CN107163339A - 一种矿用聚乙烯管材及其制备方法 - Google Patents

一种矿用聚乙烯管材及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107163339A
CN107163339A CN201710317835.3A CN201710317835A CN107163339A CN 107163339 A CN107163339 A CN 107163339A CN 201710317835 A CN201710317835 A CN 201710317835A CN 107163339 A CN107163339 A CN 107163339A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
polyethylene
piping materials
mineral
fire retardant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710317835.3A
Other languages
English (en)
Inventor
李娟�
李伟利
张正梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ANHUI GOODEE PIPE INDUSTRY TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
ANHUI GOODEE PIPE INDUSTRY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ANHUI GOODEE PIPE INDUSTRY TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical ANHUI GOODEE PIPE INDUSTRY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201710317835.3A priority Critical patent/CN107163339A/zh
Publication of CN107163339A publication Critical patent/CN107163339A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/001—Conductive additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/04—Antistatic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/18—Applications used for pipes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明一种矿用聚乙烯管材及其制备方法，属于塑料管道加工技术领域，是由下述重量份的原料制备而成：聚乙烯90～110份，接枝聚乙烯8～12份，导电炭黑8～12份，阻燃剂25～35份，三元乙丙胶8～12份，纳米碳酸钙15～20份，偶联剂0.5～1.5份，抗氧剂2～5份。本发明中导电炭黑先用偶联剂、阻燃剂和纳米碳酸钙分散开来，有效地解决了导电炭黑易团聚的问题，使本发明中矿用聚乙烯管材具备优良的抗静电性能。

