CN103090123B - 一种高抗冲可消音消静电的聚氯乙烯管 - Google Patents
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Abstract
一种高抗冲可消音消静电的聚氯乙烯管，管壁由若干层环壁构成，相邻层的环壁之间由若干条状支撑筋连接，条状支撑筋轴向均布在聚氯乙烯管管壁中相邻层的环壁之间，且相邻层间的条状支撑筋内外错位排布；在聚氯乙烯主料中添加导电炭黑、金属粉、阻燃剂、复合稳定剂、丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR、氯化聚乙烯类抗冲改性剂CPE、外润滑剂、内润滑剂、功能性助剂等辅料，经单螺杆或双螺杆挤出机挤出聚氯乙烯管，高抗冲、可消音、消静电。中空多层结构的管壁可以改变声波的传播方式和方向，音频互相抵消，极大的减小了噪音的分贝量，具备消音功能；多层结构的管壁提高管材的弹性和抗冲击性能，可以缓冲冲击力，吸收冲击能量。
Description
技术领域
本发明属于聚氯乙烯管的生成技术领域，尤其是涉及一种高抗冲可消音消静电的聚氯乙烯管，可用作采矿、沼气、轻纺、化工和电子等一些特殊行业的输送管路。
背景技术
现有技术中井下矿用金属管材或沼气用金属管材已经被塑料管材代替，塑料管材受到人们的青睐，主要是因为它不仅成本低，重量轻，安装方便，而且耐腐蚀性能好，但井下或沼气输送存在易燃、易产生静电等缺陷，因此本领域技术人员在致力于塑料管材的改性研究。
管道在使用过程中因介质流动、压力变化或流体内包裹气体等都会引起噪音，很多使用场所存在噪音扰民或影响工作环境的问题，长期处于这种环境中对人们的身心健康有较影响大，噪音有时也会干扰特殊环境的指挥和判断。
在阻燃改性方面，主要是在树脂原料中加入添加阻燃剂，阻燃剂的种类很多，可以单独使用一种类型，也可以将几种阻燃剂混合使用，常使用有含溴阻燃剂和含锑化合物。
在抗静电改性方面，主要有两种方法，一种是在制品表面采用电镀、涂覆、粘贴导电材料等方式，该方法成本高，污染大；二是添加法，在非极性树脂中添加抗静电剂或导电性填料，但因有些措施不得当，静电效果往往不能长久，致使这种管材的推广应用受到一定程度的限制。
静电放电引起的组件击穿损害是电子工业中最普遍、最严重的静电危害，它分硬击穿和软击穿，硬击穿是一次性造成元器件介质击穿、烧毁或永久性失效，软击穿则是造成器件的性能劣化或参数指标下降。
静电危害起因于用电和静电火花，静电的危害很多，第一种危害来源于带电体的相互作用；第二种危害是可能因静电火花引燃某些易燃物体而发生爆炸。人们常说防患于未然，防止产生静电措施一般是降低流速和流量，改造起电强烈的工艺环节，采用起电较少的设备材料等。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，提供了一种高抗冲可消音消静电的聚氯乙烯管。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种高抗冲可消音消静电的聚氯乙烯管，其管壁由若干层环壁构成，相邻层的环壁之间由若干条状支撑筋连接，条状支撑筋轴向均布在聚氯乙烯管管壁中相邻层的环壁之间，且相邻层间的条状支撑筋内外错位排布，藉此构成聚氯乙烯管的管壁呈中空的多层结构；优选地，条状支撑筋在聚氯乙烯管管壁中相邻层的环壁之间螺旋设置。
一种高抗冲可消音消静电的聚氯乙烯管，其制作组分和配比为：按重量份计，100份聚氯乙烯主料中需另外添加辅料导电炭黑0-8份，金属粉0-7份，阻燃剂8-17份，复合稳定剂3-4份，丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR 4-8份，氯化聚乙烯类抗冲改性剂CPE 0-8份，外润滑剂0.5-0.8份，内润滑剂0.5-0.8份，功能性助剂0-30份。
优选地，所述组分中，选用3型聚氯乙烯做主料；所述炭黑在30-1000pa真空条件下，经100-300℃加热10-60分钟作改性处理；所述金属粉为铜粉、镁粉、铝粉、铁粉的单个组分或多个组分配比，且金属粉为3000目以上的纳米粉；所述阻燃剂为十溴二苯醚4-11份、三氧化二锑3-8份的混合造粒料；所述功能性助剂为玻璃纤维0-30份、超细碳酸钙0-30份的混合造粒料。
一种高抗冲可消音消静电的聚氯乙烯管，其制作方法为：将各组分在高速混合机上混合均匀，各组分材料充分相融后进行造粒，由2毫米孔径的多孔板造粒模头挤出并切成小颗粒，然后经单螺杆或双螺杆挤出机挤出聚氯乙烯管，经过真空定型、冷却、牵引和定长切割可得所需成品。
本发明将管壁设计成中空的多层结构，且相邻层的环壁之间由若干条状支撑筋连接，中空的管壁结构可以改变声波的传播方式和方向，音频互相抵消，极大的减小了噪音的分贝量，具备消音功能；多层结构的管壁提高管材的弹性和抗冲击性能，可以缓冲冲击力，吸收冲击能量。
