一种高阻氧pe燃气管材及其在高阻氧pe燃气管中的应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种高阻氧PE燃气管材，所述高阻氧PE燃气管材由如下重量份的原料组成：高密度聚乙烯100份、交联高密度聚乙烯20～30份、乙烯-乙烯醇共聚物5～10份、炭黑2～3份、抗氧剂0.5份；其中，所述高密度聚乙烯的密度为0.93～0.96kg/m3,熔体质量流动速率为0.2～1.4g/10min；所述交联高密度聚乙烯的密度为0.95～0.97kg/m3，熔体质量流动速率为0.01～0.02g/10min。本发明提供的高阻氧PE燃气管材制备得到的高阻氧PE燃气管能有效阻隔管外部氧气的渗入，改善PE燃气管的阻氧性能。
【专利说明】一种高阻氧PE燃气管材及其在高阻氧PE燃气管中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种PE燃气管材，尤其涉及一种高阻氧PE燃气管材及其在高阻氧PE 燃气管中的应用。
【背景技术】
[0002] 随着技术的发展，PE燃气管已经开始取代传统的金属燃气管。现有技术中生产PE 燃气管材原料一般为PE80和PE100混配料。GB15558. 1-2003规定了PE混配料的相关性 能，但并没有明确地规定PE混配料所制备得到的管材的氧气的阻隔性能。PE燃气管道对氧 气的透过系数较高，然而目前输送可燃性气体的管道大部分是PE燃气管道，这就要求PE燃 气管道具有较高的安全性能，因而管道的阻隔氧气性能也不容忽视。现有市场上的PE燃气 管道对氧气的透过系数较高，在长期使用过程中空气中氧气会从管外渗透至PE管内与燃 气结合，从而影响燃气的纯度，甚至产生安全隐患。因此，对PE燃气管道进行改进以降低其 对氧气的透过系数，增加PE燃气管道的阻燃性具有重要意义。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高阻氧PE燃气管材，该高阻氧 PE燃气管材制备得到的高阻氧PE燃气管能有效阻隔管外部氧气的渗入，改善PE燃气管的 阻氧性能。
[0004] 本发明的另一目的在于提供上述高阻氧PE燃气管材在高阻氧PE燃气管中的应 用。
[0005] 本发明的另一目的在于提供上述高阻氧PE燃气管的制备方法。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 一种高阻氧PE燃气管材，所述高阻氧PE燃气管材由如下重量份的原料组成：高密度聚 乙烯100份、交联高密度聚乙烯20?30份、乙烯-乙烯醇共聚物5?10份、炭黑2?3 份、抗氧剂〇. 5份； 其中，所述高密度聚乙烯的密度为〇. 93?0. 96kg/m3,熔体质量流动速率为0. 2? 1. 4g/10min(本发明中，熔体流动速率是在190°C，2. 16kg的负荷下测算定 );所述交联高密度聚乙烯的密度为〇. 95?0. 97kg/m3,熔体质量流动速率为0. 01? 0.02g/10min〇
[0007] 在本发明中的所述高密度聚乙烯为未经交联过的高密度聚乙烯，所述交联高密度 聚乙烯为经过交联，形成网络结构的高密度聚乙烯；优选地，所述交联高密度聚乙烯的商品 牌号为韩国LG化学XL1800。
[0008] 在本发明中，发明人经过试验发现，在不添加交联高密度聚乙烯时，高密度聚乙 烯和乙烯-乙烯醇共聚物的相容性很差；而添加交联高密度聚乙烯时，高密度聚乙烯和乙 烯-乙烯醇共聚物的相容性较好，这主要是因为交联高密度聚乙烯具有交联结构，乙烯-乙 烯醇共聚物分子能插入到网络结构中并形成致密的阻隔层，提高PE燃气管材的阻隔性能。 发明人也曾尝试用其它的阻隔剂，如聚偏二氯乙烯PVDC和聚乙烯醇PVA，前者与交联高密 度聚乙烯的混合效果较差，后者在高温挤出后出现部分分解现象，其它阻隔剂均未能达到 本发明所限定的交联高密度聚乙烯所达到的效果。
[0009] 发明人还发现交联高密度聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、高密度聚乙烯的质量比 对PE燃气管材的机械性能和氧气阻隔性能影响较大，经过大量的试验研究之后，当将所述 交联高密度聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、高密度聚乙烯的质量比控制在10:2?3 :0. 5? 1范围之内时可同时使得管材具有较高的机械性能和较好的氧气阻隔性。
