一种阻氧型PE-Xb管材及其制备方法
【专利摘要】本发明提出了一种力学性能良好、耐高温和低温性能好的阻氧型PE-Xb管材，包括内层基材层与外层阻氧层，内层基材层通过热熔胶与外层阻氧层共挤为一体；基材层为PE-Xb，阻氧层为EVOH层，热熔胶中掺杂色母，阻氧型PE-Xb管材中各个组分的重量百分数分别为：PE-Xb94～99％、粘合剂5～30‰、EVOH5～30‰、色母0.5～6％，PE-Xb由重量百分数为5％的硅烷和95％的聚乙烯制备而成。其制备方法为：按比例在热熔胶中添加色母，高温混合均匀后用热熔胶将内层基材层与外层阻氧层共挤为一层，阻氧层厚度0.01～0.05mm。
【专利说明】—种阻氧型PE-Xb管材及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种阻氧管材及其制备方法，具体涉及一种阻氧型PE-Xb管材及其制备方法。
【背景技术】
[0002]上个世纪八十年代，热水循环系统中塑料管道多为单层塑料管，设备中的金属部件容易生锈，导致设备损坏严重。原因是管材加热后，氧分子容易透过塑料层深入到管内的水中，导致设备中金属部件的快速腐蚀，因而各种阻氧管材应运而生。
[0003]目前常用的阻氧管材主要由复合管材、阻氧PE-X、阻氧PE-RT，其中PE-X以其力学性能良好、耐高温和低温性能好等优点得到了广泛的应用。但是，这类阻氧管材一般采用中密度聚乙烯或高密度聚乙烯与硅烷交联或过氧化物交联的方法，大多存在交联剂不易分散均匀，交联度较难控制一致和需要定时清理螺杆以防止产生凝胶颗粒等难点，产品的质量控制难度大。另外，PE-X外层通过胶水涂有阻氧层EVOH，EVOH对气体具有极好的阻隔性和极好加工性，另外透明性、光泽性、机械强度、伸缩性、耐磨性、耐寒性和表面强度都非常优异，但是阻氧层EVOH与内层塑料PE-Xb不能结合得很好，外层阻氧层分布不均匀，管材阻氧率不稳定。
【发明内容】
[0004]本发明提出一种阻氧型PE-Xb管材及其制备方法，用于解决【背景技术】中的问题。
[0005]本发明的技术方案是这样实现的:
[0006]一种阻氧型PE-Xb管材，包括内层基材层与外层阻氧层，内层基材层通过热熔胶与外层阻氧层共挤为一体；
[0007]基材层为PE-Xb，阻氧层为EVOH层，热熔胶中掺杂有色母，阻氧型PE-Xb管材中各个组分的重量百分数分别为=PE-Xb 94?99%、热熔胶5?30%。、EV0H3.5?30%。、色母0.15?5%，PE-Xb由重量百分数为5%的硅烷和重量百分数为95%的聚乙烯制备而成。
[0008]本发明提出的阻氧型PE-Xb管材通过在PE-Xb外层设置阻氧层EV0H，可以有效防止氧气渗入管道系统，保护系统中的金属部件不被快速腐蚀，抑制管内的细菌和藻类生物生长，延长管材的使用寿命。
[0009]优选的，EVOH层的层厚0.01?0.05mm。
[0010]优选的，阻氧型PE-Xb管材中各个组分的重量百分数分别为:PE_Xb94.7?98.85%、热熔胶 5.78 ?26.37%。、EVOH 5.8 ?26.5%。、色母 I ?2%。
[0011]本发明还提出了一种制备阻氧型PE-Xb管材的方法，将所有原料先通过悬浮磁力架，去除原料中混合的铁屑等杂质，之后按照如下步骤操作:
[0012]第一步，将热溶胶高温加热熔融；
[0013]第二步，在基材层PE-Xb上涂上热熔胶，形成作为中间层的粘合层；
[0014]第三步，按比例在热熔胶中添加色母，高温混合均匀后用热熔胶将内层基材层与外层阻氧层共挤为一层，阻氧层厚度0.0l?0.05mm。
[0015]优选的，基材层PE-Xb由原料聚乙烯和硅烷按比例加入基材层挤出机中挤出，挤出机温度分段设定在150?195°C。