组分中，导电炭黑是一种永久性抗静电剂，添加后在长期使用过程中不会因水洗、磨损塑料材料等原因丧失抗静电性能，这种炭黑从石油裂解物中采集生成，具有特殊的空壳结构，临界添加量较小，对物料其它性能影响较小，单位比表面积大，易于形成较完善、均匀的导电网络，为了使导电炭黑更有效，炭黑须在30-1000pa真空条件下，经100-300℃加热10-60分钟作改性处理。
组分中，金属粉作消电子剂使用，导电性能优异，金属粉为3000目以上的纳米粉，使用过程对物料中其它成分影响较小，管道使用过程中只要接触地面或其它大电阻物体，静电就立即消失，根本无法产生电子集聚而形成高电压或电子打火现象。
组分中，阻燃剂是含溴阻燃剂、含锑化物按比例组成，三氧化二锑与十溴二苯醚配合使用，可生成阻燃作用大的五氧化二锑，阻燃效果好，隔绝效应强，热稳定性高，最佳发挥阻燃的作用，同时能稀释可燃气体的浓度并促进树脂表面碳化，具有很好的阻燃协同作用。
组分中，丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR具有优良加工性和良好的耐冲击性，耐候性好，可长期具有稳定性，氯化聚乙烯类抗冲改性剂CPE为橡胶体，弹性好，耐冲击效果优越，但加工性差，耐候性不如丙烯酸酯类，但两类抗冲改性剂协同作用既发挥了很好的管材短期抗冲击性，又能确保管材长期的耐冲击性。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：参看图1，本发明聚氯乙烯管的管壁由若干层环壁1构成，相邻层的环壁之间由若干条状支撑筋2连接，优选条状支撑筋在聚氯乙烯管管壁中相邻层的环壁之间螺旋设置；条状支撑筋2轴向均布在聚氯乙烯管管壁中相邻层的环壁1之间，且相邻层间的条状支撑筋内外错位排布，藉此构成聚氯乙烯管的管壁呈中空的多层结构。
组分及配比1：按重量份计，3型聚氯乙烯100份，导电炭黑5份，镁粉5份，由10份十溴二苯醚和7份三氧化二锑混合造粒的阻燃剂，复合稳定剂3份，丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR 6份，氯化聚乙烯类抗冲改性剂CPE 6份，外润滑剂0.6份，内润滑剂0.6份，根据需要还可以添加若干份颜料。聚氯乙烯管的制作方法为：将各组分在高速混合机上混合均匀，各组分材料充分相融后进行造粒，由2毫米孔径的多孔板造粒模头挤出并切成小颗粒，然后经单螺杆或双螺杆挤出机挤出聚氯乙烯管，经过真空定型、冷却、牵引和定长切割可得所需成品，可长久消电子，阻燃性和抗冲击性较好，这种管材可用于沼气输送管、矿用管等。
组分及配比2：按重量份计，3型聚氯乙烯100份，铜粉5份，由5份十溴二苯醚和4份三氧化二锑混合造粒的阻燃剂，复合稳定剂4份，丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR 5份，氯化聚乙烯类抗冲改性剂CPE 3份，外润滑剂0.6份，内润滑剂0.6份，由15份玻璃纤维和15份超细碳酸钙混合造粒的功能性助剂，根据需要还可以添加若干份颜料。聚氯乙烯管的制作方法为：将各组分在高速混合机上混合均匀，各组分材料充分相融后进行造粒，由2毫米孔径的多孔板造粒模头挤出并切成小颗粒，然后经单螺杆或双螺杆挤出机挤出聚氯乙烯管，经过真空定型、冷却、牵引和定长切割可得所需成品，可抗静电，阻燃性和弹性模量较好，可作为轻纺生产车间用管等。
组分及配比3：按重量份计，3型聚氯乙烯100份，导电炭黑5份，由7份十溴二苯醚和5份三氧化二锑混合造粒的阻燃剂，复合稳定剂3份，丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR 8份，外润滑剂0.6份，内润滑剂0.6份，由8份玻璃纤维和7份超细碳酸钙混合造粒的功能性助剂，根据需要还可以添加若干份颜料。聚氯乙烯管的制作方法为：将各组分在高速混合机上混合均匀，各组分材料充分相融后进行造粒，由2毫米孔径的多孔板造粒模头挤出并切成小颗粒，然后经单螺杆或双螺杆挤出机挤出聚氯乙烯管，经过真空定型、冷却、牵引和定长切割可得所需成品，可抗静电，阻燃性和抗冲击性较好，这种管材可用于电子行业管等。
组分及配比4：按重量份计，3型聚氯乙烯100份，导电炭黑5份，金属粉5份，由10份十溴二苯醚和7份三氧化二锑混合造粒的阻燃剂，复合稳定剂4份，丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR 6份，氯化聚乙烯类抗冲改性剂CPE 6份，外润滑剂0.6份，内润滑剂0.6份，由15份玻璃纤维和15份超细碳酸钙混合造粒的功能性助剂，根据需要还可以添加若干份颜料。聚氯乙烯管的制作方法为：将各组分在高速混合机上混合均匀，各组分材料充分相融后进行造粒，由2毫米孔径的多孔板造粒模头挤出并切成小颗粒，然后经单螺杆或双螺杆挤出机挤出聚氯乙烯管，经过真空定型、冷却、牵引和定长切割可得所需成品，可长久消电子，阻燃性和抗冲击性较好，这种管材可用于化工管等。