[0010] 优选地，所述高密度聚乙烯为PE100或PE80。
[0011] 所述高阻氧PE燃气管材在制备高阻氧PE燃气管中的应用。
[0012] 上述高阻氧PE燃气管的制备方法，所述制备方法包括如下步骤： S1:将高密度聚乙烯100份、交联高密度聚乙烯20?30份、乙烯-乙烯醇共聚物 5?10份、炭黑2?3份、抗氧剂0. 5份按比例称取； 52 :将上述物料加入高速混合机混合搅拌，然后加入到双螺杆挤出机熔融挤出造粒； 53 :将步骤S2所得造粒物料投入单螺杆挤出机经熔融、模口挤出、冷却、拉伸、喷码、切 割后即得高阻氧PE燃气管。
[0013] 优选地，所述高速混合机的转速为900r/min，搅拌混合lOmin。
[0014] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明在不影响PE燃气管材的机械 性能的前提下，通过选择合适的氧气阻隔剂交联高密度聚乙烯，以及通过调节交联高密度 聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物和高密度聚乙烯的质量比，得到了一种高阻氧PE燃气管材的 配方；本发明的PE燃气管材有效提高了PE燃气管材的阻氧性，同时保持管材应用的性能， 制备工艺简单，具有广阔的应用前景。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。 除非特别说明，实施例中所涉及的材料、方法均为本领域常用的材料和方法。
[0016] 实施例中用到的主要原料出处： HDPE，茂名石化TR480 ; PE-X，韩国LG化学XL1800 ; EVOH，日本可乐丽F100 ; 抗氧剂，H264(BHT)。
[0017] 实施例1 一种高阻氧PE燃气管材，所述高阻氧PE燃气管材由如下重量份的原料组成：HDPE高 密度聚乙烯100份、PE-X交联高密度聚乙烯20份，EVOH乙烯-乙烯醇共聚物5份、炭黑2. 5 份、抗氧剂〇. 5份，其中所述PE-X交联高密度聚乙烯、EVOH乙烯-乙烯醇共聚物、HDPE高密 度聚乙烯的质量比为4:1:20。
[0018] 上述高阻氧PE燃气管的制备方法，所述制备方法包括如下步骤： S1:将高密度聚乙烯100份、交联高密度聚乙烯20?30份、乙烯-乙烯醇共聚物 5?10份、炭黑2?3份、抗氧剂0. 5份按比例称取； S2 :将上述物料加入高速混合机以900r/min转速混合lOmin后将混合物料加入到平行 同向旋转双螺杆挤出机熔融挤出造粒； S3 :将步骤S2所得造粒物料投入单螺杆挤出机经熔融、模口挤出、冷却、拉伸、喷码、切 割后即得高阻氧PE燃气管。
[0019] 实施例2 一种高阻氧PE燃气管材，所述高阻氧PE燃气管材由如下重量份的原料组成：HDPE高 密度聚乙烯100份、PE-X交联高密度聚乙烯30份，EV0H乙烯-乙烯醇共聚物10份、炭黑 2. 5份、抗氧剂0. 5份，其中所述PE-X交联高密度聚乙烯、EV0H乙烯-乙烯醇共聚物、HDPE 高密度聚乙烯的质量比为3:1:10。
[0020] 本实施例中的制备方法同实施例1。
[0021] 实施例3 一种高阻氧PE燃气管材，所述高阻氧PE燃气管材由如下重量份的原料组成：HDPE高 密度聚乙烯100份、PE-X交联高密度聚乙烯25份，EV0H乙烯-乙烯醇共聚物8份、炭黑2. 5 份、抗氧剂〇. 5份，其中所述PE-X交联高密度聚乙烯、EV0H乙烯-乙烯醇共聚物、HDPE高密 度聚乙烯的质量比为25:8:100。
[0022] 本实施例中的制备方法同实施例1。
[0023] 对照例1 一种高阻氧PE燃气管材，所述高阻氧PE燃气管材由如下重量份的原料组成：HDPE高 密度聚乙烯100份、炭黑2. 5份、抗氧剂0. 5份。
[0024] 上述高阻氧PE燃气管材的制备方法通过以下步骤实现： 将HDPE、炭黑、抗氧剂按比例称取，一起加入高速混合机以900r/min转速混合lOmin后 将混合物料加入到平行同向旋转双螺杆挤出机熔融挤出造粒。将造粒物料投入单螺杆挤出 机经熔融、模口挤出、冷却、拉伸、喷码、切割后即得高阻氧PE燃气管材。
