一種阻氧型PE-Xb管材及其制備方法
【專利摘要】本發明提出了一種力學性能良好、耐高溫和低溫性能好的阻氧型PE-Xb管材，包括內層基材層與外層阻氧層，內層基材層通過熱熔膠與外層阻氧層共擠為一體；基材層為PE-Xb，阻氧層為EVOH層，熱熔膠中摻雜色母，阻氧型PE-Xb管材中各個組分的重量百分數分別為：PE-Xb94～99％、粘合劑5～30‰、EVOH5～30‰、色母0.5～6％，PE-Xb由重量百分數為5％的硅烷和95％的聚乙烯制備而成。其制備方法為：按比例在熱熔膠中添加色母，高溫混合均勻后用熱熔膠將內層基材層與外層阻氧層共擠為一層，阻氧層厚度0.01～0.05mm。
【專利說明】—種阻氧型PE-Xb管材及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種阻氧管材及其制備方法，具體涉及一種阻氧型PE-Xb管材及其制備方法。
【背景技術】
[0002]上個世紀八十年代，熱水循環系統中塑料管道多為單層塑料管，設備中的金屬部件容易生銹，導致設備損壞嚴重。原因是管材加熱后，氧分子容易透過塑料層深入到管內的水中，導致設備中金屬部件的快速腐蝕，因而各種阻氧管材應運而生。
[0003]目前常用的阻氧管材主要由復合管材、阻氧PE-X、阻氧PE-RT，其中PE-X以其力學性能良好、耐高溫和低溫性能好等優點得到了廣泛的應用。但是，這類阻氧管材一般采用中密度聚乙烯或高密度聚乙烯與硅烷交聯或過氧化物交聯的方法，大多存在交聯劑不易分散均勻，交聯度較難控制一致和需要定時清理螺桿以防止產生凝膠顆粒等難點，產品的質量控制難度大。另外，PE-X外層通過膠水涂有阻氧層EVOH，EVOH對氣體具有極好的阻隔性和極好加工性，另外透明性、光澤性、機械強度、伸縮性、耐磨性、耐寒性和表面強度都非常優異，但是阻氧層EVOH與內層塑料PE-Xb不能結合得很好，外層阻氧層分布不均勻，管材阻氧率不穩定。
【發明內容】
[0004]本發明提出一種阻氧型PE-Xb管材及其制備方法，用于解決【背景技術】中的問題。
[0005]本發明的技術方案是這樣實現的:
[0006]一種阻氧型PE-Xb管材，包括內層基材層與外層阻氧層，內層基材層通過熱熔膠與外層阻氧層共擠為一體；
[0007]基材層為PE-Xb，阻氧層為EVOH層，熱熔膠中摻雜有色母，阻氧型PE-Xb管材中各個組分的重量百分數分別為=PE-Xb 94?99%、熱熔膠5?30%。、EV0H3.5?30%。、色母0.15?5%，PE-Xb由重量百分數為5%的硅烷和重量百分數為95%的聚乙烯制備而成。
[0008]本發明提出的阻氧型PE-Xb管材通過在PE-Xb外層設置阻氧層EV0H，可以有效防止氧氣滲入管道系統，保護系統中的金屬部件不被快速腐蝕，抑制管內的細菌和藻類生物生長，延長管材的使用壽命。
[0009]優選的，EVOH層的層厚0.01?0.05mm。
[0010]優選的，阻氧型PE-Xb管材中各個組分的重量百分數分別為:PE_Xb94.7?98.85%、熱熔膠 5.78 ?26.37%。、EVOH 5.8 ?26.5%。、色母 I ?2%。
[0011]本發明還提出了一種制備阻氧型PE-Xb管材的方法，將所有原料先通過懸浮磁力架，去除原料中混合的鐵屑等雜質，之后按照如下步驟操作:
[0012]第一步，將熱溶膠高溫加熱熔融；
[0013]第二步，在基材層PE-Xb上涂上熱熔膠，形成作為中間層的粘合層；
[0014]第三步，按比例在熱熔膠中添加色母，高溫混合均勻后用熱熔膠將內層基材層與外層阻氧層共擠為一層，阻氧層厚度0.0l?0.05mm。
[0015]優選的，基材層PE-Xb由原料聚乙烯和硅烷按比例加入基材層擠出機中擠出，擠出機溫度分段設定在150?195°C。
