摘要：采用雙螺桿反應擠出的方式制備了鋼帶管粘接樹脂，研究了助劑搭配、原材料選擇、工藝參數(shù)等幾個主要 因素對反應擠出制備粘接樹脂的影響。結果表明：共單體和復配引發(fā)體系的使用比傳統(tǒng)方式更能提高PE的接枝率和 接枝效率，得到的粘接樹脂具有更優(yōu)異的粘接強度。
關鍵詞：反應擠出；接枝反應；接枝率；粘接樹脂
Study on the Preparation of Steel Pipe Adhesion Resin by Reaction Extrusion
GUO Lin, LI Yan, YANG Jian-hua, LIAO Yong-sheng, WEN Guang-jun (Materials Division of Sichuan Renzhi Oilfield Technical Services Co. , Ltd. , Mianyang 621000, China)
Abstract： In this paper, the adhesion resin of stee卜PE composite pipe was prepared by twin-screw extruder ；the effect of assistant's collocation/material choosing/technological parameter to the preparation of adhesion resin was studied. Results showed that multi-monomer and complex initiator can increase the grafting ration significantly, and the adhesion resin prepared by this way had the excellent bonding strength. Keywords： Reaction Extrusion； Grafting Reaction; Grafting Ratio; Adhesion Resin
近年來，隨著我國社會基礎設施的大規(guī)模建設， 各種供水、供熱、埋地管道的生產(chǎn)和使用得到迅猛發(fā) 展。為提髙管道使用性能，包括強度和耐久性，金屬 /高分子復合管道的應用越來越多，正逐步替代單純 的金屬管道或塑料管道。而聚烯烴類粘接樹脂是此類 管道生產(chǎn)的一種關鍵材料。粘接樹脂的功能是將內(nèi)塑 管和外塑管分別與中間的芯層金屬帶（或金屬增強 網(wǎng)）粘接起來，以保證復合管的強度、韌性、耐壓 性、耐溫性、#安裝性等綜合優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。特 別是在石化領域，目前石油天然氣長距離輸送管道和 城市燃氣地下鋪設管網(wǎng)都普遍采用鋼管外表面熱熔涂 覆聚乙烯（PE)層，以達到防水、防酸、防堿、防 止各種鹽類化合物等的化學腐蝕，可以顯著地延長鋼 質管道的使用壽命，它比單純涂裝油漆、環(huán)氧樹脂或 瀝青的方法具有明顯的優(yōu)越性，特別是在粘接強度、 使用性能和耐久性等方面。
隨著金屬增強復合管道的大規(guī)模使用，鋼帶管粘 接樹脂的市場也將隨之擴大"4。不過目前生產(chǎn)上 使用的粘接樹脂還存在一定的問題：一是粘接強度偏 低，特別是在大口徑管道生產(chǎn)上；二是使用性能較差，使用時容易起泡，常出現(xiàn)假性粘接。這主要是因 為在制備過程中聚乙烯接枝率偏低所造成的。
針對上述問題，本文以反應擠出工藝對PE進行 接枝處理，通過采用復配單體、復配引發(fā)劑使得PE 的接枝率高達2. 8%以上，從而獲得具有優(yōu)異粘接性 能和強度的鋼帶管粘接樹脂，可用于鋼帶增強聚乙烯 復合管、埋地鋼質聚乙烯管道、大口徑金屬骨架增強 螺旋雙壁波紋管等，性價比優(yōu)于同類產(chǎn)品。
1實驗部分 1.1主要原材料
線型低密度聚乙烯（LLDPE):粒料：7042,茂 名石化；高密度聚乙烯（HDPE):粒料：4801，獨 山子石化，5306J，楊子石化，60550’蘭州石化；馬 來酸酐（MAH):工業(yè)級；共單體：市售；過氧化二 異丙苯（DCP):工業(yè)級；過氧化苯甲酰（BP0):試 劑級；增黏樹脂：市售。
1.2實驗儀器設備
雙螺桿擠出機組：TE-35，南京科亞；熔融指數(shù) 測定儀：承德精密試驗機有限公司；微機控制電子萬 能試驗機：深圳新三思材料檢測有限公司；維卡軟化測試儀：SWB-300E型，上海思爾達科學儀器有限公 司；注塑機：JN88-E，振雄塑機；粘接實驗制樣設 備：自制。
1.3實驗步驟
(1)按實驗配比稱取馬來酸酐，引發(fā)劑DCP/ BPO,加人適量的白油，然后攪拌均勻；（2)按實驗 配比稱取HDPE和LLDPE; (3)將步驟（1)和 (2)兩種料混合并攪拌均勻；（4)將步驟（3)的 物料放入雙螺桿擠出機溶融擠出，擠出機加工工藝設 定為：溫度165 ~ 195 螺桿轉速：12-15 Hz,喂 料速度5 ~8 Hz,通過水冷拉條切粒得到接枝PE; (5)按實驗比例將步驟（4)的物料和增黏樹脂等助 劑混合均勻，放入擠出機中共混造粒；（6)性能 測試。
接枝率測定：依照參考文獻[3]進行。
將步驟（4)的粒子用二甲苯回流溶解，再用 KOH—甲醇溶液和乙酸一二甲苯溶液滴定，使用酚 酞作指示劑，計算公式為：
G: [ (N.V, ~N2V2) /W] xl()0%
式中，％為KOH質量濃度；F,為KOH體積；乂為 乙酸質最濃度；V2為乙酸體積；IT為接枝物質量。
接枝效率計算公式：
Gr= [(IT, ~W2)/Wt] xl00%
式中，％為接枝產(chǎn)物質量；％^接枝物質量；％為 使用單體質量。
熔體質量流動速率測定：按GB/T 3682-2000規(guī) 定方法進行；180°剝離強度測定：按GB/T 2790— 1995規(guī)定方法進行；T型剝離強度測定：按GB/T 2791—1995規(guī)定方法進行；拉伸性能測定：按GB/T 1040—1992規(guī)定方法進行；維卡軟化點測定：按 GB/T633-2000規(guī)定方法進行。
