摘要：采用雙螺桿反應(yīng)擠出的方式制備了鋼帶管粘接樹(shù)脂，研究了助劑搭配、原材料選擇、工藝參數(shù)等幾個(gè)主要 因素對(duì)反應(yīng)擠出制備粘接樹(shù)脂的影響。結(jié)果表明：共單體和復(fù)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(shù)脂具有更優(yōu)異的粘接強(qiáng)度。
關(guān)鍵詞：反應(yīng)擠出；接枝反應(yīng)；接枝率；粘接樹(shù)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(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模建設(shè)， 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(qiáng)度和耐久性，金屬 /高分子復(fù)合管道的應(yīng)用越來(lái)越多，正逐步替代單純 的金屬管道或塑料管道。而聚烯烴類(lèi)粘接樹(shù)脂是此類(lèi) 管道生產(chǎn)的一種關(guān)鍵材料。粘接樹(shù)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(qiáng) 網(wǎng)）粘接起來(lái)，以保證復(fù)合管的強(qiáng)度、韌性、耐壓 性、耐溫性、#安裝性等綜合優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)。特 別是在石化領(lǐng)域，目前石油天然氣長(zhǎng)距離輸送管道和 城市燃?xì)獾叵落佋O(shè)管網(wǎng)都普遍采用鋼管外表面熱熔涂 覆聚乙烯（PE)層，以達(dá)到防水、防酸、防堿、防 止各種鹽類(lèi)化合物等的化學(xué)腐蝕，可以顯著地延長(zhǎng)鋼 質(zhì)管道的使用壽命，它比單純涂裝油漆、環(huán)氧樹(shù)脂或 瀝青的方法具有明顯的優(yōu)越性，特別是在粘接強(qiáng)度、 使用性能和耐久性等方面。
隨著金屬增強(qiáng)復(fù)合管道的大規(guī)模使用，鋼帶管粘 接樹(shù)脂的市場(chǎng)也將隨之?dāng)U大"4。不過(guò)目前生產(chǎn)上 使用的粘接樹(shù)脂還存在一定的問(wèn)題：一是粘接強(qiáng)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(shí)容易起泡，常出現(xiàn)假性粘接。這主要是因 為在制備過(guò)程中聚乙烯接枝率偏低所造成的。
針對(duì)上述問(wèn)題，本文以反應(yīng)擠出工藝對(duì)PE進(jìn)行 接枝處理，通過(guò)采用復(fù)配單體、復(fù)配引發(fā)劑使得PE 的接枝率高達(dá)2. 8%以上，從而獲得具有優(yōu)異粘接性 能和強(qiáng)度的鋼帶管粘接樹(shù)脂，可用于鋼帶增強(qiáng)聚乙烯 復(fù)合管、埋地鋼質(zhì)聚乙烯管道、大口徑金屬骨架增強(qiáng) 螺旋雙壁波紋管等，性?xún)r(jià)比優(yōu)于同類(lèi)產(chǎn)品。
1實(shí)驗(yàn)部分 1.1主要原材料
線(xiàn)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(dú) 山子石化，5306J，楊子石化，60550’蘭州石化；馬 來(lái)酸酐（MAH):工業(yè)級(jí)；共單體：市售；過(guò)氧化二 異丙苯（DCP):工業(yè)級(jí)；過(guò)氧化苯甲酰（BP0):試 劑級(jí)；增黏樹(shù)脂：市售。
1.2實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
雙螺桿擠出機(jī)組：TE-35，南京科亞；熔融指數(shù) 測(cè)定儀：承德精密試驗(yàn)機(jī)有限公司；微機(jī)控制電子萬(wàn) 能試驗(yàn)機(jī)：深圳新三思材料檢測(cè)有限公司；維卡軟化測(cè)試儀：SWB-300E型，上海思爾達(dá)科學(xué)儀器有限公 司；注塑機(jī)：JN88-E，振雄塑機(jī)；粘接實(shí)驗(yàn)制樣設(shè) 備：自制。
1.3實(shí)驗(yàn)步驟
(1)按實(shí)驗(yàn)配比稱(chēng)取馬來(lái)酸酐，引發(fā)劑DCP/ BPO,加人適量的白油，然后攪拌均勻；（2)按實(shí)驗(yàn) 配比稱(chēng)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(jī)溶融擠出，擠出機(jī)加工工藝設(shè) 定為：溫度165 ~ 195 螺桿轉(zhuǎn)速：12-15 Hz,喂 料速度5 ~8 Hz,通過(guò)水冷拉條切粒得到接枝PE; (5)按實(shí)驗(yàn)比例將步驟（4)的物料和增黏樹(shù)脂等助 劑混合均勻，放入擠出機(jī)中共混造粒；（6)性能 測(cè)試。
接枝率測(cè)定：依照參考文獻(xiàn)[3]進(jìn)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(jì)算公式為：
G: [ (N.V, ~N2V2) /W] xl()0%
式中，％為KOH質(zhì)量濃度；F,為KOH體積；乂為 乙酸質(zhì)最濃度；V2為乙酸體積；IT為接枝物質(zhì)量。
接枝效率計(jì)算公式：
Gr= [(IT, ~W2)/Wt] xl00%
式中，％為接枝產(chǎn)物質(zhì)量；％^接枝物質(zhì)量；％為 使用單體質(zhì)量。
熔體質(zhì)量流動(dòng)速率測(cè)定：按GB/T 3682-2000規(guī) 定方法進(jìn)行；180°剝離強(qiáng)度測(cè)定：按GB/T 2790— 1995規(guī)定方法進(jìn)行；T型剝離強(qiáng)度測(cè)定：按GB/T 2791—1995規(guī)定方法進(jìn)行；拉伸性能測(cè)定：按GB/T 1040—1992規(guī)定方法進(jìn)行；維卡軟化點(diǎn)測(cè)定：按 GB/T633-2000規(guī)定方法進(jìn)行。