[0016]现有的PE-X阻氧管材一般采用中密度聚乙烯或高密度聚乙烯与硅烷交联或过氧化物交联的方法，大多存在交联剂不易分散均匀，交联度较难控制一致和需要定时清理螺杆以防止产生凝胶颗粒等难点，产品的质量控制难度大。本发明通过设定合适的交联温度150?195°C和交联比例(硅烷重量百分数为5%，聚乙烯重量百分数为95%)，得到优良的PE-Xb材料。
[0017]优选的，热熔胶投入到粘合剂挤出机中高温加热熔融，粘合剂挤出机温度分段设定在200?210°C。
[0018]现有的PE-X管材与外层的阻氧层EVOH之间经常存在结合度差的问题，本发明经过多次实验将热熔胶在200?210°C熔融，粘结效果好。
[0019]优选的，阻氧层由EVOH层挤出机中挤出，EVOH层挤出机温度分段设定在180?190。。。
[0020]与现有技术相比，本发明提出的制备阻氧型PE-Xb管材的方法，生产效率高；提出的阻氧型PE-Xb管材力学性能良好，耐高温、低温性能好，阻氧层与内层PE-Xb层结合紧密，在使用中不会出现阻氧层与内层分离的现象，质暈稳定。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]实施例1
[0023]一种阻氧型PE-Xb管材，包括内层基材层与外层阻氧层，内层基材层通过热熔胶与外层阻氧层共挤为一体；
[0024]基材层为PE-Xb，阻氧层为EVOH层，热熔胶中掺杂有色母，阻氧型PE-Xb管材中各个组分的重量份数分别为=PE-Xb 94、热熔胶3、EV0H 2.5、色母0.5，PE-Xb由重量份数为5份的硅烷和重量份数为95份的聚乙烯制备而成，阻氧层厚0.028mm。
[0025]上述阻氧型PE-Xb管材的制备方法为:将所有原料先通过悬浮磁力架，去除原料中混合的铁屑等杂质，之后按照如下步骤操作:
[0026]第一步，将热溶胶投入粘合剂挤出机中高温加热熔融，粘合剂挤出机温度分段设定在200°C ；
[0027]第二步，将原料聚乙烯和硅烷按比例加入基材层挤出机中挤出，挤出机温度分段设定在150°C，之后在基材层PE-Xb上涂上热熔胶，形成作为中间层的粘合层；
[0028]第三步，按比例在热熔胶中添加色母，高温混合均匀后用热熔胶将内层基材层与外层阻氧层共挤为一层，EVOH层挤出机温度分段设定在180°C，将其涂在中间层的粘合层上作为阻氧层。
[0029]实施例2
[0030]一种阻氧型PE-Xb管材，包括内层基材层与外层阻氧层，内层基材层通过热熔胶与外层阻氧层共挤为一体；
[0031]基材层为PE-Xb，阻氧层为EVOH层，热熔胶中掺杂有色母，阻氧型PE-Xb管材中各个组分的重量份数分别为=PE-Xb 94.7、热熔胶2.637,EVOH 0.6、色母2.063，PE-Xb由重量份数为5份的硅烷和重量份数为95份的聚乙烯制备而成，阻氧层厚0.02mm。
[0032]上述阻氧型PE-Xb管材的制备方法为:将所有原料先通过悬浮磁力架，去除原料中混合的铁屑等杂质，之后按照如下步骤操作:
[0033]第一步，将热溶胶投入粘合剂挤出机中高温加热熔融，粘合剂挤出机温度分段设定在210。。；
[0034]第二步，将原料聚乙烯和硅烷按比例加入基材层挤出机中挤出，挤出机温度分段设定在195°C，之后在基材层PE-Xb上涂上热熔胶，形成作为中间层的粘合层；
[0035]第三步，按比例在热熔胶中添加色母，高温混合均匀后用热熔胶将内层基材层与外层阻氧层共挤为一层，EVOH层挤出机温度分段设定在190°C，将其涂在中间层的粘合层上作为阻氧层。
[0036]实施例3
[0037]—种阻氧型PE-Xb管材，包括内层基材层与外层阻氧层，内层基材层通过热熔胶与外层阻氧层共挤为一体；
[0038]基材层为PE-Xb，阻氧层为EVOH层，热熔胶中掺杂有色母，阻氧型PE-Xb管材中各个组分的重量份数分别为=PE-Xb 98.85、热熔胶0.5,EVOH 0.5、色母0.15，PE-Xb由重量份数为5份的硅烷和重量份数为95份的聚乙烯制备而成，阻氧层厚0.01mm。
