CN110396235B - 气体检测管支撑层及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种气体检测管支撑层及其制备方法，按重量计，气体检测管支撑层的制备材料包含以下组份：聚乙烯共混物100份、复合抗氧剂0.5‑10份、敏化剂0.5‑3份和防析出剂1‑5份。本发明耐腐蚀性优异、密度适中、具有较高的强度和硬度、管体不易被压扁变形，解决了气体检测管支撑层在打孔过程中圆孔周边毛刺问题，同时耐热性也得到了极大的提高，从而有益于气体检测管支撑层进一步加工，延长了气体检测管的使用寿命。

Description

气体检测管支撑层及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种气体检测管支撑层及其制备方法。
背景技术
随着对能源要求的不断提高，可燃气体的普及也越来越广，燃气管道的安全问题也越来越引起安全领域的关注。如何对燃气管道进行泄漏点的检测和监控，保障燃气管道的持续安全运行十分重要。目前常见的气体检测管支撑层一般采用多孔不锈钢管。
相对于塑料材质，不锈钢材质的管体结构，有着较高的强度，在运输和安装过程中不易被压扁或变形，但是不锈钢材质密度大、耐腐蚀性差，而采用塑料作为气体检测管支撑层材质，则具有管体强度、硬度、耐老化性能、耐热性等问题。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种强度高、硬度大、耐老化性、耐热性能优异的气体检测管支撑层。
为达成上述目的，本发明提供一种气体检测管支撑层，按重量计，其制备材料包含以下组份：聚乙烯共混物100份、复合抗氧剂0.5-10份、敏化剂0.5-3份和防析出剂1-5份。
优选地，所述聚乙烯共混物的邵氏硬度不小于55D，拉伸强度大于23Mpa，熔融指数MI为2-7g/10min(190℃，2.16kg)，密度为0.950-0.965g/cm3。
优选地，所述复合抗氧剂是重量比为1：(1～3)：(1～2)的受阻酚类主抗氧剂与硫醚类辅助抗氧剂、受阻胺辅助抗氧剂调配而成的复合剂，其中所述受阻酚类主抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、β-(4-羟基3，5-二叔丁基-苯基)丙酸正十八酯、抗氧剂245中的一种或若干种；所述硫醚类辅助抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯(抗氧剂DLTP)、硫代二丙酸二(十八)酯中的一种或两种；所述受阻胺类辅助抗氧剂为受阻胺622、944中的一种或两种。
优选地，所述敏化剂为三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三烯丙基异氰酸酯或1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或若干种。
优选地，所述防析出剂为硬脂酸钙、二氧化硅中的一种或者两种。
本发明还提供一种气体检测管支撑层的制备方法，包括如下步骤：
母料加工步骤：首先将上述气体检测管支撑层的制备材料经高混搅拌机高速搅拌5-8分钟，然后将上述混合物用单螺杆挤出机挤出、拉丝、风冷切粒形成母料颗粒，其中，单螺杆挤出机挤出的温度为130℃～180℃；
挤出步骤：将上述母料颗粒通过挤出机挤出带加强筋的支撑层半成品；
打孔步骤：采用打孔设备对将上述挤出支撑层半成品的轴向方向进行均匀打孔；
辐照步骤：将上述经过打孔后的支撑层半成品经过电子加速器或钴源或紫外光源辐照，辐照剂量为10-20Mrad，即可得到气体检测管支撑层。
本发明与现有技术相比具有以下有益技术效果：
所述气体检测管支撑层采用聚乙烯共混物为基材，所述聚乙烯共混物耐腐蚀性优异、密度适中，同时所述聚乙烯共混物拉伸强度大于23Mpa、邵氏硬度不小于50D、熔融指数MI为2-7g/10min(190℃，2.16kg)，保障了所述气体检测管支撑层的硬度和强度，使得管体不易被压扁变形，同时解决了所述气体检测管支撑层在打孔过程中圆孔周边毛刺问题；通过添加0.5-10份复合抗氧剂和0.5-3份复合敏化剂，不但增强了抗老化性能和提高了交联度，所述气体检测管支撑层的耐热性也得到了极大的提高，在150℃下1分钟内热变形小于5％，在158℃的条件下热老化168h后拉伸强度大于20MPa，从而有益于所述气体检测管支撑层进一步加工，延长了气体检测管的使用寿命。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、配方比例、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。