组分及配比5：按重量份计，3型聚氯乙烯100份，导电炭黑8份，镁粉6份，由10份十溴二苯醚和7份三氧化二锑混合造粒的阻燃剂，复合稳定剂3份，丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR 8份，氯化聚乙烯类抗冲改性剂CPE 8份，外润滑剂0.6份，内润滑剂0.6份，由3份玻璃纤维和2份超细碳酸钙混合造粒的功能性助剂，根据需要还可以添加若干份颜料。聚氯乙烯管的制作方法为：将各组分在高速混合机上混合均匀，各组分材料充分相融后进行造粒，由2毫米孔径的多孔板造粒模头挤出并切成小颗粒，然后经单螺杆或双螺杆挤出机挤出聚氯乙烯管，经过真空定型、冷却、牵引和定长切割可得所需成品，可长久抗静电，具有消电子功能，阻燃性和抗冲击性较好，这种管材可作为沼气输送管、煤矿、瓦斯抽放管等。
本发明将管壁设计成中空的多层结构，且相邻层的环壁之间由若干条状支撑筋连接，中空的管壁结构可以改变声波的传播方式和方向，音频互相抵消，极大的减小了噪音的分贝量，具备消音功能；多层结构的管壁提高管材的弹性和抗冲击性能，可以缓冲冲击力，吸收冲击能量。
组分中，导电炭黑是一种永久性抗静电剂，添加后在长期使用过程中不会因水洗、磨损塑料材料等原因丧失抗静电性能，这种炭黑从石油裂解物中采集生成，具有特殊的空壳结构，临界添加量较小，对物料其它性能影响较小，单位比表面积大，易于形成较完善、均匀的导电网络，为了使导电炭黑更有效，炭黑须在30-1000pa真空条件下，经100-300℃加热10-60分钟作改性处理。
组分中，金属粉作消电子剂使用，导电性能优异，金属粉为3000目以上的纳米粉，使用过程对物料中其它成分影响较小，管道使用过程中只要接触地面或其它大电阻物体，静电就立即消失，根本无法产生电子集聚而形成高电压或电子打火现象。
组分中，阻燃剂是含溴阻燃剂、含锑化物按比例组成，三氧化二锑与十溴二苯醚配合使用，可生成阻燃作用大的五氧化二锑，阻燃效果好，隔绝效应强，热稳定性高，最佳发挥阻燃的作用，同时能稀释可燃气体的浓度并促进树脂表面碳化，具有很好的阻燃协同作用。
组分中，丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR具有优良加工性和良好的耐冲击性，耐候性好，可长期具有稳定性，氯化聚乙烯类抗冲改性剂CPE为橡胶体，弹性好，耐冲击效果优越，但加工性差，耐候性不如丙烯酸酯类，但两类抗冲改性剂协同作用既发挥了很好的管材短期抗冲击性，又能确保管材长期的耐冲击性。
最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明的技术方案并不限于上述实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种高抗冲可消音消静电的聚氯乙烯管，其管壁由若干层环壁（1）构成，相邻层的环壁（1）之间由若干条状支撑筋（2）连接，条状支撑筋（2）轴向均布在聚氯乙烯管管壁中相邻层的环壁（1）之间，且相邻层间的条状支撑筋（2）内外错位排布，藉此构成聚氯乙烯管的管壁呈中空的多层结构，其特征在于所述聚氯乙烯管的制作组分和配比为：按重量份计，100份聚氯乙烯主料中需另外添加辅料导电炭黑0-8份，金属粉0-7份，阻燃剂8-17份，复合稳定剂3-4份，丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR 4-8份，氯化聚乙烯类抗冲改性剂CPE 0-8份，外润滑剂0.5-0.8份，内润滑剂0.5-0.8份，功能性助剂0-30份，其中所述主料选用3型聚氯乙烯；所述炭黑在30-1000pa真空条件下，经100-300℃加热10-60分钟作改性处理；所述金属粉为铜粉、镁粉、铝粉、铁粉的单个组分或多个组分配比，且金属粉为3000目以上的纳米粉；所述阻燃剂为十溴二苯醚4-11份、三氧化二锑3-8份的混合造粒料；所述功能性助剂为玻璃纤维0-30份、超细碳酸钙0-30份的混合造粒料；制作时将各组分在高速混合机上混合均匀，各组分材料充分相融后进行造粒，由2毫米孔径的多孔板造粒模头挤出并切成小颗粒，然后经单螺杆或双螺杆挤出机挤出聚氯乙烯管，经过真空定型、冷却、牵引和定长切割可得所需成品。
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