[0039]上述阻氧型PE-Xb管材的制备方法为:将所有原料先通过悬浮磁力架，去除原料中混合的铁屑等杂质，之后按照如下步骤操作:
[0040]第一步，将热溶胶投入粘合剂挤出机中高温加热熔融，粘合剂挤出机温度分段设定在200°C ；
[0041]第二步，将原料聚乙烯和硅烷按比例加入基材层挤出机中挤出，挤出机温度分段设定在175°C，之后在基材层PE-Xb上涂上热熔胶，形成作为中间层的粘合层；
[0042]第三步，按比例在热熔胶中添加色母，高温混合均匀后用热熔胶将内层基材层与外层阻氧层共挤为一层，EVOH层挤出机温度分段设定在180°C，将其涂在中间层的粘合层上作为阻氧层。
[0043]实施例4
[0044]一种阻氧型PE-Xb管材，包括内层基材层与外层阻氧层，内层基材层通过热熔胶与外层阻氧层共挤为一体；
[0045]基材层为PE-Xb，阻氧层为EVOH层，热熔胶中掺杂有色母，阻氧型PE-Xb管材中各个组分的重量份数分别为=PE-Xb 99、热熔胶0.5,EVOH 0.35、色母0.15，PE-Xb由重量份数为5份的硅烷和重量份数为95份的聚乙烯制备而成，阻氧层厚0.01mm。
[0046]上述阻氧型PE-Xb管材的制备方法为:将所有原料先通过悬浮磁力架，去除原料中混合的铁屑等杂质，之后按照如下步骤操作:
[0047]第一步，将热溶胶投入粘合剂挤出机中高温加热熔融，粘合剂挤出机温度分段设定在205 0C ；
[0048]第二步，将原料聚乙烯和硅烷按比例加入基材层挤出机中挤出，挤出机温度分段设定在165°C，之后在基材层PE-Xb上涂上热熔胶，形成作为中间层的粘合层；
[0049]第三步，按比例在热熔胶中添加色母，高温混合均匀后用热熔胶将内层基材层与外层阻氧层共挤为一层，EVOH层挤出机温度分段设定在185°C，将其涂在中间层的粘合层上作为阻氧层。
[0050]实施例5
[0051]一种阻氧型PE-Xb管材，包括内层基材层与外层阻氧层，内层基材层通过热熔胶与外层阻氧层共挤为一体；
[0052]基材层为PE-Xb，阻氧层为EVOH层，热熔胶中掺杂有色母，阻氧型PE-Xb管材中各个组分的重量份数分别为:PE-Xb 94、热熔胶0.35、EV0H 3、色母0.65，PE-Xb由重量份数为5份的硅烷和重量份数为95份的聚乙烯制备而成，阻氧层厚0.03mm。
[0053]上述阻氧型PE-Xb管材的制备方法为:将所有原料先通过悬浮磁力架，去除原料中混合的铁屑等杂质，之后按照如下步骤操作:
[0054]第一步，将热溶胶投入粘合剂挤出机中高温加热熔融，粘合剂挤出机温度分段设定在210。。；
[0055]第二步，将原料聚乙烯和硅烷按比例加入基材层挤出机中挤出，挤出机温度分段设定在150°C，之后在基材层PE-Xb上涂上热熔胶，形成作为中间层的粘合层；
[0056]第三步，按比例在热熔胶中添加色母，高温混合均匀后用热熔胶将内层基材层与外层阻氧层共挤为一层，EVOH层挤出机温度分段设定在180°C，将其涂在中间层的粘合层上作为阻氧层。
[0057]实施例6
[0058]一种阻氧型PE-Xb管材，包括内层基材层与外层阻氧层，内层基材层通过热熔胶与外层阻氧层共挤为一体；
[0059]基材层为PE-Xb，阻氧层为EVOH层，热熔胶中掺杂有色母，阻氧型PE-Xb管材中各个组分的重量份数分别为=PE-Xb 96、热熔胶0.578,EVOH 2.422、色母l，PE_Xb由重量份数为5份的硅烷和重量份数为95份的聚乙烯制备而成，阻氧层厚0.025mm。
[0060]上述阻氧型PE-Xb管材的制备方法为:将所有原料先通过悬浮磁力架，去除原料中混合的铁屑等杂质，之后按照如下步骤操作:
[0061]第一步，将热溶胶投入粘合剂挤出机中高温加热熔融，粘合剂挤出机温度分段设定在210。。；
