CN103992551A - 一种阀门防腐衬里塑料 - Google Patents

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陈建海
许军
范传杰
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KAIST VALVE GROUP CO Ltd
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KAIST VALVE GROUP CO Ltd
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
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    • C08L23/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Abstract

本发明涉及一种阀门用防腐衬里塑料，按质量份计为：分子量为350万～400万的超高分子量聚乙烯树脂：60-80份，N,N′-乙撑双硬脂酰胺（EBS）：2-6份，二硫化钼：2-4份，氧化石墨烯：4-6份，短切碳纤维：4-6份，聚乙烯蜡：8-10份，鳞片石墨：3-5份。本发明按上述配比的塑料来制造防腐阀门衬里，可代替氟塑料阀门衬里，成品质量达到国家氟塑料衬里的相关技术标准。另外，通过一种湿法工艺解决了无机填料在本发明树脂中的分散不良和树脂流动性差的难题。

Description

一种阀门防腐衬里塑料
技术领域
本发明涉及一种塑料组合物，具体来说是一种阀门防腐衬里塑料。
背景技术
石油化工工业中广泛应用的阀门防腐，通常是在钢制阀体内表面和阀瓣等零件外表面蔽覆一层防腐衬里，即氟塑料，使金属材料与强腐蚀性介质隔绝。这样可避免氟塑料强度低、难以承受介质高压力作用的缺陷，又可解决钢制阀门零件不耐腐蚀的问题。但是氟塑料作为阀门衬里也存在诸多缺点，比较突出的就是成型加工困难，在熔融状态下无流动性，所以成型过程机械化、自动化程度低，人工劳动强度大。因此，生产能力受到局限，不能适应市场的需求。除了成型加工困难，氟塑料价格昂贵，造成其作为衬里的阀门价格相应偏高。
超高分子量聚乙烯是一种综合性能十分优异的热塑性工程塑料。它的分子结构和普通的高密度聚乙烯相似，但分子量极高，而且具有较强的耐酸、耐碱特性。同时，相比氟塑料，其价格也较为低廉，可以作为氟塑料的替代品。然而，由于超高分子量聚乙烯熔体粘度大，难以连续加工。通过填充层状硅酸盐可以改善高分质量聚乙烯的强度和流动性能。但是，利用纳米级硅酸盐改性的缺点是不易均匀分散。
发明内容
本发明目的在于：提供一种阀门防腐衬里塑料，替代昂贵的、加工困难的氟塑料衬里。
本发明的再一目的在于：提供上述的加工工艺，以便解决无机填料在塑料中分散均匀性的问题。
本发明目的通知下述技术方案实现：一种阀门防腐衬里塑料，按质量份计为：
超高分子量聚乙烯树脂：60～80份
N, N′-乙撑双硬脂酰胺（EBS）：2～6份
二硫化钼：2～4份
氧化石墨烯：4～6份
短切碳纤维：4～6份
聚乙烯蜡：8～10份
鳞片石墨：3～5份；
所述的超高分子量聚乙烯树脂的分子量为350万～400万。
其中，所述的超高分子量聚乙烯树脂质量份为：60、61、62、。。。至80之自然数。
所述的N, N′-乙撑双硬脂酰胺（EBS）质量份为：2、3、4、5或6份。
所述的二硫化钼质量份为：2、3或4份。
所述的氧化石墨烯质量份为：4、5或6份。
所述的短切碳纤维质量份：4、5或6份。
所述的聚乙烯蜡质量份：8、9或10份。
所述的鳞片石墨质量份：3、4或5份。
为了改善填料在树脂基体中的分散，本发明提供一种阀门用防腐衬里用塑料的加工工艺，采用湿法分散的工艺，具体工艺步骤为：
