CN103044768A - 一种煤矿井下用聚丙烯管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种煤矿井下用聚丙烯管，包括以下重量份组分：聚丙烯75～80份；阻燃剂4～15份；抗静电剂10～15份；相容性材料3～5份；抗冲击改性剂5～10份；抗氧剂0.5～1份；分散剂0.5～1份。本发明的有益效果为，本发明煤矿井下用聚丙烯管道既很好地利用了聚丙烯特有的抗拉强度大、韧性好、耐多种有机溶剂作用、耐高温性好等特点，又使其具有较好的抗静电阻燃性能，能满足煤矿井下3.2MPa管道系统的使用。在提高聚丙烯材料的阻燃性与抗静电性的同时，又不降低材料的韧性与强度。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿井下用管材领域，尤其涉及采用聚丙烯（PP）制成的双抗聚丙烯矿用管用于煤矿井下供排水、压风、瓦斯抽放与喷浆等。
背景技术
早期，煤矿井下用各种管道主要以钢管、玻璃钢管、PVC管等为主，但由于玻璃钢管表面易脱落，对人体健康有害，PVC管韧性差，易破裂，安全性差、不可回收利用等问题于2005年被国家安监局列为明令限制的产品，而钢管由于其笨重、易腐蚀、易产生电火花等原因也逐渐被淘汰。近几年被广泛推广的煤矿井下用聚乙烯（PE）管道及聚乙烯（PE）钢骨架管，在一定程度上解决了上述产品的不足，但由于聚乙烯管道存在强度差（最大承压为1.6MPa），易下垂，耐热温度低等缺点，一方面使用成本较高，另一方面在强度要求较高、耐热温度要求较高的场合无法满足使用要求，特别是随着PE原材料价格的上涨，其在性价比上已没有优势；而聚乙烯（PE）钢骨架管虽然刚性较好，在一定程度上解决聚乙管道刚性差的问题，但其存在易分层，管道连接密封性差等缺点，也无法很好地在煤矿井下使用。目前已有关于超高分子量聚乙烯双抗管在煤矿井下应用的研究报道，但由于超高分子量聚乙烯加工难度大，价格昂贵，根本无法进行推广。
发明内容
为了解决现有技术配方的聚丙烯管材无法满足煤矿井下特殊场所需要抗静电性与阻燃性，本发明提供一种聚丙烯矿用管，其具有较好的抗静电性与阻燃性，可以应用在煤矿井下。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种煤矿井下用聚丙烯管，包括以下重量份组分：
其中，所述阻燃剂为无机阻燃材料和有机阻燃材料中的一种或两种组合。
其中，所述阻燃剂为红磷阻燃剂、三氧化二锑、十溴二苯乙烷和十溴二苯醚的复配物，按重量份计为：
其中，所述相容性材料为聚丙烯接枝丙烯酸、聚丙烯接枝马来酸酐或乙烯-醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐中的一种或两种组合或三种组合。
本发明的有益效果为，本发明煤矿井下用聚丙烯管道既很好地利用了聚丙烯特有的抗拉强度大、韧性好、耐多种有机溶剂作用、耐高温性好等特点，又使其具有较好的抗静电阻燃性能，能满足煤矿井下3.2MPa管道系统的使用。在提高聚丙烯材料的阻燃性与抗静电性的同时，又不降低材料的韧性与强度。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。
阻燃剂：本发明采用阻燃剂可以为无机阻燃材料或有机阻燃材料。无机阻燃材料有铝、镁、锑、钼、锌等金属氧化物等。有机阻燃有磷酸盐、硼酸盐、硫酸盐等有含卤脂烃和芳香烃。优选组合为为红磷阻燃剂、三氧化二锑、十溴二苯乙烷和十溴二苯醚的复配物，按重量份计为：
抗静电剂：抗静电剂英文名称是Antistatic agent，简称ASA。由于聚合物的体积电阻率一般高达1010～1020Ω·cm，易积蓄静电而发生危险，而抗静电剂多系表面活性剂，可使塑料表面亲合水分，离子型表面活性剂还有导电作用，因而可以使静电及时泄漏。发明采用的抗静电剂为非离子型抗静剂。
相容性材料：即相容剂，本发明采用大分子相容剂作为相容性材料，具体为聚丙烯接枝丙烯酸、聚丙烯接枝马来酸酐或乙烯-醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐中的一种或两种组合或三种组合。
抗冲击改性剂：是指聚烯烃弹性体接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸酐、氯化聚丙烯或热塑性弹性体中的一种或多种组合。
本发明煤矿井下用聚丙烯管的制备方法包括：将以下实施例中相关的组分材料混合，采用挤出、模压或注射方式处理上述材料混合；对所述挤出、模压或注射方式得到的管材进行冷却成型。
发明人经过长期试验得出，在提高聚丙烯材料的阻燃性与抗静电性的同时，又不降低材料的韧性与强度，才能获得性能更好的煤矿井下用聚丙烯管材。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种煤矿井下用聚丙烯管，其特征在于，包括以下重量份组分：
聚丙烯 75～80份；
阻燃剂 4～15份；
抗静电剂 10～15份；
相容性材料 3～5份；
抗冲击改性剂 5～10份；
抗氧剂 0.5～1份；
分散剂 0.5～1份。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下用聚丙烯管，其特征在于，所述阻燃剂为无机阻燃材料和有机阻燃材料中的一种或两种组合。
3.根据权利要求2所述的煤矿井下用聚丙烯管，其特征在于，所述阻燃剂为红磷阻燃剂、三氧化二锑、十溴二苯乙烷和十溴二苯醚的复配物，按重量份计为：
红磷阻燃剂 40～60份；
三氧化二锑 20～30份；
十溴二苯乙烷 10～20份；
十溴二苯醚 10～20份。
4.根据权利要求1所述的煤矿井下用聚丙烯管，其特征在于，所述相容性材料为聚丙烯接枝丙烯酸、聚丙烯接枝马来酸酐或乙烯-醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐中的一种或两种组合或三种组合。
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Denomination of invention: Polypropylene pipe for underground coal mine Effective date of registration: 20150917 Granted publication date: 20150624 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited by Share Ltd Fuqing branch Pledgor: Fujian Hengjie Plastics New Material Co., Ltd. Registration number: 2015350000073 |
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