專利名稱：塑料合金及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種高分子化合物的為原料的組合物及其制備方法，特別 是以超高密度聚乙烯和聚氨酯為主要原料的高分子化合物的組合物。
背景技術(shù)：
目前液體輸送的大口徑主干管網(wǎng)， 一般采用價(jià)格昂貴的優(yōu)質(zhì)鋼管(石
油管道)、純塑料PVC、玻璃鋼管(腐蝕性化學(xué)品輸送)，內(nèi)襯陶瓷、水泥
的鑄鐵城市供水管及內(nèi)襯瀝青等的下水、污水管等，但這些都滿足不了耐 高壓、純凈、低阻力、耐腐蝕、安裝施工方便的主干管網(wǎng)發(fā)展要求。大口 徑超長(zhǎng)鋼一聚氨酯彈性體復(fù)合管雖然可以滿足以上要求，但由于其造價(jià)高 及不耐某些高強(qiáng)腐蝕能力的化學(xué)介質(zhì)不利于國(guó)家大型工程的全面大規(guī)模建 設(shè)與改造。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適合做金屬襯層的塑料合金，本發(fā)明的另一 個(gè)目的是提供該塑料合金的制備方法，本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供該塑料 合金的使用方法。 '
本發(fā)明的技術(shù)方案為， 一種塑料合金的制備方法
將乙烯丙烯酸聚合物(EAA)與液晶聚氨酯(LCPU)按照3~8: 1的重量 份的比例在髙速捏合機(jī)中混合l小時(shí)，然后將該混合物粉體與超高分子量聚乙 烯(UHMWPE)粉以1: 3~5重量份的比例高速混合1小時(shí)。
上述方法中使用的乙烯丙烯酸聚合物(EAA)、液晶聚氨酯(LCPU)可以 使用巿場(chǎng)提供的產(chǎn)品，也可以依照下述方法制備。
乙烯丙烯酸聚合物(EAA)的合成
將氯化聚乙烯(CPE)與丙烯酸按照1~6: 1的比例在雙螺桿擠出機(jī)其各 段溫度為100, 90， 80， 60， 40'C;經(jīng)力化學(xué)接枝共聚，造粒成乙烯丙烯酸聚合 物(EAA)粒狀產(chǎn)品。然后乙烯丙烯酸聚合物(EAA)粒料在液氮深冷條件下， 經(jīng)高剪切力的塑料粉體工程機(jī)械制成所需的60~ 100目的粉料； 液晶聚氨酯LCPU的合成 合成路線如下<formula>formula see original document page 5</formula>
具體步驟為在反應(yīng)釜中加入異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)或六亞甲基二 異氰酸酯(HDI),加入N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)作為溶劑，加熱至IO(TC 后開始往體系中滴加4， 4'-聯(lián)苯二酚的DMAc溶液，經(jīng)2.5h滴加完畢后，啟 用冷凝回流裝置，再反應(yīng)5h后將溫度升至120匸，停止冷凝回流，往體系內(nèi)滴 加1，4-丁二醇的DMAc溶液，滴加完畢后裝上冷凝回流裝置，保持該溫度繼續(xù) 反應(yīng)5h。
反應(yīng)結(jié)東后，蒸出部分溶劑，將溶液倒入的蒸餾水中，沉淀，抽濾，用80% 的乙醇溶液反復(fù)洗滌，產(chǎn)物經(jīng)100'C、 10h真空千燥，所得產(chǎn)物為淺黃色透明的 塊狀固體，粉碎后即為L(zhǎng)CPU。
使用上述的制備方法達(dá)到的塑料合金的技術(shù)性能指標(biāo)熔體流動(dòng)速率 MFR/(g/10min， 190。C， 2.16kg) >9;維卡軟化點(diǎn)/"C >87;極限抗拉強(qiáng)度/MPa M6;斷裂伸長(zhǎng)率/% >590; 耐蝕性能(6個(gè)月)<0. 1 g/cm2; 適用溫 度-54r~100°C。
該塑料合金的主要用途是以塑料合金為內(nèi)襯材料以普通鋼型材為骨架制成 鋼塑復(fù)合材料。
塑料合金為內(nèi)襯材料的復(fù)合鋼管道，是由下述原料按照下述步驟制得的 產(chǎn)品
&對(duì)鋼管預(yù)處理釆用噴沙或拋丸的方法進(jìn)行處理，處理后的表面質(zhì) 量應(yīng)達(dá)到GB8923—1988標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的Sal/2級(jí)要求，
b.使用變頻電磁感應(yīng)加熱鋼管達(dá)到220X:~-260°C,
e.使用布料器將塑料合金粉均勻布到管遒內(nèi)，然后離心旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為 60~80轉(zhuǎn)/分、塑料合金粉在管道內(nèi)被管道自身熱量加熱熔融滾塑、 厚度為2—4mm，
