一種連續(xù)纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶及其制備方法和用途
【專利摘要】本發(fā)明屬于材料科學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種連續(xù)纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶及其制備方法和用途。該預(yù)浸帶由包含以下重量份的組分制成：聚乙烯基體100份，增韌劑5-8份，相容劑3-5份，抗氧劑0.6-1.2份，玻璃纖維40-60份。本發(fā)明所提供的一種增韌劑連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶。此種聚乙烯預(yù)浸帶柔軟度優(yōu)異，可以和管道的基材形成良好的界面結(jié)合，解決了作為管道增強(qiáng)材料與基體樹脂結(jié)合不好的問題。
【專利說明】一種連續(xù)纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶及其制備方法和用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料科學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種連續(xù)纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶及其制備方法和用途。
【背景技術(shù)】
[0002]由于家裝管材這個領(lǐng)域利潤越來越低，開發(fā)高附加值的管材產(chǎn)品受到越來越廣泛的關(guān)注。然而應(yīng)用于特殊領(lǐng)域如:石油管道、礦山等，主要替代的產(chǎn)品是鋼帶、鋼網(wǎng)、鋼絲增強(qiáng)的塑料管道和鋼管。但是由于鋼絲、鋼網(wǎng)進(jìn)行增強(qiáng)后，管材重量較重，運(yùn)輸、安裝等都十分不方面，因此開發(fā)輕質(zhì)，高強(qiáng)度的增強(qiáng)材料受到越來越廣泛的關(guān)注。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有鋼帶增強(qiáng)管材的缺陷而提供一種管道增強(qiáng)用聚乙烯預(yù)浸帶及其制備方法和用途。該預(yù)浸帶需要具有一定的柔軟度，方便對管道進(jìn)行纏繞；同時具有較高的比強(qiáng)度，在保證減輕重量的同時，提供管材的爆破壓力。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明采用加入增韌劑的方法以此來改善帶材的柔軟性。同時引入連續(xù)玻璃纖維，提高了聚乙烯預(yù)浸帶的力學(xué)性能，最終制備出力學(xué)性能優(yōu)異，柔軟性較好的用于管道增強(qiáng)的聚乙烯預(yù)浸帶。
[0006]一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶，由包含以下重量份的組分制成:
[0007]聚乙烯基體100份，
[0008]增韌劑5-8份，
[0009]相容劑3-5份，
[0010]抗氧劑0.6-1.2 份，
[0011]玻璃纖維40-60份。
[0012]所述的聚乙烯基體為線性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的一種或一種以上。
[0013]所述的增韌劑為POE (烯辛稀高聚物)或POE (烯辛稀高聚物)接枝馬來酸酐中一種或兩種。
[0014]所述的相容劑選自聚乙烯樹脂接枝不飽和羧酸或酸酐，優(yōu)選聚乙烯接枝馬來酸、聚乙烯接枝馬來酸酐、聚乙烯接枝丙烯酸或聚乙烯接枝丙烯酸縮水甘油酯中的一種或一種以上。
[0015]所述的抗氧劑選自抗氧劑1010 (四[P - (3,5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯)、抗氧劑168 (三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯)或抗氧劑1098(N，N’-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；?己二胺)中的一種或一種以上。
[0016]所述的玻璃纖維選自無堿玻璃纖維、中堿玻璃纖維、高堿玻璃纖維或抗堿玻璃纖維。[0017]一種上述增韌劑連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶的制備方法，包含以下步驟:
[0018](I)按重量份稱取聚乙烯基體100份，增韌劑5-8份，相容劑3-5份，抗氧劑
0.6-1.2份，玻璃纖維40-60份；
[0019](2)在高速混合機(jī)中依次加入聚乙烯基體，增容劑，增韌劑和抗氧劑，混合均勻后密封；
[0020]( 3)將步驟(2)中得到的混合物加入單螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，將連續(xù)玻璃纖維卷安裝在紗架上，玻璃纖維經(jīng)過牽引裝置來到浸潰設(shè)備處，玻璃纖維經(jīng)過預(yù)熱后，帶到到擠出模頭，與擠出的熔融樹脂進(jìn)行浸潰，然后冷卻、定型，制得表面光滑的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶。
[0021]所述的步驟(2)中的混合速度為400r/min-600r/min,混合時間為60s_160s。
[0022]所述的步驟(3)中的預(yù)熱溫度為120°C _140°C，所述的擠出溫度為180°C _220°C。
