本發明專利技術涉及一種礦用聚乙烯管，包括以下重量份的各組分：高密度聚乙烯55-85份，乙丙橡膠5-20份，聚丙烯5-20份，低密度聚乙烯3-10份，潤滑劑3-8份，相容劑2-6份，硫化劑0.1-6.0份，阻燃劑5-10份，碳黑10-20份，硫磺0-5份。與現有礦用聚乙烯管材比較，本發明專利技術提供的礦用聚乙烯管阻燃性優良，抗老化性好，耐腐蝕好，化學穩定性極高，耐磨性好，抗沖擊性強。
【技術實現步驟摘要】
本 專利技術涉及高分子材料
，具體的說，涉及一種礦用聚乙烯管。
技術介紹
聚乙烯是結構最簡單的高分子有機化合物，當今世界應用最廣泛的高分子材料之一。聚乙烯由乙烯聚合而成，可制成各種應用材料，管材是其中非常重要的一種，以其他材質的管材相比，PE管具有以下特點1)良好的衛生性能PE管加工時不添加重金屬鹽穩定齊U，材質無毒性，無結垢層，不滋生細菌，很好地解決了城市飲用水的二次污染；2)卓越的耐腐蝕性能除少數強氧化劑外，可耐多種化學介質的侵蝕；無電化學腐蝕；3)長久的使用壽命在額定溫度、壓力狀況下，PE管道可安全使用50年以上；4)較好的耐沖擊性PE管韌性好，耐沖擊強度高，重物直接壓過管道，不會導致管道破裂；5)可靠的連接性能PE管熱熔或電熔接口的強度高于管材本體，接縫不會由于土壤移動或活載荷的作用斷開；6)良好的施工性能管道質輕，焊接工藝簡單，施工方便，工程綜合造價低。礦用聚乙烯管材以其優異的綜合性能得到日益廣泛的應用，隨著國家對煤礦安全的不斷重視，用PE管取代鋼管、玻璃鋼管已經成為保證煤礦安全的理想選擇。但由于PE材料本身的特點，PE管也有一定的弱點，如強度低，碰到堅石，金屬碰撞擠壓，易引起凹坑，直至穿孔；沒有阻燃性；對最高使用壓力有限制，耐低溫性能差等。因此保持PE管道原有的優良性能，改善其韌性不足，提高其阻燃性能、耐磨性能、抗沖擊性、抗開裂性、防結垢性能、耐腐蝕性能、延長系統使用壽命，就成了 PE管道創新發展的課題之一，也是突破礦用PE管道局限性的關鍵。聚乙烯根據密度的不同可分為高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯。其中，高密度聚乙烯具有剛性、硬度和機械強度大，低溫抗沖擊性好，抗應力開裂性好，耐磨性好，耐老化的特性，特別適合在煤礦等大壓力，嚴苛輸送環境下使用。橡膠是一類重要的高分子材料，具有彈性好、韌性好、絕緣性好、機械強度大，低溫抗沖擊性好，抗應力開裂性好，耐磨性好，耐老化的特性。因此，本專利技術采用高密度聚乙烯為基材，添加硫化橡膠作為增強增韌劑，并加入阻燃劑，抗氧化劑、相容劑等，提供一種耐磨性好，耐腐蝕性好，抗沖擊性強的礦用聚乙烯管。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種耐磨性好，耐腐蝕性好，抗沖擊性強的礦用聚乙烯管。本專利技術所述的礦用聚乙烯管包括以下重量份的各組分高密度聚乙烯55-85份，乙丙橡膠5-20份，聚丙烯5-20份，低密度聚乙烯3-10份，潤滑劑3-8份，相容劑2_6份，硫化劑0. 1-6. 0份，阻燃劑5-10份，碳黑10-20份，硫磺0-5份。優選的，所述的礦用聚乙烯管包括以下重量份的各組分高密度聚乙烯75-80份，乙丙橡膠5-10份，聚丙烯5-10份，低密度聚乙烯3-5份，潤滑劑3-5份，相容劑2_3份，硫化劑0. 1-2. 0份，阻燃劑5-8份，碳黑10-15份，硫磺0-2份。其中，所述高密度聚乙烯樹脂可選擇密度大于0.949g/cm3，熔融指數為0. l-52g/10min之間的HDPE樹脂；優選熔融指數為0. l_10g/10min，含有下述a)和b)組分的HDPE樹脂a)具有5，000amu-50, OOOamu的重均分子量和具有2. 5-4. 5的短鏈支化指數的低分子量乙烯共聚物；b)具有60，000amu-800, OOOamu的重均分子量和具有1_2. 5的短鏈支化指數的高分子量乙烯共聚物。所述乙丙橡膠選擇三元乙丙橡膠；所述硫化劑選擇三元乙丙橡膠常用的硫化劑，優選硫磺硫化體系硫化劑，如二硫化二嗎啡啉等，所述硫化劑的用量優選為0. 1-2份；所述聚丙烯選擇均聚聚丙烯,優選熔融指數為I. 8 5. Og/min,密度為0. 90 0.91g/cm3的均聚聚丙烯；更優選熔融指數為3. 5 4. 