d.對(duì)涂敷后的管道放入硫化窯內(nèi)加溫至60'C保溫2小時(shí)進(jìn)行后硫化。UHMWPE-LCPU-EAA塑料合金的合成技術(shù)工藝新穎，綜合性能優(yōu)，(1) LCPU具有液晶性能顯著，熱致相變溫度與UHMWPE相匹配，且其介晶單元之 外的軟段區(qū)與UHMWPE結(jié)構(gòu)的相容性好，可顯著改善UHMWPE的熔融流動(dòng)速 率。(2) EAA既可改善UHMWPE的熔融流動(dòng)速率，還實(shí)現(xiàn)UHMWPE與鋼管 良好的粘和作用；
使用UHMWPE-LCPU-EAA塑料合金可以制造特種鋼一塑復(fù)合管及異 型件；由于采用離心旋轉(zhuǎn)、變頻電磁加熱熔融滾塑復(fù)合工藝，因此復(fù)合管 的管徑基本不受限制，并且設(shè)備投資規(guī)模小，工藝簡(jiǎn)單。
本發(fā)明公開的UHMWPE-LCPU-EAA塑料合金該材料與鋼管具有非 常高的粘合強(qiáng)度，以保證復(fù)合層不脫落，不堵塞管道，降低流動(dòng)阻力，耐 腐蝕、耐磨損，提高使用壽命。
本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明公開了一種以超高密度聚乙烯、聚氨酯 為原料的UHMWPE-LCPU-EAA塑料合金制備技術(shù)，該塑料合金與鋼板或鋼 管具有非常髙的轱合強(qiáng)度，以保證復(fù)合層不脫落，不堵塞管道，降低流動(dòng)
阻力，耐腐蝕、耐磨損，提高使用壽命，本發(fā)明公開的塑料合金為內(nèi)襯材 料的復(fù)合鋼管為化工行業(yè)提供了一種長(zhǎng)壽命、耐腐蝕、耐磨損的物料傳輸 管道，同時(shí)為城巿主干供水管網(wǎng)，提供一種新的管道。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
是
實(shí)施例1，塑料合金的制備將乙烯丙烯酸聚合物(EAA)與液晶聚氨酯 LCPU按照3-8: 1的重量份的比例在髙速捏合機(jī)中混合l小時(shí)，然后將該混合 物粉體與超高分子量聚乙烯(UHMWPE)粉以1: 3-5重量份的比例高速混 合l小時(shí)，制得塑料合金。
實(shí)施例2,乙烯丙烯酸聚合物(EAA)的合成
將氯化聚乙烯(CPE)與丙烯酸按照1~6: 1的重量份數(shù)的比例在雙螺桿 擠出機(jī)其各段溫度為100, 90， 80, 60， 40匸；經(jīng)力化學(xué)接枝共聚，造粒成乙烯 丙烯酸聚合物(EAA)粒狀產(chǎn)品。然后乙烯丙烯酸聚合物(EAA)粒料在液氮 深冷條件下，經(jīng)高剪切力的塑料粉體工程機(jī)械制成所需的60~100目的粉料； 實(shí)施例2，液晶聚氨酯LCPU的合成 合成路線如下OCN—R-NCO + HCK H\ /)~OH
"00CNH~ ~NC0
-^卜中H^00CNh+R~NHC00-
NCO
H3CnJL J^CH2NCO
其中R: H3C^^Sh3或是OCN-(CH2)6-NCO
具體步驟為在反應(yīng)釜中加入異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)或六亞甲基二 異氰酸酯(HDI),加入N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)作為溶劑，加熱至100°C 后開始往體系中滴加4， 4'-聯(lián)苯二酚的DMAc溶液，經(jīng)2.5h滴加完畢后，啟 用冷凝回流裝置，再反應(yīng)5h后將溫度升至120°C,停止冷凝回流，往體系內(nèi)滴 加1,4-丁二醇的DMAc溶液，滴加完畢后裝上冷凝回流裝置，保持該溫度繼續(xù) 反應(yīng)5h。
反應(yīng)結(jié)束后，蒸出部分溶劑，將溶液倒入的蒸餾水中，沉淀，抽濾，用80% 的乙醇溶液反復(fù)洗滌，產(chǎn)物經(jīng)100'C、 10h真空干燥，所得產(chǎn)物為淺黃色透明的 塊狀固體，粉碎后即為L(zhǎng)CPU。
實(shí)施例4，以塑料合金為內(nèi)襯材料的復(fù)合鋼管道的制備方法
a. 對(duì)鋼管預(yù)處理采用噴沙或拋丸的方法進(jìn)行處理，處理后的表面質(zhì) 量應(yīng)達(dá)到GB8923—1988標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的Sal/2級(jí)要求，
b. 使用變頻電磁感應(yīng)加熱鋼管達(dá)到220'C—26(TC，
c. 使用布料器將塑料合金粉均勻布到管道內(nèi)，然后離心旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為 60~80轉(zhuǎn)/分、塑料合金粉在管道內(nèi)被管道自身熱量加熱熔融滾塑、厚 度為2—4mm，
d. 對(duì)涂敷后的管道放入硫化窯內(nèi)加溫至60'C保溫2小時(shí)進(jìn)行后硫化。
權(quán)利要求