[0023]一種上述增韌劑連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶作為管道增強(qiáng)材料的用途。 [0024]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0025]本發(fā)明所提供的一種增韌劑連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶。此種聚乙烯預(yù)浸帶柔軟度優(yōu)異，可以和管道的基材形成良好的界面結(jié)合，解決了作為管道增強(qiáng)材料與基體樹脂結(jié)合不好的問題。
【具體實(shí)施方式】
[0026]實(shí)施例1
[0027]—種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶，由以下方法制得:
[0028](I)低密度聚乙烯樹脂基體100份；增韌劑POE 5份；相容劑(聚乙烯接枝馬來酸)3份；抗氧劑(四[(6- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯):0.4份；三[2.4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯:0.2份)總計(jì)0.6份；抗堿玻璃纖維40份；
[0029](2)采用采用線性低密度聚乙烯樹脂，增容劑，增韌劑，抗氧劑的加料順序，在高速混合機(jī)中依次加入低密度聚乙烯，聚乙烯接枝馬來酸，P0E,抗氧劑，混合均勻后密封，混合速度為400r/min,混合時間60s ；
[0030](3)將步驟(2)中混合好的低密度聚乙烯物料加入到單螺桿擠出機(jī)料斗處，準(zhǔn)備擠出淋膜。連續(xù)玻璃纖維卷安裝在紗架上，玻璃纖維經(jīng)過牽引裝置來到浸潰設(shè)備處，玻璃纖維經(jīng)過預(yù)熱后，預(yù)熱溫度為120°C，經(jīng)預(yù)熱的連續(xù)纖維帶到擠出模頭，擠出模頭的溫度為180°C，經(jīng)過浸潰設(shè)備的完全浸潰后的帶材進(jìn)入到冷卻定型裝置，制得表面光滑的玻璃纖維改性的低密度聚乙烯預(yù)浸帶，纏繞成卷，進(jìn)行包裝。應(yīng)用到家裝所需管道增強(qiáng)領(lǐng)域。
[0031]實(shí)施例2
[0032]一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶，由以下方法制得:
[0033](I)線性低密度聚乙烯樹脂基體100份；增韌劑POE接枝馬來酸酐6份；相容劑(聚乙烯接枝馬來酸酐)5份；抗氧劑(四[(6- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯:0.4份；三[2.4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯:0.2份)總計(jì)0.6份；抗堿玻璃纖維50份；
[0034](2)采用線性低密度聚乙烯樹脂，增容劑，增韌劑，抗氧劑的加料順序，在高速混合機(jī)中利用低速(400r/min)混合80s后出料,將混好的物料裝袋,封嚴(yán)；[0035](3)將步驟(2)中混好的線性低密度聚乙烯物料加入到單螺桿擠出機(jī)料斗處，準(zhǔn)備擠出淋膜。連續(xù)玻璃纖維卷安裝在紗架上，玻璃纖維經(jīng)過牽引裝置來到浸潰設(shè)備處，玻璃纖維經(jīng)過預(yù)熱后，預(yù)熱溫度為120°C，經(jīng)預(yù)熱的連續(xù)纖維帶到擠出模頭，擠出模頭的溫度為180°C，經(jīng)過浸潰設(shè)備的完全浸潰后的帶材進(jìn)入到冷卻定型裝置，將表面光滑浸潰完全的玻璃纖維改性的線性低密度聚乙烯預(yù)浸帶，纏繞成卷，進(jìn)行包裝。應(yīng)用到中壓管道增強(qiáng)領(lǐng)域。
[0036]實(shí)施例3
[0037]—種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶，由以下方法制得:
[0038](I)稱取中密度聚乙烯樹脂基體100份；增韌劑POE接枝馬來酸酐7份；相容劑(聚乙烯接枝丙烯酸)4份；抗氧劑(四[(6- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯:0.6份；N, N’ -雙-(3- (3, 5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；?己二胺:0.3份)總計(jì)
0.9份；無堿玻璃纖維60份；
[0039](2)采用中密度聚乙烯樹脂基體，增容劑，增韌劑，抗氧劑的加料順序，在高速混合機(jī)中利用低速(500r/min)混合60s后出料,將混好的物料裝袋,封嚴(yán)；
[0040]( 3)將步驟(2)中混好的中密度聚乙烯物料加入到單螺桿擠出機(jī)料斗處,準(zhǔn)備擠出淋膜。連續(xù)玻璃纖維卷安裝在紗架上，玻璃纖維經(jīng)過牽引裝置來到浸潰設(shè)備處，玻璃纖維經(jīng)過預(yù)熱后，預(yù)熱溫度為130°C，經(jīng)預(yù)熱的連續(xù)纖維帶到擠出模頭，模頭溫度為180°C，經(jīng)過浸潰設(shè)備的完全浸潰后的帶材進(jìn)入到冷卻定型裝置，將表面光滑浸潰完全的玻璃纖維改性的中密度聚乙烯預(yù)浸帶，纏繞成卷，進(jìn)行包裝。應(yīng)用到中壓管道增強(qiáng)領(lǐng)域
[0041]實(shí)施例4
[0042]一種連續(xù)玻璃纖維`增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶，由以下方法制得:
[0043](I)稱取高密度聚乙烯樹脂基體50份；中密度聚乙烯基體50份；增韌劑POE接枝馬來酸酐8份；相容劑(聚乙烯接枝丙烯酸縮水甘油酯)5份；抗氧劑(N，N’ -雙-(3- (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；?己二胺:0.8份；(三[2.4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯:0.4份)總計(jì)1.2份；無堿玻璃纖維60份；
[0044](2)采用高密度聚乙烯，增容劑，增韌劑，抗氧劑的加料順序，在高速混合機(jī)中利用低速(500r/min)混合60s后出料，將混好的物料裝袋，封嚴(yán)；