6g/10min的均聚聚丙烯；所述低密度聚乙烯樹脂的熔融粘度小，流動性好，易加工，因而對其熔體指數的選 擇范圍也較寬，通常MI在0. 3-30g/10min之間；優選MI在0. 3_2g/10min,密度為0. 913g/cm3-0. 923g/cm3 的 LLDPE 樹脂。所述潤滑劑可選擇硬脂酸，硬脂酸鹽，硅油，蠟油，石蠟，聚乙烯蠟等常用潤滑劑中的一種或多種；優選硬脂酸，石蠟或聚乙烯蠟；所述相容劑為馬來酸酐接枝聚乙烯；所述馬來酸酐接枝聚乙烯的熔融指數可以為1.3 2. 5g/min,密度可以為0. 89 0. 91g/cm3 ;優選熔融指數為I. 5 2. lg/10min,密度為0. 89 0. 90g/cm3的馬來酸酐接枝聚乙烯；所述炭黑為常用的白炭黑，導電乙炔炭黑等中的一種；所述阻燃劑可采用本領域常用的阻燃體系，如鹵-銻體系，即十溴二苯醚、六溴環十二烷、八溴醚、四溴雙酚A等，加上阻燃協效劑三氧化二銻；或無機填充料為阻燃劑，如為氫氧化鎂，氫氧化鋁等，考慮到本專利技術聚乙烯管的組分，可利用丙烯酸五溴芐酯與三元乙丙橡膠的接枝共聚物阻燃，優選丙烯酸五溴芐酯或無極填料，所述無極填料優選質量比為2:1-1. I的氫氧化鎂，氫氧化鋁的混合物，本專利技術所提供的高密度聚乙烯管可采用以下方法制備I)將高密度聚乙烯和低密度聚乙烯和潤滑劑在雙螺桿擠出機中共混造粒，雙螺桿擠出機的各段溫度為200-250°C之間，螺桿轉速為200-350rpm，制得改性高密度聚乙烯；2)將所得的改性高密度聚乙烯與乙丙橡膠、聚丙烯、相容劑在密煉機或煉塑機中共混，充分混合然后加入硫化劑和硫磺，阻燃劑和炭黑，密煉混合；密煉機或煉塑機的溫度為15(T280°C，總混合時間為30-360min ；3)將步驟2)制得的密煉膠料經擠出機擠出，制成管材，擠出機的溫度為170 220°C，擠出機轉速為 45-125rad/min，牽引速度為 320_800cm/min。步驟2)實際上是一個動態硫化的過程，可以使乙丙橡膠硫化，并作為增強增韌相分布在高密度聚乙烯內。在具體的工藝上，動態硫化可以分兩步走，高密度聚乙烯可以分兩次加入與橡膠混合，以保護塑料在動態硫化時受到硫化劑的氧化作用；另外，為提高阻燃效果，如果采用的無機填料阻燃劑，先將無機填料混合均勻，再分兩次或兩次以上加入密煉機內；如采用丙烯酸五溴芐酯，則與聚丙烯一起先期加入密煉機中，因此，步驟2)可分成多步進行。步驟I)的擠出過程可如下進行可用雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，所述雙螺桿擠出機的9區加熱溫度可分別為200 210°C，210 220°C，220 230°C，230 240°C，230 240°C, 230 220°C，210 220°C，200 210°C，200 210°C。步驟3)的擠出過程可如下進行擠出機的機筒區長度均分為4段，每段溫度為第I段為173±5°C，第2段為178±5°C，第3段為183±5°C，第4段為185±5°C，擠出機模頭區的模頭長度均分為7段，每段溫度為第I段為193±10°C，第2段為187±5°C，第3段為185±5°C，第4段為195±5°C，第5段為200± 10°C，第6段為205± 10°C，第7段為210±10°C，擠出機轉速為 45-125rad/min，牽引速度為 320_800cm/min。擠出后的高密度聚乙烯礦用管在0. 012-0. 04MPa的真空及水溫20_25°C下定型后，再置于18_23°C的水箱中進行二本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種礦用聚乙烯管，其特征在于，包括以下重量份的各組分：高密度聚乙烯55？85份，乙丙橡膠5？20份，聚丙烯5？20份，低密度聚乙烯3？10份，潤滑劑3？8份，相容劑2？6份，硫化劑0.1？6.0份，阻燃劑5？10份，碳黑10？20份，硫磺0？5份。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：王立君，
申請(專利權)人：浙江新大塑料管件有限公司，
類型：發明
國別省市：
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