1. 一種塑料合金，其特征在于是由下述原料和制備方法得到的產(chǎn)品將乙烯丙烯酸聚合物(EAA)與液晶聚氨酯(LCPU)按照3～8∶1的重量份的比例在高速捏合機(jī)中混合1小時(shí)，然后將該混合物粉體與超高分子量聚乙烯(UHMWPE)粉以1∶3～5重量份的比例高速混合1小時(shí)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的塑料合金，其特征在于所述的乙烯丙烯酸聚合 物(EAA)是下述原料配比和工藝獲得的產(chǎn)物，將氯化聚乙烯(CPE)與丙烯酸按照1~6: 1的重量份的比例在雙螺桿擠 出機(jī)其各段溫度為100，卯，80, 60， 40°C;經(jīng)力化學(xué)接枝共聚，造粒成乙烯丙 烯酸聚合物(EAA)粒狀產(chǎn)品。然后乙烯丙烯酸聚合物(EAA)粒料在液氮深 冷條件下，經(jīng)高剪切力的塑料粉體工程機(jī)械制成所需的60~100目的粉料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料合金，其特征在于所述的液晶聚氨酯 (LCPU)是下述原料配比和工藝獲得的產(chǎn)物，合成路線如下 <formula>formula see original document page 2</formula>其中R: HsC^^CHa 或是OCN-(CH2)6-NCO在反應(yīng)釜中加入異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)或六亞甲基二異氰酸酯(HDI)， 加入N,N-二甲基乙酰胺DMAc作為溶劑，加熱至10(TC后開始往體系中滴加4， 4，-聯(lián)苯二酴的DMAc溶液，經(jīng)2.5h滴加完畢后，啟用冷凝回流裝置，再反應(yīng) 5h后將溫度升至120°C,停止冷凝回流，往體系內(nèi)滴加1,4-丁二醇的DMAc溶 液，滴加完畢后裝上冷凝回流裝置，保持該溫度繼續(xù)反應(yīng)5h,反應(yīng)結(jié)東后，蒸出部分溶劑，將溶液倒入的蒸餾水中，沉淀，抽濾，用80 /0 的乙醇溶液反復(fù)洗滌，產(chǎn)物經(jīng)100。C、 10h真空干燥，所得產(chǎn)物為淺黃色透明的 塊狀固體，粉碎后即為L(zhǎng)CPU。
4.權(quán)利要求i所述的塑料合金的制備方法，其特征是將乙烯丙烯酸聚合物 (EAA)與液晶聚氨酯(LCPU)按照3-8: 1的重量份的比例在髙速捏合機(jī)中混合1小時(shí)，然后將該混合物粉體與超高分子量聚乙烯(UHMWPE)粉以1: 3~ 5重量份的比例髙速混合1小時(shí)。
5. 權(quán)利要求l所述的塑料合金的使用方法其特征是以塑料合金為內(nèi)襯 材料以普通鋼型材為骨架制成鋼塑復(fù)合材料。
6, 根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼塑復(fù)合材料，其特征是 一種塑料合金為 內(nèi)襯材料的復(fù)合鋼管道，是由下述原料按照下述步驟制得的產(chǎn)品a. 對(duì)鋼管預(yù)處理釆用噴沙或拋丸的方法進(jìn)行處理，處理后的表面質(zhì) 量應(yīng)達(dá)到GB8923—1988標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的Sal/'2級(jí)要求，b. 使用變頻電磁感應(yīng)加熱鋼管達(dá)到220'C—26(TC，c. 使用布料器將塑料合金粉均句布到管道內(nèi)，然后離心旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為 60~80轉(zhuǎn)/分、塑料合金粉在管道內(nèi)被管道自身熱量加熱熔融滾塑、 厚度為2—4mm，d. 對(duì)涂敷后的管道放入硫化窯內(nèi)加溫至60X:保溫2小時(shí)進(jìn)行后硫化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種塑料合金及其制備方法和應(yīng)用屬于一種高分子化合物為原料的組合物及其制備方法，特別是以超高密度聚乙烯和聚氨酯為主要原料的高分子化合物的組合物。本發(fā)明公開了一種以超高密度聚乙烯、聚氨酯為主要原料的UHMWPE-LCPU-EAA塑料合金制備技術(shù)，該塑料合金與鋼板或鋼管具有非常高的粘合強(qiáng)度，以保證復(fù)合層不脫落，不堵塞管道，降低流動(dòng)阻力，耐腐蝕、耐磨損，提高使用壽命，本發(fā)明公開的塑料合金為內(nèi)襯材料的復(fù)合鋼管為化工行業(yè)提供了一種長(zhǎng)壽命、耐腐蝕、耐磨損的物料傳輸管道，同時(shí)為城市主干供水管網(wǎng)，提供一種新的管道。
文檔編號(hào)C08L23/00GK101418095SQ20081023821
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日
發(fā)明者吳志平, 吳志新, 李方文 申請(qǐng)人:濟(jì)南志信電力設(shè)備制造有限公司