[发明专利]一种具有防鼠咬功能的聚乙烯管及其制备方法

说明书

本发明提供了一种具有防鼠咬功能的聚乙烯管及其制备方法，所述聚乙烯管包括苯酸苄胺酰胺和纳米导电碳黑，所述聚乙烯管中苯酸苄胺酰胺的重量百分比为0.010％～0.085％，所述聚乙烯管中苯酸苄胺酰胺和纳米导电碳黑的重量比为(0.5～2)：100。本发明的具有防鼠咬功能的聚乙烯管中添加苯酸苄胺酰胺极大的提高了聚乙烯管的防鼠咬性能，在聚乙烯管中同时添加纳米导电炭黑，苯酸苄胺酰胺分子中的N‑H键易与纳米级炭黑产生强烈物理吸附，炭黑与聚乙烯分子链产生强烈的范德华力，避免了苯酸苄胺酰胺在聚乙烯管中的迁移，并且在聚乙烯管中添加纳米导电炭黑提高了聚乙烯管的防静电效果，提高了具有防鼠咬功能的聚乙烯管的寿命。

技术领域

本发明涉及聚乙烯管领域，具体涉及一种具有防鼠咬功能的聚乙烯管及其制备方法。

背景技术

由于聚乙烯类管道具有安全可靠、成本低、施工简便、耐腐蚀寿命长等许多优点，聚乙烯类管道已经基本取代了钢管、铸铁管等金属管道，在城市市政/建筑内供水领域广泛应用。而在能源领域中，聚乙烯类管道也已经广泛应用于燃气的输送。其中代表性的产品是户外埋地的中压聚乙烯实壁燃气管(φ40mm～φ400mm)和建筑内燃气用铝塑复合管(φ14mm～φ32mm).

然而，与金属管道相比，聚乙烯类燃气管道还有一个不足未能彻底解决，聚乙烯类燃气管受到啮齿类动物啃咬出现泄露而引发事故。而且，聚乙烯类管道的其它应用领域，例如架空光缆护套管，在野外受到啮齿类动物啃咬破坏的情况更为多见，以至于需要在野外光缆护套管外额外加装铠甲护套。增加了光缆线路的成本，同时又带来不锈钢护套管在自然环境下长期不耐腐蚀的问题。

现阶段实现聚乙烯材料防鼠咬功能的主流技术是在聚乙烯中添加辣椒素(反式-8-甲基-N-香草基-6壬烯酰胺)。辣椒素具有强烈的辛辣味和刺激性，可使鼠类的口腔黏膜和味觉细胞受到刺激伤害，并且可以对蚁类产生击杀作用。辣椒素在200℃以下性质稳定，与聚乙烯相容性极好，易于加工。但是使用辣椒素作为聚乙烯管道的防鼠剂，有两个明显缺陷：1、只有LDPE/LLDPE管材的加工温度是200℃以下，而中/高密度聚乙烯(燃气用聚乙烯类管道必须用中/高密度聚乙烯生产)的加工温度一般会超过220℃(极端条件下会达到260℃)，在HDPE/MDPE的加工条件下辣椒素会分解，生产过程中会产生白色泛黄的烟雾，具有强刺激性，对工人健康有较大损害，而且分解以后不再具有防鼠咬的功能；2、辣椒素在聚乙烯中会不断向管材表面迁移，防鼠咬功能的寿命较短。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种具有防鼠咬功能的聚乙烯管及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种具有防鼠咬功能的聚乙烯管，所述聚乙烯管包括苯酸苄胺酰胺和纳米导电碳黑，所述聚乙烯管中苯酸苄胺酰胺的重量百分比为0.010％～0.085％，所述聚乙烯管中苯酸苄胺酰胺和纳米导电碳黑的重量比为(0.5～2)：100。

上述具有防鼠咬功能的聚乙烯管中添加苯酸苄胺酰胺极大的提高了聚乙烯管的防鼠咬性能，苯酸苄胺酰胺和聚乙烯具有良好的相容性，在聚乙烯管中同时添加纳米导电炭黑，苯酸苄胺酰胺分子中的N-H键易与纳米级炭黑产生强烈物理吸附，炭黑与聚乙烯分子链产生强烈的范德华力，使得纳米导电炭黑对于苯酸苄胺酰胺形成良好的吸附效果，避免了苯酸苄胺酰胺在聚乙烯管中的迁移，并且在聚乙烯管中添加纳米导电炭黑提高了聚乙烯管的防静电效果，提高了具有防鼠咬功能的聚乙烯管的寿命。

优选地，所述聚乙烯管中苯酸苄胺酰胺的重量百分比为0.020％～0.085％。

发明人通过研究发现，聚乙烯管中苯酸苄胺酰胺的重量百分比为0.020％～0.085％时，聚乙烯管具有优异的防鼠咬性能，而且成本低。

优选地，所述聚乙烯管中苯酸苄胺酰胺的重量百分比为0.025％～0.085％。