本发明提供一种气体检测管支撑层，按重量计其制备材料包含以下组份：聚乙烯共混物100份、复合抗氧剂0.5-10份、敏化剂0.5-3份和防析出剂1-5份。
优选地，所述聚乙烯共混物的邵氏硬度不小于55D，拉伸强度大于23Mpa，熔融指数MI为2-7g/10min(190℃，2.16kg)，密度为0.950-0.965g/cm3。
优选地，所述复合抗氧剂是重量比为1∶(1～3)∶(1～2)的受阻酚类主抗氧剂与硫醚类辅助抗氧剂、受阻胺辅助抗氧剂调配而成的复合剂，其中所述受阻酚类主抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、β-(4-羟基3，5-二叔丁基-苯基)丙酸正十八酯、抗氧剂245中的一种或若干种；所述硫醚类辅助抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯(抗氧剂DLTP)、硫代二丙酸二(十八)酯中的一种或两种；所述受阻胺类辅助抗氧剂为受阻胺622、944中的一种或两种。
优选地，所述防析出剂为硬脂酸钙、二氧化硅中的一种或者两种。
本发明还提供一种气体检测管支撑层的制备方法，包括如下步骤：
母料加工步骤：首先将上述气体检测管支撑层的制备材料经高混搅拌机高速搅拌5-8分钟，然后将上述混合物用单螺杆挤出机挤出、拉丝、风冷切粒形成母料颗粒，其中，单螺杆挤出机挤出的温度为130℃～180℃；
挤出步骤：将上述母料颗粒通过挤出机挤出带加强筋的支撑层半成品；
打孔步骤：采用打孔设备对将上述挤出支撑层半成品的轴向方向进行均匀打孔；
辐照步骤：将上述经过打孔后的支撑层半成品经过电子加速器或钴源或紫外光源辐照，辐照剂量为10-20Mrad，即可得到气体检测管支撑层。
以下记载了本实施方式本发明的几个具体实施例，除另有说明，所有份数均以重量计：
实施例1
实施例1的制备材料组份为：
高密度聚乙烯(HDPE)85份(拉伸强度30Mpa，邵氏硬度为60D，分子量450万，熔融指数5g/10min(190℃，2.16kg))；
高密度聚乙烯(HDPE)15份(拉伸强度35Mpa，邵氏硬度为63D，分子量500万，熔融指数3g/10min(190℃，2.16kg))；
复合抗氧剂4份，其中包括1份抗氧剂1010(四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯)，2份抗氧剂DLTP(硫代二丙酸二月桂酯)，1份抗氧剂944；
敏化剂(TMPTMA)三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯1份；防析出剂二氧化硅2份。
实施例2
实施例2的制备材料组份为：
高密度聚乙烯(HDPE)85份(拉伸强度28Mpa，邵氏硬度为55D，分子量400万，熔融指数6g/10min(190℃，2.16kg))；
高密度聚乙烯(HDPE)15份(拉伸强度25Mpa，邵氏硬度为53D，分子量350万，熔融指数2g/10min(190℃，2.16kg))；
复合抗氧剂5份，包括1份抗氧剂1010(四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯)，2份抗氧剂DLTP(硫代二丙酸二月桂酯)，2份抗氧剂944；
敏化剂(TMPTMA)三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯2份；
防析出剂二氧化硅3份。
实施例3
实施例3的制备材料组份为：
高密度聚乙烯(HDPE)85份(拉伸强度23Mpa，邵氏硬度为50D，分子量300万，熔融指数8g/10min(190℃，2.16kg))；
高密度聚乙烯(HDPE)10份(拉伸强度35Mpa，邵氏硬度为65D，分子量500万，熔融指数1g/10min(190℃，2.16kg))；