[0016]現有的PE-X阻氧管材一般采用中密度聚乙烯或高密度聚乙烯與硅烷交聯或過氧化物交聯的方法，大多存在交聯劑不易分散均勻，交聯度較難控制一致和需要定時清理螺桿以防止產生凝膠顆粒等難點，產品的質量控制難度大。本發明通過設定合適的交聯溫度150?195°C和交聯比例(硅烷重量百分數為5%，聚乙烯重量百分數為95%)，得到優良的PE-Xb材料。
[0017]優選的，熱熔膠投入到粘合劑擠出機中高溫加熱熔融，粘合劑擠出機溫度分段設定在200?210°C。
[0018]現有的PE-X管材與外層的阻氧層EVOH之間經常存在結合度差的問題，本發明經過多次實驗將熱熔膠在200?210°C熔融，粘結效果好。
[0019]優選的，阻氧層由EVOH層擠出機中擠出，EVOH層擠出機溫度分段設定在180?190。。。
[0020]與現有技術相比，本發明提出的制備阻氧型PE-Xb管材的方法，生產效率高；提出的阻氧型PE-Xb管材力學性能良好，耐高溫、低溫性能好，阻氧層與內層PE-Xb層結合緊密，在使用中不會出現阻氧層與內層分離的現象，質暈穩定。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合本發明的實施例，對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0022]實施例1
[0023]一種阻氧型PE-Xb管材，包括內層基材層與外層阻氧層，內層基材層通過熱熔膠與外層阻氧層共擠為一體；
[0024]基材層為PE-Xb，阻氧層為EVOH層，熱熔膠中摻雜有色母，阻氧型PE-Xb管材中各個組分的重量份數分別為=PE-Xb 94、熱熔膠3、EV0H 2.5、色母0.5，PE-Xb由重量份數為5份的硅烷和重量份數為95份的聚乙烯制備而成，阻氧層厚0.028mm。
[0025]上述阻氧型PE-Xb管材的制備方法為:將所有原料先通過懸浮磁力架，去除原料中混合的鐵屑等雜質，之后按照如下步驟操作:
[0026]第一步，將熱溶膠投入粘合劑擠出機中高溫加熱熔融，粘合劑擠出機溫度分段設定在200°C ；
[0027]第二步，將原料聚乙烯和硅烷按比例加入基材層擠出機中擠出，擠出機溫度分段設定在150°C，之后在基材層PE-Xb上涂上熱熔膠，形成作為中間層的粘合層；
[0028]第三步，按比例在熱熔膠中添加色母，高溫混合均勻后用熱熔膠將內層基材層與外層阻氧層共擠為一層，EVOH層擠出機溫度分段設定在180°C，將其涂在中間層的粘合層上作為阻氧層。
[0029]實施例2
[0030]一種阻氧型PE-Xb管材，包括內層基材層與外層阻氧層，內層基材層通過熱熔膠與外層阻氧層共擠為一體；
[0031]基材層為PE-Xb，阻氧層為EVOH層，熱熔膠中摻雜有色母，阻氧型PE-Xb管材中各個組分的重量份數分別為=PE-Xb 94.7、熱熔膠2.637,EVOH 0.6、色母2.063，PE-Xb由重量份數為5份的硅烷和重量份數為95份的聚乙烯制備而成，阻氧層厚0.02mm。
[0032]上述阻氧型PE-Xb管材的制備方法為:將所有原料先通過懸浮磁力架，去除原料中混合的鐵屑等雜質，之后按照如下步驟操作:
[0033]第一步，將熱溶膠投入粘合劑擠出機中高溫加熱熔融，粘合劑擠出機溫度分段設定在210。。；
[0034]第二步，將原料聚乙烯和硅烷按比例加入基材層擠出機中擠出，擠出機溫度分段設定在195°C，之后在基材層PE-Xb上涂上熱熔膠，形成作為中間層的粘合層；
[0035]第三步，按比例在熱熔膠中添加色母，高溫混合均勻后用熱熔膠將內層基材層與外層阻氧層共擠為一層，EVOH層擠出機溫度分段設定在190°C，將其涂在中間層的粘合層上作為阻氧層。
[0036]實施例3
[0037]—種阻氧型PE-Xb管材，包括內層基材層與外層阻氧層，內層基材層通過熱熔膠與外層阻氧層共擠為一體；
[0038]基材層為PE-Xb，阻氧層為EVOH層，熱熔膠中摻雜有色母，阻氧型PE-Xb管材中各個組分的重量份數分別為=PE-Xb 98.85、熱熔膠0.5,EVOH 0.5、色母0.15，PE-Xb由重量份數為5份的硅烷和重量份數為95份的聚乙烯制備而成，阻氧層厚0.01mm。
