CN104212035A - 一种高强度自润滑超高分子量聚乙烯耐磨复合管加工方法 - Google Patents

一种高强度自润滑超高分子量聚乙烯耐磨复合管加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高强度自润滑超高分子量聚乙烯耐磨复合管加工方法，属于管道加工设计技术领域，包括以下步骤：步骤1、用高速混合机将超高分子量聚乙烯树脂、纳米层状硅酸盐、抗氧剂、低分子聚乙烯蜡、石墨高速搅混均匀并除去部分水分得到原料混合物；步骤2、将原料混合物经料斗加入挤出机，在高效螺杆的作用下将原料混合物输送到加料段，经塑化、挤出成型、定型冷却、牵引、切割，制成超高分子量聚乙烯管；步骤3、将制得的超高分子量聚乙烯管衬在带有法兰的钢管内部，管端经加热、翻边、冷却定型最终制得高强度自润滑超高分子量聚乙烯耐磨复合管。本发明加工方法，制得的管道具有高耐磨、高强度、耐冲击、耐腐蚀、自润滑等优良性能和特点。

Description

一种高强度自润滑超高分子量聚乙烯耐磨复合管加工方法
技术领域
本发明涉及一种高强度自润滑超高分子量聚乙烯耐磨复合管加工方法，属于管道加工设计技术领域。
背景技术
高强度自润滑超高分子量聚乙烯耐磨复合管被广泛的用于矿山、石油、化工、煤炭、冶金等行业磨损性介质的输送。但是，现有超高分子量聚乙烯存在熔体粘度高，流动性差、对热剪切不敏感，容易发生剪切断裂或受热发生降解等缺陷，影响了生产效率，而且塑料内管存在强度低、模量低、耐压性能不足等缺陷，影响并制约了超高分子量聚乙烯管材的应用。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种工艺简单，生产制造容易，制得的管道具有高耐磨、高强度、耐冲击、耐腐蚀、自润滑、寿命长、质量轻等优良性能和特点的高强度自润滑超高分子量聚乙烯耐磨复合管加工方法。
本发明是这样实现的，一种高强度自润滑超高分子量聚乙烯耐磨复合管加工方法，其特征是，包括以下步骤 ：
步骤1、用高速混合机将超高分子量聚乙烯树脂、纳米层状硅酸盐、抗氧剂、 低分子聚乙烯蜡、石墨高速搅混均匀并除去部分水分得到原料混合物，原料混合物中的水分含量控制在0.4%以下；超高分子量聚乙烯树脂、纳米层状硅酸盐、抗氧剂、低分子聚乙烯蜡、石墨的质量百分比分别是：80%～95%、3%～5%、0.05%～1%、2%～3%、2%～3%； 
步骤2、 将原料混合物经料斗加入挤出机，在高效螺杆的作用下将原料混合物输送到加料段，经塑化、挤出成型、定型冷却、牵引、切割，制成超高分子量聚乙烯管；其中，挤出成型阶段的温度控制在175-250℃；定型冷却阶段采用水和油同时冷却的方式进行冷却，冷却温度为90-100℃；
步骤3、将制得的超高分子量聚乙烯管衬在带有法兰的钢管内部，管端经加热、翻边、冷却定型最终制得高强度自润滑超高分子量聚乙烯耐磨复合管。
优选的，所述超高分子量聚乙烯树脂为平均分子量为150-400万的超高分子量聚乙烯树脂。
优选的，所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯和四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸]季戊醇酯的混合物。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果 ：
1、配方改进：在原料中加入了抗氧剂，降低超高分子量聚乙烯内管在高温挤出成型过程中的降解反应，提高产品质量。利用石墨的特殊结构、性能和表面改性技术，解决润滑性和耐磨性的技术瓶颈。
2、工艺技术改进：由传统的单螺杆挤出改进为高效螺杆进行挤出成型，提高了生产效率。
通过本发明提供的高强度自润滑超高分子量聚乙烯耐磨复合管加工方法，生产出来的产品具有高耐磨、高强度、耐冲击、耐腐蚀、自润滑、寿命长、质量轻等优良性能和特点。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细的描述。
一种高强度自润滑超高分子量聚乙烯耐磨复合管加工方法，包括以下步骤 ：
（1）用高速混合机将超高分子量聚乙烯树脂、纳米层状硅酸盐、抗氧剂、低分子聚乙烯蜡、石墨高速搅混均匀并除去部分水分得到原料混合物，原料混合物中的水分含量控制在0.4%以下；超高分子量聚乙烯树脂、纳米层状硅酸盐、抗氧剂、低分子聚乙烯蜡、石墨的质量百分比分别是：80%～95%、3%～5%、0.05%～1%、2%～3%、2%～3%； 其中，所述超高分子量聚乙烯树脂为平均分子量为150-400万的超高分子量聚乙烯树脂；本发明中，抗氧剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯和四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸]季戊醇酯的混合物；
（2）将原料混合物经料斗加入挤出机，在高效螺杆的作用下将原料混合物输送到加料段，经塑化、挤出成型、定型冷却、牵引、切割，制成超高分子量聚乙烯管；挤出成型阶段的温度控制在175-250℃；定型冷却阶段采用水和油同时冷却的方式进行冷却，冷却温度为90-100℃；
（3）将制得的超高分子量聚乙烯管衬在带有法兰的钢管内部，管端经加热、翻边、冷却定型最终制得高强度自润滑超高分子量聚乙烯耐磨复合管。

Claims (3)

1. 一种高强度自润滑超高分子量聚乙烯耐磨复合管加工方法，其特征是，包括以下步骤 ：
步骤1、用高速混合机将超高分子量聚乙烯树脂、纳米层状硅酸盐、抗氧剂、低分子聚乙烯蜡、石墨高速搅混均匀得到原料混合物，原料混合物中的水分含量控制在0.4%以下；超高分子量聚乙烯树脂、纳米层状硅酸盐、抗氧剂、低分子聚乙烯蜡、石墨的质量百分比分别是：80%～95%、3%～5%、0.05%～1%、2%～3%、2%～3%； 
步骤2、 将原料混合物经料斗加入挤出机，在高效螺杆的作用下将原料混合物输送到加料段，经塑化、挤出成型、定型冷却、牵引、切割，制成超高分子量聚乙烯管；其中，挤出成型阶段的温度控制在175-250℃；定型冷却阶段采用水-油同时冷却的方式进行冷却，冷却温度为90-100℃；
步骤3、将制得的超高分子量聚乙烯管衬在带有法兰的钢管内部，管端经加热、翻边、冷却定型最终制得高强度自润滑超高分子量聚乙烯耐磨复合管。
2. 根据权利要求1所述的一种高强度自润滑超高分子量聚乙烯耐磨复合管加工方法，其特征是，所述超高分子量聚乙烯树脂为平均分子量为150-400万的超高分子量聚乙烯树脂。
3. 根据权利要求1所述的一种高强度自润滑超高分子量聚乙烯耐磨复合管加工方法，其特征是，优选的，所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯和四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸]季戊醇酯的混合物。
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