高密度聚乙烯(HDPE)5份(拉伸强度30Mpa，邵氏硬度为60D，分子量400万，熔融指数3g/10min(190℃，2.16kg))；
复合抗氧剂6份，包括1份β-(4-羟基3，5-二叔丁基-苯基)丙酸正十八酯、3份抗氧剂DLTP(硫代二丙酸二月桂酯)，2份抗氧剂622；
敏化剂(TMPTMA)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2份；
防析出剂硬脂酸钙4份。
将上述实施例1至实施例3的制备材料分别按照上述气体检测管支撑层的制备方法生产气体检测管支撑层。
以上实施例1至实施例3按照上述方法生产出来的样品测试结果如下：
Figure BDA0002139634060000041
从表中的试验结果可看出，本发明采用聚乙烯共混物为基材，所述聚乙烯共混物耐腐蚀性优异、密度适中，同时所述聚乙烯共混物拉伸强度大于23Mpa、邵氏硬度不小于50D、熔融指数MI为2-7g/10min(190℃，2.16kg)，保障了所述气体检测管支撑层的硬度和强度，使得管体不易被压扁变形，同时解决了所述气体检测管支撑层在打孔过程中圆孔周边毛刺问题；通过添加0.5-10份复合抗氧剂和0.5-3份复合敏化剂，不但增强了抗老化性能和提高了交联度，所述气体检测管支撑层的耐热性也得到了极大的提高，在150℃下1分钟内热变形小于5％，在158℃的条件下热老化168h后拉伸强度大于20MPa，从而有益于所述气体检测管支撑层进一步加工，延长了气体检测管的使用寿命。
本发明并不局限于上述具体实施方式，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或相类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims (4)

1.一种气体检测管支撑层，其特征在于：按重量计，其制备材料由以下组份组成：聚乙烯共混物100份、复合抗氧剂0.5-10份、敏化剂0.5-3份和防析出剂1-5份；所述聚乙烯共混物的邵氏硬度不小于55D，拉伸强度大于23Mpa，在110℃、2.16kg条件下的熔融指数MI为2-7g/10min，密度为0.150-0.165g/cm3；所述复合抗氧剂是重量比为1∶11～33∶11～23的受阻酚类主抗氧剂与硫醚类辅助抗氧剂、受阻胺辅助抗氧剂调配而成的复合剂；所述敏化剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三烯丙基异氰酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的气体检测管支撑层，其特征在于：所述受阻酚类主抗氧剂为四[β-13，5-二叔丁基-4-羟基苯基3丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、β-(4-羟基3，5-二叔丁基-苯基)丙酸正十八酯、抗氧剂245中的一种或若干种；所述硫醚类辅助抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯(抗氧剂DLTP)、硫代二丙酸二(十八)酯中的一种或两种；所述受阻胺类辅助抗氧剂为受阻胺622、144中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的气体检测管支撑层，其特征在于：所述防析出剂为硬脂酸钙、二氧化硅中的一种或者两种。
4.一种根据权利要求1至3任一项所述的气体检测管支撑层的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
母料加工步骤：首先将权利要求1至3任一项所述的气体检测管支撑层的制备材料经高混搅拌机高速搅拌5-8分钟，然后将上述混合物用单螺杆挤出机挤出、拉丝、风冷切粒形成母料颗粒，其中，单螺杆挤出机挤出的温度为130℃～180℃；
挤出步骤：将上述母料颗粒通过挤出机挤出带加强筋的支撑层半成品；
打孔步骤：采用打孔设备对将上述挤出的支撑层半成品的轴向方向进行均匀打孔；
辐照步骤：将上述经过打孔后的支撑层半成品经过电子加速器或钴源或紫外光源辐照，辐照剂量为10-20Mrad，即可得到气体检测管支撑层。
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