[0045](3)將步驟(2)中混好的高密度聚乙烯物料加入到單螺桿擠出機(jī)料斗處，準(zhǔn)備擠出淋膜。連續(xù)玻璃纖維卷安裝在紗架上，玻璃纖維經(jīng)過牽引裝置來到浸潰設(shè)備處，玻璃纖維經(jīng)過預(yù)熱后(140°C )，經(jīng)預(yù)熱的連續(xù)纖維帶到擠出模頭(200°C )，經(jīng)過浸潰設(shè)備的完全浸潰后的帶材進(jìn)入到冷卻定型裝置，將表面光滑浸潰完全玻璃纖維改性的高密度聚乙烯預(yù)浸帶，纏繞成卷，進(jìn)行包裝。
[0046]實(shí)施例5
[0047]一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶，由以下方法制得:
[0048]( I)稱取高密度聚乙烯樹脂基體100份；增韌劑POE 8份；相容劑(聚乙烯接枝丙烯酸縮水甘油酯)5份；抗氧劑(N，N’-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；?己二胺:0.8份；(三[2.4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯:0.4份)總計(jì)1.2份；無堿玻璃纖維50份；
[0049](2)采用高密度聚乙烯，增容劑，增韌劑，抗氧劑的加料順序，在高速混合機(jī)中利用低速(600r/min)混合60s后出料，將混好的物料裝袋，封嚴(yán)；
[0050](3)將步驟(2)中混好的高密度聚乙烯物料加入到單螺桿擠出機(jī)料斗處，準(zhǔn)備擠出淋膜。連續(xù)玻璃纖維卷安裝在紗架上，玻璃纖維經(jīng)過牽引裝置來到浸潰設(shè)備處，玻璃纖維經(jīng)過預(yù)熱后(140°C )，經(jīng)預(yù)熱的連續(xù)纖維帶到擠出模頭(220°C )，經(jīng)過浸潰設(shè)備的完全浸潰后的帶材進(jìn)入到冷卻定型裝置，將表面光滑浸潰完全的玻璃纖維改性的高密度聚乙烯與中密度聚乙烯混合樹脂基體的預(yù)浸帶，纏繞成卷，進(jìn)行包裝。
[0051]表1為上述實(shí)施例1-5所制得的預(yù)浸帶制成直徑IIOmm,厚度5.5mm的管材,進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果見表1:
[0052]表1
[0053]
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶，其特征在于:由包含以下重量份的組分制成: 聚乙烯基體100份， 增韌劑5-8份， 相容劑3-5份， 抗氧劑0.6-1.2份， 玻璃纖維40-60份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶，其特征在于:所述的聚乙烯基體為線性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的一種或一種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶，其特征在于:所述的增韌劑為乙烯辛稀高聚物或乙烯辛稀高聚物接枝馬來酸酐中一種或兩種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶，其特征在于:所述的相容劑選自聚乙烯樹脂接枝不飽和羧酸或酸酐，優(yōu)選聚乙烯接枝馬來酸、聚乙烯接枝馬來酸酐、聚乙烯接枝丙烯酸或聚乙烯接枝丙烯酸縮水甘油酯中的一種或一種以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶，其特征在于:所述的抗氧劑選自四[(6- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯或N，N’ -雙-(3-(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；?己二胺中的一種或一種以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶，其特征在于:所述的玻璃纖維選自無堿玻璃纖維、中堿玻璃纖維、高堿玻璃纖維或抗堿玻璃纖維。
7.—種權(quán)利要求1-6中任一所述的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶的制備方法，其特征在于:包含以下步驟: (1)按重量份稱取聚乙烯基體100份，增韌劑5-8份，相容劑3-5份，抗氧劑0.6-1.2份，玻璃纖維40-60份； (2)在高速混合機(jī)中依次加入聚乙烯基體，增容劑，增韌劑和抗氧劑，混合均勻后密封； (3)將步驟(2)中得到的混合物加入單螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，將連續(xù)玻璃纖維卷安裝在紗架上，玻璃纖維經(jīng)過牽引裝置來到浸潰設(shè)備處，玻璃纖維經(jīng)過預(yù)熱后，帶到到擠出模頭，與擠出的熔融樹脂進(jìn)行浸潰，然后冷卻、定型，制得表面光滑的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于:所述的步驟(2)中的混合速度為400r/min-600r/min,混合時間為 60s_160s。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于:所述的步驟(3)中的預(yù)熱溫度為1200C _140°C，所述的擠出溫度為180°C -220°C。
10.一種權(quán)利要求1-6中任一所述的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯預(yù)浸帶作為管道增強(qiáng)材料的用途。
【文檔編號】C08L51/06GK103627057SQ201210297233
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月20日
【發(fā)明者】吳麗麗 申請人:遼寧遼杰科技有限公司