[发明专利]一种抗冲击的聚乙烯塑料管及其制备方法

权利要求书

1.一种抗冲击的聚乙烯塑料管，其特征在于，按重量计，由以下原料组成：

超高分子量聚乙烯90-100份、交联改性剂20-35份、光引发剂8-10份、聚乙烯蜡接枝聚硅氧烷1.5-6份、季铵化纳米二氧化钛陶瓷粉0.5-2份；

所述聚乙烯蜡接枝聚硅氧烷经由包括下述步骤的方法制备得到：

1)将10重量份的聚乙烯蜡加入到10-15重量份的正庚烷/二甲苯混合溶液中，氮气保护下，90-110℃下搅拌10-20min使其分散均匀；

2)将0.05-0.2重量份的丙烯酸酯与0.01-0.05重量份的过氧化苯甲酰混合均匀，然后缓慢滴加到步骤1)的溶液中，搅拌反应1-2.5h；

3)将反应后的产物加入到8-10重量倍的乙醇中，有絮状沉淀产生，将沉淀过滤干燥，产物备用；

4)将10重量份的步骤3)得到的产物与0.1-1重量份的聚硅氧烷混合，加入0.01-0.2重量份的催化剂，90-100℃下搅拌反应1.5-4h，反应结束后产物经干燥即得聚乙烯蜡接枝聚硅氧烷；

所述丙烯酸酯为丙烯酸羟基丙酯或甲基丙烯酸羟基丙酯；

所述季铵化纳米二氧化钛陶瓷粉经由包括下述步骤的方法制备得到：

1)将1重量份的纳米二氧化钛陶瓷粉在50-65℃的真空干燥箱中干燥10-16h，自然冷却至室温，得到预处理过的纳米二氧化钛陶瓷粉；

2)将预处理过的纳米二氧化钛陶瓷粉加入到4-8重量份的乙醇中，球磨分散10-20min，通入氮气，加入0.3-0.5重量份的的γ-氯丙基三甲氧基硅烷，升温至60-80℃，搅拌反应2-6h，反应完成后，过滤，将滤渣在不低于70℃的真空干燥箱中干燥至少8h，得到纳米二氧化钛陶瓷粉的改性产物；

3)将纳米二氧化钛陶瓷粉的改性产物加入到10-20重量份的乙醇溶液中搅拌30min后，缓慢滴加1-2重量份的季铵盐，60-90℃下反应4-10h，用乙醇抽提24h，50-65℃的真空干燥箱中干燥8-20h，得到季铵化纳米二氧化钛陶瓷粉。

2.根据权利要求1所述抗冲击的聚乙烯塑料管，其特征在于，所述交联改性剂为丙烯酸及其衍生物。

3.根据权利要求1所述抗冲击的聚乙烯塑料管，其特征在于，所述制备聚乙烯蜡接枝聚硅氧烷的步骤1)中，聚乙烯蜡的分子量为3000-5000。

4.根据权利要求1所述抗冲击的聚乙烯塑料管，其特征在于，所述制备聚乙烯蜡接枝聚硅氧烷的步骤4)中，催化剂为混合体积比为1:0.8-1.2盐酸/正丁醇混合溶液。

5.根据权利要求1所述抗冲击的聚乙烯塑料管，其特征在于，所述制备季铵化纳米二氧化钛陶瓷粉的步骤3)中，季铵盐的滴加速度为0.05-0.1mL/s。

6.权利要求1-5任一项所述抗冲击的聚乙烯塑料管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)聚乙烯改性：按重量计将超高分子量聚乙烯90-100份、交联改性剂20-35份、光引发剂8-10份置于紫外交联反应器中，充入氮气，反应1.5-4h，反应结束后过滤取滤饼，用二甲苯回流提取40-60min，过滤烘干获得改性聚合物；

2)混料：将改性聚合物、聚乙烯蜡接枝聚硅氧烷1.5-6份、季铵化纳米二氧化钛陶瓷粉0.5-2份加入混合机，高速搅拌得到均匀分散的混合混料；

3)挤出：混合物料喂入挤出机，经压缩、熔融和均化过程变为高粘弹性熔体，然后经机头挤出；

4)模具成型：高粘弹性熔体通过过滤板进入管材模具，经过分流筛后逐步在成型段融合为管状型胚；

5)冷却定型：管状型胚进入冷却定径装置，温度降到室温后固定成型；

6)牵引切割：已成型的管材在牵引装置的作用下均匀地向前移动，通过切割机来完成管材的定长切断，即得聚乙烯塑料管；

所述步骤1)聚乙烯改性中，反应的紫外线辐照条件为紫外光波长：360-420nm，辐照距离：10-20cm。