本發明屬于熱水器材料，具體涉及一種可交聯聚乙烯共混物及其制備方法和應用。

背景技術：

1、目前的電熱水器和太陽能熱水器的內膽絕大部分采用搪瓷內膽，由于搪瓷內膽的鋼板容易析氫產生魚鱗爆，導致其表面附著力差，焊縫處也會出現縮孔或砂眼等問題。且搪瓷內膽的本身材質較脆，在搬運過程中容易被破損，因此需要采用鎂棒對內膽進行保護。但鎂棒在使用過程中易產生鎂渣，會加速水垢的形成，對水質造成污染，長期使用還會對用戶皮膚造成刺激。為了解決上述問題，現有技術中采用交聯聚乙烯(pex)滾塑制備鋼塑復合內膽，既具有鋼材的承壓能力又具有pex內襯的防腐性能，不需要鎂棒保護，水質更好。但是目前用于鋼襯滾塑pex原料存在以下問題：1)原料極性差，即使對鋼材表面進行過磷化等復雜的表面處理，鋼塑與pex內襯之間的粘結強度依然較低，容易脫層；2)傳統滾塑pex原料大多使用過氧化物交聯劑(例如過氧化二異丙苯dcp)，過氧化物交聯劑在交聯反應后會分解產生刺激性氣味，該刺激性氣味不但難聞而且對人體有害，這一問題目前是本領域的痛點問題。

技術實現思路

1、本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的目的在于提出一種可交聯聚乙烯共混物及其制備方法和應用。本發明通過在可交聯聚乙烯共混物中添加除味劑解決了過氧化物交聯劑在加熱過程中會分解產生刺激性氣味的問題，使pex內襯層滿足了熱水器內膽的衛生安全要求。同時，本發明通過在可交聯聚乙烯共混物中添加極性材料，提高了聚乙烯基體樹脂與金屬外襯之間的粘結性，在使用過程不會出現脫層的現象，從而滿足了熱水器內膽使用壽命的要求。

2、在本發明的一個方面，本發明提出了一種可交聯聚乙烯共混物。根據本發明的實施例，該可交聯聚乙烯共混物包括：

3、80-120重量份的聚乙烯基本樹脂、2-15重量份的極性材料、0.1-5重量份的過氧化物交聯劑、0.1-1重量份的抗氧劑和0.5-2重量份的除味劑；

4、所述除味劑包括錳基有機酸鹽、鋅基有機酸鹽和稀土基有機酸鹽的混合物。

5、根據本發明實施例的可交聯聚乙烯共混物，通過在可交聯聚乙烯共混物中添加除味劑解決了過氧化物交聯劑在加熱過程中會分解產生刺激性氣味的問題，使pex內襯層滿足了熱水器內膽的衛生安全要求。同時，本發明通過在可交聯聚乙烯共混物中添加極性材料，提高了聚乙烯基體樹脂與金屬外襯之間的粘結性，使金屬外襯只需要經過簡單的去油步驟，不需要復雜的噴砂、酸洗、磷化等即可達到使用要求的粘結強度，使金屬外襯與pex內襯層之間的剝離強度達到285n/cm-380n/cm，在使用過程不會出現脫層的現象，從而滿足了熱水器內膽使用壽命的要求。

6、另外，根據本發明上述實施例的可交聯聚乙烯共混物還可以具有如下附加的技術特征：

7、在本發明的一些實施例中，所述錳基有機酸鹽、所述鋅基有機酸鹽和所述稀土基有機酸鹽的質量比為(55-65):(25-35):(8-12)。

8、在本發明的一些實施例中，所述過氧化物交聯劑包括雙叔丁基過氧化二異丙基苯、過氧化二異丙苯、2,5二甲基-2,5雙(叔丁基過氧基)己烷和二叔丁基過氧化物中的至少一種。

9、在本發明的一些實施例中，所述錳基有機酸鹽包括乳酸錳、十八烷酸錳和新癸酸錳中的至少一種。

10、在本發明的一些實施例中，所述鋅基有機酸鹽包括乳酸鋅、檸檬酸鋅和蓖麻油酸鋅中的至少一種。

11、在本發明的一些實施例中，所述稀土基有機酸鹽包括硬脂酸稀土、水楊酸稀土和檸檬酸稀土中的至少一種。

12、在本發明的一些實施例中，所述極性材料包括異氰酸酯、丙烯酸酯、不飽和羧酸、酸酐或酯衍生物接枝的聚烯烴、環氧樹脂和不飽和聚酯樹脂中的至少一種。

13、在本發明的一些實施例中，所述抗氧劑包括四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基-苯基)丙酸]季戊四醇酯和4,4’-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基)苯酚中的至少一種。

14、在本發明的再一個方面，本發明提出了一種熱水器內膽。根據本發明的實施例，該熱水器內膽包括金屬外襯和緊貼金屬外襯內側設置的pex內襯層，pex內襯層是采用以上實施例的可交聯聚乙烯共混物經加熱交聯而形成的。由此，該熱水器內膽的pex內襯層的氣味較小，能夠滿足沐浴用水的安全衛生要求。同時，熱水器內膽的金屬外襯與pex內襯層之間的粘結性較強，在使用過程不會出現脫層的現象，從而滿足了熱水器內膽使用壽命的要求。

