、聚苯醚的加入引起的流動(dòng)性降低，加工困難的缺陷；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，在交聯(lián)的過(guò)程中可水解為硅醇，能與體系中的羥基和N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷水解產(chǎn)生的S1-O-H進(jìn)行縮合，在過(guò)氧化叔丁醇的輔助下，使聚乙烯分子產(chǎn)生了交聯(lián)，提高了體系的交聯(lián)密度，改善了復(fù)合材料的力學(xué)性能；丙烯酸縮水甘油酯改性納米二氧化硅中，在納米二氧化硅的表面成功接枝了丙烯酸縮水甘油酯，將其加入體系中，其表面的丙烯酸能與乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯中的不飽和鍵進(jìn)行作用，提高了其在體系中的相容性，與氧化鋁配合后，顯著改善了復(fù)合材料的耐熱性;硫酸鋇晶須和玻璃纖維加入體系中，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銨的作用下，與基體具有良好的界面粘結(jié)性能，且在基體中形成了三維的交叉結(jié)構(gòu)，大幅度提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能和耐長(zhǎng)期蠕變性能，防止了因丙烯酸縮水甘油酯改性納米二氧化硅和氧化鋁的加入引起的強(qiáng)度降低的缺陷，改善了復(fù)合材料的綜合性能。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0014]實(shí)施例1
[0015]本發(fā)明提出的一種給水管專用聚乙烯復(fù)合材料，其原料按重量份包括以下組分:乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯100份、尼龍5份、聚苯醚15份、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物3份、硬脂酸鋅2份、硬脂酸鈣I份、檸檬酸三乙酯5份、異戊二烯2份、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷1.5份、聚異丁基乙烯醚0.2份、過(guò)氧化叔丁醇0.8份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨0.5份、丙烯酸縮水甘油酯改性納米二氧化硅10份、氧化鋁I份、硫酸鋇晶須6份、玻璃纖維3份、聚偏氟乙烯8份、抗氧劑0.5份。
[0016]實(shí)施例2
[0017]本發(fā)明提出的一種給水管專用聚乙烯復(fù)合材料，其原料按重量份包括以下組分:乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯100份、尼龍20份、聚苯醚3份、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物10份、硬脂酸鋅I份、硬脂酸鈣2.5份、檸檬酸三乙酯2份、異戊二烯5份、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷0.5份、聚異丁基乙烯醚1.5份、過(guò)氧化叔丁醇0.2份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨1.5份、丙烯酸縮水甘油酯改性納米二氧化硅2份、氧化鋁5份、硫酸鋇晶須2份、玻璃纖維10份、聚偏氟乙烯2份、抗氧劑I份。
[0018]實(shí)施例3
[0019]本發(fā)明提出的一種給水管專用聚乙烯復(fù)合材料，其原料按重量份包括以下組分:乙烯基硅烷接枝高密度聚乙烯100份、尼龍15份、聚苯醚9份、乙烯-丙烯酸