[0025] 对照例2 一种高阻氧PE燃气管材，所述高阻氧PE燃气管材由如下重量份的原料组成：HDPE高 密度聚乙烯100份、EV0H乙烯-乙烯醇共聚物5份、炭黑2. 5份、抗氧剂0. 5份。
[0026] 将HDPE、EV0H乙烯-乙烯醇共聚物、炭黑、抗氧剂按比例称取，一起加入高速混合 机以900r/min转速混合lOmin后将混合物料加入到平行同向旋转双螺杆挤出机熔融挤出 造粒。将造粒物料投入单螺杆挤出机经熔融、模口挤出、冷却、拉伸、喷码、切割后即得高阻 氧PE燃气管材。
[0027] 对照例3 一种高阻氧PE燃气管材，所述高阻氧PE燃气管材由如下重量份的原料组成：HDPE高 密度聚乙烯100份、EV0H乙烯-乙烯醇共聚物10份、炭黑2. 5份、抗氧剂0. 5份。
[0028] 将HDPE、EV0H乙烯-乙烯醇共聚物、炭黑、抗氧剂按比例称取，一起加入高速混合 机以900r/min转速混合lOmin后将混合物料加入到平行同向旋转双螺杆挤出机熔融挤出 造粒。将造粒物料投入单螺杆挤出机经熔融、模口挤出、冷却、拉伸、喷码、切割后即得高阻 氧PE燃气管材。
[0029] 对照例4 一种高阻氧PE燃气管材，所述高阻氧PE燃气管材由如下重量份的原料组成：HDPE高 密度聚乙烯100份、PE-X交联高密度聚乙烯20份、炭黑2. 5份、抗氧剂0. 5份。
[0030] 将HDPE、PE-X交联高密度聚乙烯、炭黑、抗氧剂按比例称取，一起加入高速混合机 以900r/min转速混合lOmin后将混合物料加入到平行同向旋转双螺杆挤出机熔融挤出造 粒。将造粒物料投入单螺杆挤出机经熔融、模口挤出、冷却、拉伸、喷码、切割后即得高阻氧 PE燃气管材。
[0031] 对照例5 一种高阻氧PE燃气管材，所述高阻氧PE燃气管材由如下重量份的原料组成：HDPE高 密度聚乙烯100份、PE-X交联高密度聚乙烯30份、炭黑2. 5份、抗氧剂0. 5份。
[0032] 将HDPE、PE-X交联高密度聚乙烯、炭黑、抗氧剂按比例称取，一起加入高速混合机 以900r/min转速混合lOmin后将混合物料加入到平行同向旋转双螺杆挤出机熔融挤出造 粒。将造粒物料投入单螺杆挤出机经熔融、模口挤出、冷却、拉伸、喷码、切割后即得高阻氧 PE燃气管材。
[0033] 将实施例1?3、对照例1?5提供的PE燃气管材制备得到的PE燃气管进行机械 性能测试和氧气阻隔性能测试，实验数据如表1 : 表1
【权利要求】
1. 一种高阻氧PE燃气管材，其特征在于，所述高阻氧PE燃气管材由如下重量份的原料 组成：高密度聚乙烯100份、交联高密度聚乙烯20?30份、乙烯-乙烯醇共聚物5?10 份、炭黑2?3份、抗氧剂0. 5份； 其中，所述高密度聚乙烯的密度为〇. 93?0. 96kg/m3,熔体质量流动速率为0. 2? 1.4g/10min ;所述交联高密度聚乙烯的密度为0.95?0.97kg/m3,熔体质量流动速率为 0?01 ?0? 02g/10min。
2. 根据权利要求1所述的高阻氧PE燃气管材，其特征在于，所述交联高密度聚乙烯的 商品牌号为韩国LG化学XL1800。
3. 根据权利要求1或2所述的高阻氧PE燃气管材，其特征在于，所述交联高密度聚乙 烯、乙烯-乙烯醇共聚物、高密度聚乙烯的质量比为10:2?3 :0. 5?1。
4. 根据权利要求1或2所述的高阻氧PE燃气管材，其特征在于，所述高密度聚乙烯为 PE100 或 PE80。
5. 权利要求1所述的高阻氧PE燃气管材在制备高阻氧PE燃气管中的应用。
6. -种高阻氧PE燃气管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤： S1:将高密度聚乙烯100份、交联高密度聚乙烯20?30份、乙烯-乙烯醇共聚物 5?10份、炭黑2?3份、抗氧剂0. 5份按比例称取； 52 :将上述物料加入高速混合机混合搅拌，然后加入到双螺杆挤出机熔融挤出造粒； 53 :将步骤S2所得造粒物料投入单螺杆挤出机经熔融、模口挤出、冷却、拉伸、喷码、切 割后即得高阻氧PE燃气管。
7. 根据权利要求6所述的高阻氧PE燃气管的制备方法，其特征在于，所述高速混合机 的转速为900r/min，搅拌混合lOmin。
【文档编号】C08L23/08GK104448477SQ201410665578
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】李卓民 申请人:河南联塑实业有限公司