[0039]上述阻氧型PE-Xb管材的制備方法為:將所有原料先通過懸浮磁力架，去除原料中混合的鐵屑等雜質，之后按照如下步驟操作:
[0040]第一步，將熱溶膠投入粘合劑擠出機中高溫加熱熔融，粘合劑擠出機溫度分段設定在200°C ；
[0041]第二步，將原料聚乙烯和硅烷按比例加入基材層擠出機中擠出，擠出機溫度分段設定在175°C，之后在基材層PE-Xb上涂上熱熔膠，形成作為中間層的粘合層；
[0042]第三步，按比例在熱熔膠中添加色母，高溫混合均勻后用熱熔膠將內層基材層與外層阻氧層共擠為一層，EVOH層擠出機溫度分段設定在180°C，將其涂在中間層的粘合層上作為阻氧層。
[0043]實施例4
[0044]一種阻氧型PE-Xb管材，包括內層基材層與外層阻氧層，內層基材層通過熱熔膠與外層阻氧層共擠為一體；
[0045]基材層為PE-Xb，阻氧層為EVOH層，熱熔膠中摻雜有色母，阻氧型PE-Xb管材中各個組分的重量份數分別為=PE-Xb 99、熱熔膠0.5,EVOH 0.35、色母0.15，PE-Xb由重量份數為5份的硅烷和重量份數為95份的聚乙烯制備而成，阻氧層厚0.01mm。
[0046]上述阻氧型PE-Xb管材的制備方法為:將所有原料先通過懸浮磁力架，去除原料中混合的鐵屑等雜質，之后按照如下步驟操作:
[0047]第一步，將熱溶膠投入粘合劑擠出機中高溫加熱熔融，粘合劑擠出機溫度分段設定在205 0C ；
[0048]第二步，將原料聚乙烯和硅烷按比例加入基材層擠出機中擠出，擠出機溫度分段設定在165°C，之后在基材層PE-Xb上涂上熱熔膠，形成作為中間層的粘合層；
[0049]第三步，按比例在熱熔膠中添加色母，高溫混合均勻后用熱熔膠將內層基材層與外層阻氧層共擠為一層，EVOH層擠出機溫度分段設定在185°C，將其涂在中間層的粘合層上作為阻氧層。
[0050]實施例5
[0051]一種阻氧型PE-Xb管材，包括內層基材層與外層阻氧層，內層基材層通過熱熔膠與外層阻氧層共擠為一體；
[0052]基材層為PE-Xb，阻氧層為EVOH層，熱熔膠中摻雜有色母，阻氧型PE-Xb管材中各個組分的重量份數分別為:PE-Xb 94、熱熔膠0.35、EV0H 3、色母0.65，PE-Xb由重量份數為5份的硅烷和重量份數為95份的聚乙烯制備而成，阻氧層厚0.03mm。
[0053]上述阻氧型PE-Xb管材的制備方法為:將所有原料先通過懸浮磁力架，去除原料中混合的鐵屑等雜質，之后按照如下步驟操作:
[0054]第一步，將熱溶膠投入粘合劑擠出機中高溫加熱熔融，粘合劑擠出機溫度分段設定在210。。；
[0055]第二步，將原料聚乙烯和硅烷按比例加入基材層擠出機中擠出，擠出機溫度分段設定在150°C，之后在基材層PE-Xb上涂上熱熔膠，形成作為中間層的粘合層；
[0056]第三步，按比例在熱熔膠中添加色母，高溫混合均勻后用熱熔膠將內層基材層與外層阻氧層共擠為一層，EVOH層擠出機溫度分段設定在180°C，將其涂在中間層的粘合層上作為阻氧層。
[0057]實施例6
[0058]一種阻氧型PE-Xb管材，包括內層基材層與外層阻氧層，內層基材層通過熱熔膠與外層阻氧層共擠為一體；
[0059]基材層為PE-Xb，阻氧層為EVOH層，熱熔膠中摻雜有色母，阻氧型PE-Xb管材中各個組分的重量份數分別為=PE-Xb 96、熱熔膠0.578,EVOH 2.422、色母l，PE_Xb由重量份數為5份的硅烷和重量份數為95份的聚乙烯制備而成，阻氧層厚0.025mm。
[0060]上述阻氧型PE-Xb管材的制備方法為:將所有原料先通過懸浮磁力架，去除原料中混合的鐵屑等雜質，之后按照如下步驟操作:
[0061]第一步，將熱溶膠投入粘合劑擠出機中高溫加熱熔融，粘合劑擠出機溫度分段設定在210。。；
