反应挤出制备钢带管粘接树脂的研究

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1、反应挤出制备钢带管粘接树脂的研究一种钢带增强PE螺旋波纹管粘接树脂的制备郭林李艳杨建华（材料事业部）摘要：利用双螺杆反应挤出的方式制备钢带管粘接树脂，研究了助剂搭配、原材料选择、工艺参数等几个主要因素对反应挤出制备粘接树脂的影响，共单体和复配引发体系的使用比传统方式更显著的提高PE的接枝率和接枝效率，得到具有优异粘接强度的粘接树脂。关键词：反应挤出接枝反应接枝率粘接树脂Abstract:Inthispaper,theadhensionresinofsteel-PEcompositepipewaspreparedbytwin-screwextruder,andtheeffectofass

2、istantscollocation/materialchoosing/technologicalparametertoadhensionresinwasstudied.Multi-monoerandcomplexinitiatorcanincreasethegraftingrationsignificantlythannormalway,andtheadhensionresingotthroughthiswayhastheexcellentbondingstrength.Keywords:Reactiveextrutiongraftingreactiongraftingrationa

3、dhensionresin1前言近年来，随着我国整个社会基础设施的大规模建设，各种供水、供热、埋地管道的生产和使用得到迅猛发展。为提高管道使用性能，包括强度和耐久性，金属/高分子复合管道的应用越来越多，正逐步替代单纯的金属管道或塑料管道。而聚烯烃类粘接树脂是此类管道生产的一种关键材料。粘接树脂的功能是将内塑管和外塑管分别与中间的芯层金属带（或金属增强网）粘接起来，以保证复合管的强度、韧性、耐压性、耐温性、易安装性等综合优势充分发挥出来。特别是在石化领域，目前石油天然气长距离输送管道和城市燃气地下铺设管网都普遍采用钢管外表面热熔涂覆聚乙烯层，以达到防水、防酸、防碱、防止各种盐类化合物等的

4、化学腐蚀，可以显著地延长钢质管道的使用寿命，它比单纯涂装油漆、环氧树脂或沥青的方法具有明显的优越性，特别是在粘接强度、使用性能[1][2]和耐久性等方面。随着金属增强复合管道的大规模使用，钢带管粘接树脂的市场也将随之扩大。不过目前生产上使用的粘接树脂还存在一定的问题：一是粘接强度偏低，特别是在大口径管道生产上；二是使用性能较差，使用时容易起泡，常出现假性粘接。这主要是因为在制备过程中聚乙烯接枝率偏低所造成的。针对上述问题，本文以反应挤出工艺对PE进行接枝处理，通过采用复配单体、复配引发剂使得PE的接枝率高达2.8以上，从而获得具有优异粘接性能和强度的钢带管粘接树脂，可用于钢带增强聚乙烯

5、复合管、埋地钢质聚乙烯管道、大口径金属骨架增强螺旋双壁波纹管等，性价比优于同类产品。2实验部分2.1主要原材料线性低密度聚乙烯(LLDPE)粒料：7042，茂名石化；高密度聚乙烯(HDPE)粒料：4801，独山子石化，5306J，杨子石化；60550，兰州石化马来酸酐(MAH)：工业级；共单体：市售；过氧化二异丙苯(DCP)：工业级；过氧化苯甲酰(BPO)：试剂级；增粘树脂：市售。2.2主要实验仪器设备双螺杆挤出机组：TE-35，南京科压；融指数测定仪：承德精密试验机有限公司；微机控制电子万能试验机：深圳新三思材料检测有限公司；维卡软化测试仪：SWB—300E型，上海思尔达科学仪器有限

6、公司。注塑机：JN88E，振雄塑机粘结实验制样设备：自制1.3实验步骤(1)按实验配比称取马来酸酐，引发剂DCP/BPO，加入适量的白油，然后搅拌均匀；(2)按实验配比称取HDPE和LLDPE；(3)将步骤(1)和(2)两种料混合并搅拌均匀；(4)将步骤（3）的物料放入双螺杆挤出机熔融挤出，挤出机加工工艺设定为：温度165—195℃，螺杆转速：12—15Hz，喂料速度5—8Hz，通过水冷拉条切粒得到接枝PE；（5）按实验比例将步骤（4）的物料和增粘树脂等助剂混合均匀，放入挤出机中共混造粒；（6）性能测试接枝率测定：依照参考文献3进行。将步骤（4）的粒子用二甲苯回流溶解，再用KOH一甲醇

7、溶液和乙酸一二甲苯溶液滴定，使用酚酞作指示剂，计算公式为：G=（N1V1-N2V2）/WN1为KOH浓度，V1为KOH浓度，N2乙酸浓度，V2为乙酸体积，W为接枝物质量。接枝效率计算公式：Ge=（W1-W2）/W3W1为接枝产物质量，W2为接枝物质量，W3为使用单体质量。熔体指数测定：按GB/T3682–2000规定方法进行执行；0180剥离强度测定：按GB/T2790-1995规定方法进行；T型剥离强度测定：按GB/T2791-1995规定方