15、另外，根據本發明上述實施例的可交聯聚乙烯共混物還可以具有如下附加的技術特征：

16、在本發明的一些實施例中，所述金屬外襯與所述pex內襯層之間的剝離強度為285n/cm-380n/cm。

17、在本發明的一些實施例中，所述pex內襯層的交聯度為72％-76％。

18、在本發明的第三個方面，本發明提出了一種制備上述熱水器內膽的方法。根據本發明的實施例，該方法包括：

19、(1)對金屬外襯進行預處理；

20、(2)將可交聯聚乙烯共混物裝進所述金屬外襯內側，置于滾塑機中，滾塑成型，以便在所述金屬外襯內側形成pex內襯層。

21、根據本發明實施例的制備上述熱水器內膽的方法，該方法制備得到的熱水器內膽具有較優異的耐高溫性能、耐水煮性能和耐濕熱性能，而且還能有效阻止底材高溫氧化、腐蝕；同時，還具有優異的抗指紋性能，手指觸摸不留指紋，油污易清潔。且制備方法步驟簡單，操作方便。

22、另外，根據本發明上述實施例的制備熱水器內膽的方法還可以具有如下附加的技術特征：

23、在本發明的一些實施例中，所述滾塑成型的溫度為220℃-280℃，所述滾塑成型的時間為15min-35min。

24、在本發明的第四個方面，本發明提出了一種熱水器。根據本發明的實施例，熱水器具有以上實施例的熱水器內膽或者以上實施例所述方法制備得到的熱水器內膽。由此，該熱水器具有以上實施例的熱水器內膽的所有優點，具體地，該熱水器的熱水器內膽的pex內襯層的氣味較小，能夠滿足沐浴用水的安全衛生要求；同時，熱水器內膽的金屬外襯與pex內襯層之間的粘結性較強，在使用過程不會出現脫層的現象，從而滿足了熱水器內膽使用壽命的要求，從而進一步滿足了消費者的需求。

25、本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

技術特征：

1.一種可交聯聚乙烯共混物，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的可交聯聚乙烯共混物，其特征在于，所述錳基有機酸鹽、所述鋅基有機酸鹽和所述稀土基有機酸鹽的質量比為(55-65):(25-35):(8-12)。

3.根據權利要求1所述的可交聯聚乙烯共混物，其特征在于，所述過氧化物交聯劑包括雙叔丁基過氧化二異丙基苯、過氧化二異丙苯、2,5二甲基-2,5雙(叔丁基過氧基)己烷和二叔丁基過氧化物中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的可交聯聚乙烯共混物，其特征在于，所述錳基有機酸鹽包括乳酸錳、十八烷酸錳和新癸酸錳中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的可交聯聚乙烯共混物，其特征在于，所述鋅基有機酸鹽包括乳酸鋅、檸檬酸鋅和蓖麻油酸鋅中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的可交聯聚乙烯共混物，其特征在于，所述稀土基有機酸鹽包括硬脂酸稀土、水楊酸稀土和檸檬酸稀土中的至少一種。

7.根據權利要求1-6中任一項所述的可交聯聚乙烯共混物，其特征在于，所述極性材料包括異氰酸酯、丙烯酸酯、不飽和羧酸、酸酐或酯衍生物接枝的聚烯烴、環氧樹脂和不飽和聚酯樹脂中的至少一種。

8.根據權利要求1-6中任一項所述的可交聯聚乙烯共混物，其特征在于，所述抗氧劑包括四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基-苯基)丙酸]季戊四醇酯和4,4’-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基)苯酚中的至少一種。

9.一種熱水器內膽，其特征在于，包括金屬外襯和緊貼所述金屬外襯內側設置的pex內襯層，所述pex內襯層是采用權利要求1-8中任一項所述的可交聯聚乙烯共混物經加熱交聯而形成的。

10.根據權利要求9所述的熱水器內膽，其特征在于，所述金屬外襯與所述pex內襯層之間的剝離強度為285n/cm-380n/cm。

11.根據權利要求9所述的熱水器內膽，其特征在于，所述pex內襯層的交聯度為72％-76％。

12.一種制備權利要求9-11中任一項所述的熱水器內膽的方法，其特征在于，包括：

13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，所述滾塑成型的溫度為220℃-280℃，所述滾塑成型的時間為15min-35min。

14.一種熱水器，其特征在于，具有權利要求9-11中任一項所述的熱水器內膽或采用權利要求12或13所述的方法制備得到的熱水器內膽。

技術總結
本發明公開了可交聯聚乙烯共混物及其制備方法和應用。其中，可交聯聚乙烯共混物包括：80?120重量份的聚乙烯基本樹脂、2?15重量份的極性材料、0.1?5重量份的過氧化物交聯劑、0.1?1重量份的抗氧劑和0.5?2重量份的除味劑；除味劑包括錳基有機酸鹽、鋅基有機酸鹽和稀土基有機酸鹽的混合物。本發明通過在可交聯聚乙烯共混物中添加除味劑解決了過氧化物交聯劑在加熱過程中會分解產生刺激性氣味的問題，使PEX內襯層滿足了熱水器內膽的衛生安全要求。同時，通過在可交聯聚乙烯共混物中添加極性材料，提高了聚乙烯基體樹脂與金屬外襯之間的粘結性，在使用過程不會出現脫層的現象，從而滿足了熱水器內膽使用壽命的要求。

技術研發人員：吳軍軍,楊勇,宋瑞倫,申勇兵
受保護的技術使用者：蕪湖美的智能廚電制造有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28