CN104262742A - 一种超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐复合管状材料及其制备方法 - Google Patents

一种超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐复合管状材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐复合管状材料及其制备方法，所述超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐复合管状材料以超高分子量聚乙烯为基材，通过加入一定比例的层状纳米硼酸盐、二氧化硅、聚异丁烯树脂、MBS树脂、纳米银粉、硬脂酸锌、抗氧化剂等材料组成复合物，然后经高速捏合机加热捏合，捏合温度为110℃-140℃，然后将原料冷混至低于40℃并用挤出机挤塑成型。

Description

一种超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐复合管状材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐复合高性能管状材料及其制备方法。
背景技术
PE管状材料作为一种新兴的塑料管状材料，具有许多金属管状材料无法比拟的优点：质轻价廉，安装操作简单，耐腐蚀，阻燃性好，在许多领域已经逐步替代金属管状材料。
阻燃、抗静电PE管状材料与传统PE管状材料相比具有明显的阻燃性和抗静电性，从80年代初开始在西方发达国家的矿山中已广泛采用，目前我国也已开始推广该管状材料。由于煤矿及矿山井下环境恶劣，有的湿度达到90％以上，钢管状材料由于潮湿，存在着不耐腐蚀易生锈、使用寿命短、需经常维护、维修费用高等缺点，因此迫切需要新的材料来替代。自国家提倡“以塑代钢”以来，PE管状材料已经得到了逐步推广。
但是，PE是良好的绝缘体，表面电阻大。导电性能差，特别是在煤矿、天然气等易产生静电的场合，会因静电积聚而引起火灾或瓦斯爆炸，同时管道经常受到冲击和碰撞，这就要求管状材料必须达到一定的机械强度，因此，阻燃、抗静电PE管状材料应运而生，如ZL96102654.5公开的煤矿井下抗静电抗燃烧塑料管用组合物。
发明内容
为了进一步提高阻燃、抗静电PE管状材料的物理性能，本发明在付出了创造性劳动后，从而完成了本发明。
本发明的第一个方面，在于提供了一种超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐纳米复合管状材料。
所述复合管状材料主要以超高分子量聚乙烯树脂为基材，通过加入层状纳米硼酸盐提高复合材料的物理性能，最终使使用此复合材料制成的管状材料达到高性能的标准，具体原料重量份组成为：
本发明的所述超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐复合管状材料，按原料重量份组成为：超高分子量聚乙烯树脂100份，二氧化硅5-10份，聚异丁烯树脂10-16份，MBS树脂5-20份，纳米银粉5-15份，层状纳米硼酸盐材料5-10份，硬脂酸锌1-5份，抗氧化剂4-8份。
第二个方面，本发明还提供了所述超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐复合管状材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)按照配方组成称取各种原料，将各种原料加入高速捏合机加热捏合，捏合温度为110℃-140℃；
(2)然后将原料冷混至温度低于40℃；
(3)将混合料用挤出机挤塑成型。
本发明所述超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐纳米复合管状材料具有如下效果或优点：本管状材料的各项性能超过了WT558.2-2005标准要求，拉伸强度可达到了15 Mpa、纵向尺寸变化率可达到±1.3％。
具体实施方式
以下实施例详细说明了本发明，但应该理解，这只是对本发明的示例性例举，而非用来限制本发明，更非意图限制本发明如权利要求所述的保护范围。
实施例1
一种超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐复合管状材料，其原料重量份组成为：超高分子量聚乙烯树脂100份，二氧化硅5份，聚异丁烯树脂10份，MBS树脂5份，纳米银粉5份，层状纳米硼酸盐材料5份，硬脂酸锌1份，抗氧化剂4份。
所述超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐复合管状材料是按照上述步骤，使用所述重量份的各组分制备而得。
实施例2
一种超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐复合管状材料，其料重量份组成为：超高分子量聚乙烯树脂100份，二氧化硅10份，聚异丁烯树脂16份，MBS树脂20份，纳米银粉15份，层状纳米硼酸盐材料10份，硬脂酸锌5份，抗氧化剂8份。
所述超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐复合管状材料是按照上述步骤，使用所述重量份的各组分制备而得。
实施例3
一种超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐复合管状材料，其料重量份组成为：超高分子量聚乙烯树脂100份，二氧化硅8份，聚异丁烯树脂13份，MBS树脂10份，纳米银粉10份，层状纳米硼酸盐材料8份，硬脂酸锌3份，抗氧化剂5份。
所述超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐复合管状材料是按照上述步骤，使用所述重量份的各组分制备而得。
实施例4
一种超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐复合管状材料，其料重量份组成为：超高分子量聚乙烯树脂100份，二氧化硅5份，聚异丁烯树脂12份，MBS树脂8份，纳米银粉12份，层状纳米硼酸盐材料6份，硬脂酸锌2份，抗氧化剂4份。
所述超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐复合管状材料是按照上述步骤，使用所述重量份的各组分制备而得。
应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐复合管状材料，其按原料重量份组成为：超高分子量聚乙烯树脂100份，二氧化硅5-10份，聚异丁烯树脂10-16份，MBS树脂5-20份，纳米银粉5-15份，层状纳米硼酸盐材料5-10份，硬脂酸锌1-5份，抗氧化剂4-8份。
2.权利要求1所述的超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐复合管状材料，特征在于：其原料重量份组成为：超高分子量聚乙烯树脂100份，二氧化硅5份，聚异丁烯树脂10份，MBS树脂5份，纳米银粉5份，层状纳米硼酸盐材料5份，硬脂酸锌1份，抗氧化剂4份。
3.权利要求1所述的超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐复合管状材料，特征在于：原料重量份组成为：超高分子量聚乙烯树脂100份，二氧化硅10份，聚异丁烯树脂16份，MBS树脂20份，纳米银粉15份，层状纳米硼酸盐材料10份，硬脂酸锌5份，抗氧化剂8份。
4.权利要求1所述的超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐复合管状材料，特征在于：原料重量份组成为：超高分子量聚乙烯树脂100份，二氧化硅8份，聚异丁烯树脂13份，MBS树脂10份，纳米银粉10份，层状纳米硼酸盐材料8份，硬脂酸锌3份，抗氧化剂5份。
5.权利要求1所述的超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐复合管状材料，特征在于：原料重量份组成为：超高分子量聚乙烯树脂100份，二氧化硅5份，聚异丁烯树脂12份，MBS树脂8份，纳米银粉12份，层状纳米硼酸盐材料6份，硬脂酸锌2份，抗氧化剂4份。
6.权利要求1所述的超高分子量聚乙烯层状纳米硼酸盐复合管状材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)按照配方组成称取各种原料，将各种原料加入高速捏合机加热捏合，捏合温度为110℃-140℃；
(2)然后将原料冷混至温度低于40℃；
(3)将混合料用挤出机挤塑成型。
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