[0062]第二步，将原料聚乙烯和硅烷按比例加入基材层挤出机中挤出，挤出机温度分段设定在195°C，之后在基材层PE-Xb上涂上热熔胶，形成作为中间层的粘合层；
[0063]第三步，按比例在热熔胶中添加色母，高温混合均匀后用热熔胶将内层基材层与外层阻氧层共挤为一层，EVOH层挤出机温度分段设定在180°C，将其涂在中间层的粘合层上作为阻氧层。
[0064]实施例7
[0065]一种阻氧型PE-Xb管材，包括内层基材层与外层阻氧层，内层基材层通过热熔胶与外层阻氧层共挤为一体；
[0066]基材层为PE-Xb，阻氧层为EVOH层，热熔胶中掺杂有色母，阻氧型PE-Xb管材中各个组分的重量份数分别为:PE-Xb 94、热熔胶0.35、EV0H 0.65、色母5，PE-Xb由重量份数为5份的硅烷和重量份数为95份的聚乙烯制备而成，阻氧层厚0.025mm。
[0067]上述阻氧型PE-Xb管材的制备方法为:将所有原料先通过悬浮磁力架，去除原料中混合的铁屑等杂质，之后按照如下步骤操作:
[0068]第一步，将热溶胶投入粘合剂挤出机中高温加热熔融，粘合剂挤出机温度分段设定在200°C ；
[0069]第二步，将原料聚乙烯和硅烷按比例加入基材层挤出机中挤出，挤出机温度分段设定在150°C，之后在基材层PE-Xb上涂上热熔胶，形成作为中间层的粘合层；
[0070]第三步，按比例在热熔胶中添加色母，高温混合均匀后用热熔胶将内层基材层与外层阻氧层共挤为一层，EVOH层挤出机温度分段设定在190°C，将其涂在中间层的粘合层上作为阻氧层。
[0071]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种阻氧型PE-Xb管材，其特征在于:包括内层基材层与外层阻氧层，所述内层基材层通过热熔胶与所述外层阻氧层共挤为一体； 所述基材层为PE-Xb，所述阻氧层为EVOH层，所述热熔胶中掺杂有色母，所述阻氧型PE-Xb管材中各个组分的重量百分数分别为=PE-Xb 94?99%、热熔胶5?30%。、EVOH3.5?30%。、色母0.15?5 %，所述PE-Xb由重量百分数为5 %的硅烷和重量百分数为95 %的聚乙烯制备而成。
2.根据权利要求1所述的阻氧型PE-Xb管材，其特征在于:所述EVOH层的层厚0.01?0.05mmo
3.根据权利要求1所述的阻氧型PE-Xb管材，其特征在于:所述阻氧型PE-Xb管材中各个组分的重量百分数分别为=PE-Xb 94.7?98.85%、热熔胶5.78?26.37%。4￥0!1 5.8?26.5%。、色母 I ?2%。
4.制备如权利要求1-3任一项所述的阻氧型PE-Xb管材的方法，其特征在于: 将所有原料先通过悬浮磁力架，去除原料中混合的铁屑等杂质，之后按照如下步骤操作: 第一步，将热溶胶高温加热熔融； 第二步，在基材层PE-Xb上涂上热熔胶，形成作为中间层的粘合层； 第三步，按比例在热熔胶中添加色母，高温混合均匀后用热熔胶将内层基材层与外层阻氧层共挤为一层，所述阻氧层厚度0.01?0.05mm。
5.根据权利要求4所述的制备阻氧型PE-Xb管材的方法，其特征在于:所述基材层PE-Xb由原料聚乙烯和硅烷按比例加入基材层挤出机中挤出，挤出机温度分段设定在150 ?195?。
6.根据权利要求4所述的制备阻氧型PE-Xb管材的方法，其特征在于:所述热熔胶投入到粘合剂挤出机中高温加热熔融，粘合剂挤出机温度分段设定在200?210°C。
7.根据权利要求4所述的制备阻氧型PE-Xb管材的方法，其特征在于:所述阻氧层由EVOH层挤出机中挤出，EVOH层挤出机温度分段设定在180?190°C。
【文档编号】F16L9/12GK104390098SQ201410641933
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2014年11月13日
【发明者】代占文 申请人:代占文