[0062]第二步，將原料聚乙烯和硅烷按比例加入基材層擠出機中擠出，擠出機溫度分段設定在195°C，之后在基材層PE-Xb上涂上熱熔膠，形成作為中間層的粘合層；
[0063]第三步，按比例在熱熔膠中添加色母，高溫混合均勻后用熱熔膠將內層基材層與外層阻氧層共擠為一層，EVOH層擠出機溫度分段設定在180°C，將其涂在中間層的粘合層上作為阻氧層。
[0064]實施例7
[0065]一種阻氧型PE-Xb管材，包括內層基材層與外層阻氧層，內層基材層通過熱熔膠與外層阻氧層共擠為一體；
[0066]基材層為PE-Xb，阻氧層為EVOH層，熱熔膠中摻雜有色母，阻氧型PE-Xb管材中各個組分的重量份數分別為:PE-Xb 94、熱熔膠0.35、EV0H 0.65、色母5，PE-Xb由重量份數為5份的硅烷和重量份數為95份的聚乙烯制備而成，阻氧層厚0.025mm。
[0067]上述阻氧型PE-Xb管材的制備方法為:將所有原料先通過懸浮磁力架，去除原料中混合的鐵屑等雜質，之后按照如下步驟操作:
[0068]第一步，將熱溶膠投入粘合劑擠出機中高溫加熱熔融，粘合劑擠出機溫度分段設定在200°C ；
[0069]第二步，將原料聚乙烯和硅烷按比例加入基材層擠出機中擠出，擠出機溫度分段設定在150°C，之后在基材層PE-Xb上涂上熱熔膠，形成作為中間層的粘合層；
[0070]第三步，按比例在熱熔膠中添加色母，高溫混合均勻后用熱熔膠將內層基材層與外層阻氧層共擠為一層，EVOH層擠出機溫度分段設定在190°C，將其涂在中間層的粘合層上作為阻氧層。
[0071]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種阻氧型PE-Xb管材，其特征在于:包括內層基材層與外層阻氧層，所述內層基材層通過熱熔膠與所述外層阻氧層共擠為一體； 所述基材層為PE-Xb，所述阻氧層為EVOH層，所述熱熔膠中摻雜有色母，所述阻氧型PE-Xb管材中各個組分的重量百分數分別為=PE-Xb 94?99%、熱熔膠5?30%。、EVOH3.5?30%。、色母0.15?5 %，所述PE-Xb由重量百分數為5 %的硅烷和重量百分數為95 %的聚乙烯制備而成。
2.根據權利要求1所述的阻氧型PE-Xb管材，其特征在于:所述EVOH層的層厚0.01?0.05mmo
3.根據權利要求1所述的阻氧型PE-Xb管材，其特征在于:所述阻氧型PE-Xb管材中各個組分的重量百分數分別為=PE-Xb 94.7?98.85%、熱熔膠5.78?26.37%。4￥0!1 5.8?26.5%。、色母 I ?2%。
4.制備如權利要求1-3任一項所述的阻氧型PE-Xb管材的方法，其特征在于: 將所有原料先通過懸浮磁力架，去除原料中混合的鐵屑等雜質，之后按照如下步驟操作: 第一步，將熱溶膠高溫加熱熔融； 第二步，在基材層PE-Xb上涂上熱熔膠，形成作為中間層的粘合層； 第三步，按比例在熱熔膠中添加色母，高溫混合均勻后用熱熔膠將內層基材層與外層阻氧層共擠為一層，所述阻氧層厚度0.01?0.05mm。
5.根據權利要求4所述的制備阻氧型PE-Xb管材的方法，其特征在于:所述基材層PE-Xb由原料聚乙烯和硅烷按比例加入基材層擠出機中擠出，擠出機溫度分段設定在150 ?195?。
6.根據權利要求4所述的制備阻氧型PE-Xb管材的方法，其特征在于:所述熱熔膠投入到粘合劑擠出機中高溫加熱熔融，粘合劑擠出機溫度分段設定在200?210°C。
7.根據權利要求4所述的制備阻氧型PE-Xb管材的方法，其特征在于:所述阻氧層由EVOH層擠出機中擠出，EVOH層擠出機溫度分段設定在180?190°C。
【文檔編號】F16L9/12GK104390098SQ201410641933
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月13日 優先權日:2014年11月13日
【發明者】代占文 申請人:代占文