第一，将一定量的氧化石墨烯分散在水中，调节水溶液的pH值为2～5后超声清洗机中处理10分钟得到氧化石墨烯溶液；
第二，向所述的氧化石墨烯溶液中加入短切碳纤维、鳞片石墨和超高分子量聚乙烯，超声处理15分钟后过滤干燥，得到上述干燥后的粉末；
第三，混合造粒工序：将上述干燥后的粉末与EBS、二硫化钼、聚乙烯蜡搅拌混合均匀，熔融混炼、挤出造粒，即可制得本发明阀门防腐衬里塑料。
在上述方案基础上，所述的混合造粒工序：先在通用混合机中混合，控制转速在400～500转/分钟，熔融混炼后在通用的螺杆挤出机中挤出造粒即可。
本发明的优越性在于：
1）采用本发明阀门用防腐衬里塑料可替代氟塑料衬里，不但价格低，而且加工设备易得，易于机械化生产。
2）利用本发明的加工工艺，解决了无机填料在树脂中的分散不良和树脂流动性差的难题，成品质量达到国家氟塑料阀门衬里的相关技术标准。
具体实施方式
实施例 1
一种阀门防腐衬里用塑料，该阀门塑料所需配比物质的质量份为：
分子量350万超高分子量聚乙烯树脂：77份
N,N′-乙撑双硬脂酰胺（EBS）：2份
二硫化钼：2份
氧化石墨烯：4份
短切碳纤维：4份
聚乙烯蜡：8份
鳞片石墨：3份。
将4份氧化石墨烯分散在400份水中，调节水溶液的pH值为2.5后超声清洗机中处理10分钟得到氧化石墨烯溶液，向溶液中加入4份短切碳纤维、3份鳞片石墨和77分超高分子量聚乙烯，超声处理15分钟后过滤干燥，将得到的上述干燥后的粉末与2份EBS、2份二硫化钼、8份聚乙烯蜡，搅拌混合均匀，熔融混炼、挤出造粒，即可制得本发明的阀门防腐衬里用的塑料。
实施例2
一种阀门防腐衬里用塑料，该阀门塑料所需配比物质的质量份为：
分子量380万超高分子量聚乙烯树脂：70份
N,N′-乙撑双硬脂酰胺（EBS）：4份
二硫化钼：3份
氧化石墨烯：5份
短切碳纤维：5份
聚乙烯蜡：9份
鳞片石墨：4份。
将5份氧化石墨烯分散在500份水中，调节水溶液的pH值为3后超声清洗剂中处理10分钟得到氧化石墨烯溶液，向溶液中加入5份短切碳纤维、4份鳞片石墨和70分超高分子量聚乙烯，超声处理15分钟后过滤干燥，将得到的上述干燥后的粉末与4份EBS、3份二硫化钼、9份聚乙烯蜡搅拌混合均匀，熔融混炼、挤出造粒，即可制得本发明的阀门防腐衬里用的塑料。
性能测试结果如下：
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种阀门用防腐衬里塑料，按质量份计为：
超高分子量聚乙烯树脂  60～80份
N, N′-乙撑双硬脂酰胺 2～6份
二硫化钼                    2～4份
氧化石墨烯                 4～6份
短切碳纤维                 4～6份
聚乙烯蜡                    8～10份
鳞片石墨                    3～5份；
其中，所述的所述超高分子量聚乙烯树脂的分子量为350万～400万。
2.根据权利要求1所述的阀门用防腐衬里塑料的加工工艺，采用湿法分散的工艺，具体步骤为：
第一，将所述的氧化石墨烯分散在水中，调节水溶液的pH值为2～5后超声清洗机中处理10分钟得到氧化石墨烯溶液；
第二，向所述的氧化石墨烯溶液中加入短切碳纤维、鳞片石墨和超高分子量聚乙烯，超声处理15分钟后过滤干燥，将得干燥后的粉末；
第三，混合造粒工序：将干燥后的粉末与N, N′-乙撑双硬脂酰胺、二硫化钼、聚乙烯蜡搅拌混合均匀，熔融混炼、挤出造粒，制得阀门用的防腐衬里塑料。
3.根据权利要求2所述的阀门用防腐衬里塑料的加工工艺，其特征在于：所述的混合造粒工序：先在通用混合机中混合，控制转速在400～500转/分钟，熔融混炼后在螺杆挤出机中挤出造粒。
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