Description

一种矿用聚乙烯管材及其制备方法
技术领域
本发明涉及塑料管道加工技术领域，特别涉及一种矿用聚乙烯管材及其制备方法。
背景技术
聚乙烯管因质轻、耐腐蚀、耐老化、易安装等特点在矿井中使用越来越广泛，在矿井中主要应用于压风、排水、通风、抽浆、排放瓦斯等。塑料管材上聚集的静电对矿井危害较大，以抽放瓦斯管为例，在抽放过程中，管道中流动的物质主要是瓦斯主体，但夹杂一定数量的粉尘，这些带有固体粉尘的气流，在塑料管道中以一定的速度流动时，气体和固体粉尘将与管壁发生频繁的摩擦和碰撞，从而产生强烈的静电，伴有火花放电现象，其放电火花的能量足以点燃瓦斯，容易引起火灾或瓦斯爆炸，造成矿井事故，但通用聚乙烯(PE)管材抗静电和阻燃性能达不到行业要求，因此需要特殊的矿井用阻燃抗静电聚乙烯专用管道。
聚乙烯(PE)管材的阻燃改性一般有向塑料中添加阻燃剂、向塑料中共混入具有高阻燃性的树脂以及在塑料制品表面层化阻燃材料等几种方法。另一方面，为了改进聚乙烯(PE)管材的抗静电性，通常采用添加抗静电剂的办法即可达到要求，但若要赋予其导电性，则需要加入炭黑类材料或金属类材料等导电物质。本研究采用抗静电剂与炭黑共同添加的方法来改进PE的抗静电性，同时添加阻燃剂来改进其阻燃性能。
但是，由于导电炭黑的高结构性，当它添加入聚合物中时，炭黑粒子间极易团聚，很难分散开来，从而影响聚合物基体中导电网络的形成，达不到良好的抗静电效果。
发明内容
本发明提供了一种矿用聚乙烯管材及其制备方法，解决现有的矿用聚乙烯管材添加抗静电剂后达不到良好的抗静电效果的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种矿用聚乙烯管材，是由下述重量份的原料制备而成：聚乙烯90～110份，接枝聚乙烯8～12份，导电炭黑8～12份，阻燃剂25～35份，三元乙丙胶8～12份，纳米碳酸钙15～20份，偶联剂0.5～1.5份，抗氧剂2～5份。
其中，优选地，所述阻燃剂为重量比为3～4:1的十溴联苯醚和三溴化锑。
其中，优选地，所述偶联剂为硅烷类偶联剂。
其中，优选地，所述抗氧剂为抗氧剂CA。
一矿用聚乙烯管材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将导电炭黑、纳米碳酸钙、接枝聚乙烯和偶联剂加入高速混合机中，加热至80～90℃，搅拌15～20min，得混合物料；
(2)将聚乙烯、三元乙丙胶、阻燃剂、和抗氧剂加入混合机中，混合均匀，然后加入步骤(1)所得的混合物料，混匀后出料；
(3)挤出成型得到矿用聚乙烯管材。
其中，优选地，所述步骤(3)挤出成型的温度为160～200℃。
本发明有益效果：
本发明中导电炭黑先用偶联剂、阻燃剂和纳米碳酸钙分散开来，有效地解决了导电炭黑易团聚的问题，使本发明中矿用聚乙烯管材具备优良的抗静电性能。并且，降低了昂贵导电碳黑的使用量，在导电碳黑的用量达到3.9％时就能达到MT 181-88《煤矿井下用塑料管安全性能检测规范》的抗静电性能的要求。
并且，本发明在乙烯管材添加有中空玻璃微珠、滑石粉和三元乙丙胶均有效地改进矿用聚乙烯管材的性能。具体参数如下：熔融指数：0.7～0.9g/10min、缺口冲击强度：50～60KJ/m2、拉伸强度：25～35MPa、断裂伸长率：450～550％、弯曲强度：10～15MPa。
具体实施方式
下面将结合本发明具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，所描述的实例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员，在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例提供一种矿用聚乙烯管材，是由下述重量份的原料制备而成：聚乙烯100份，接枝聚乙烯10份，导电炭黑10份，阻燃剂30份，三元乙丙胶10份，纳米碳酸钙18份，硅烷类偶联剂1.0份，抗氧剂CA 4份。
其中，所述阻燃剂为重量比为3～4:1的十溴联苯醚和三溴化锑。
上述矿用聚乙烯管材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将导电炭黑、纳米碳酸钙、接枝聚乙烯和偶联剂加入高速混合机中，加热至85℃，搅拌18min，得混合物料；
(2)将聚乙烯、三元乙丙胶、阻燃剂、和抗氧剂加入混合机中，混合均匀，然后加入步骤(1)所得的混合物料，混匀后出料；
(3)挤出成型，挤出成型的温度为180℃，得到矿用聚乙烯管材。
本实施例制得的矿用聚乙烯管材具体参数如下：表面电阻：6.4×105、熔融指数：0.8g/10min、缺口冲击强度：54KJ/m2、拉伸强度：32MPa、断裂伸长率：530％、弯曲强度：13MPa。
实施例2
本实施例提供一种矿用聚乙烯管材，是由下述重量份的原料制备而成：聚乙烯90份，接枝聚乙烯12份，导电炭黑8份，阻燃剂35份，三元乙丙胶8份，纳米碳酸钙20份，硅烷类偶联剂0.5份，抗氧剂CA 5份。
其中，所述阻燃剂为重量比为3～4:1的十溴联苯醚和三溴化锑。
上述矿用聚乙烯管材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将导电炭黑、纳米碳酸钙、接枝聚乙烯和偶联剂加入高速混合机中，加热至80℃，搅拌20min，得混合物料；
(2)将聚乙烯、三元乙丙胶、阻燃剂、和抗氧剂加入混合机中，混合均匀，然后加入步骤(1)所得的混合物料，混匀后出料；
(3)挤出成型，挤出成型的温度为160℃，得到矿用聚乙烯管材。
本实施例制得的矿用聚乙烯管材具体参数如下：表面电阻：6.2×105、熔融指数：0.7g/10min、缺口冲击强度：58KJ/m2、拉伸强度：28MPa、断裂伸长率：460％、弯曲强度：11MPa。
实施例3
本实施例提供一种矿用聚乙烯管材，是由下述重量份的原料制备而成：聚乙烯110份，接枝聚乙烯8份，导电炭黑12份，阻燃剂25份，三元乙丙胶12份，纳米碳酸钙15份，硅烷类偶联剂1.5份，抗氧剂CA 2份。
其中，所述阻燃剂为重量比为3～4:1的十溴联苯醚和三溴化锑。
上述矿用聚乙烯管材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将导电炭黑、纳米碳酸钙、接枝聚乙烯和偶联剂加入高速混合机中，加热至90℃，搅拌15min，得混合物料；
(2)将聚乙烯、三元乙丙胶、阻燃剂、和抗氧剂加入混合机中，混合均匀，然后加入步骤(1)所得的混合物料，混匀后出料；
(3)挤出成型，挤出成型的温度为200℃，得到矿用聚乙烯管材。
本实施例制得的矿用聚乙烯管材具体参数如下：表面电阻：6.0×105、熔融指数：0.85g/10min、缺口冲击强度：52KJ/m2、拉伸强度：32MPa、断裂伸长率：510％、弯曲强度：11MPa。
实施例4
本实施例提供一种矿用聚乙烯管材，是由下述重量份的原料制备而成：聚乙烯110份，接枝聚乙烯12份，导电炭黑8份，阻燃剂35份，三元乙丙胶12份，纳米碳酸钙20份，硅烷类偶联剂1.5份，抗氧剂CA 5份。
其中，所述阻燃剂为重量比为3～4:1的十溴联苯醚和三溴化锑。
上述矿用聚乙烯管材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将导电炭黑、纳米碳酸钙、接枝聚乙烯和偶联剂加入高速混合机中，加热至82℃，搅拌18min，得混合物料；
(2)将聚乙烯、三元乙丙胶、阻燃剂、和抗氧剂加入混合机中，混合均匀，然后加入步骤(1)所得的混合物料，混匀后出料；
(3)挤出成型，挤出成型的温度为190℃，得到矿用聚乙烯管材。
本实施例制得的矿用聚乙烯管材具体参数如下：表面电阻：6.1×105、熔融指数：0.8g/10min、缺口冲击强度：55KJ/m2、拉伸强度：27MPa、断裂伸长率：470％、弯曲强度：13MPa。
实施例5
本实施例提供一种矿用聚乙烯管材，是由下述重量份的原料制备而成：聚乙烯95份，接枝聚乙烯11份，导电炭黑9份，阻燃剂32份，三元乙丙胶11份，纳米碳酸钙18份，硅烷类偶联剂1.2份，抗氧剂CA 3份。
其中，所述阻燃剂为重量比为3～4:1的十溴联苯醚和三溴化锑。
上述矿用聚乙烯管材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将导电炭黑、纳米碳酸钙、接枝聚乙烯和偶联剂加入高速混合机中，加热至88℃，搅拌16min，得混合物料；
(2)将聚乙烯、三元乙丙胶、阻燃剂、和抗氧剂加入混合机中，混合均匀，然后加入步骤(1)所得的混合物料，混匀后出料；
(3)挤出成型，挤出成型的温度为170℃，得到矿用聚乙烯管材。
本实施例制得的矿用聚乙烯管材具体参数如下：表面电阻：6.2×105、熔融指数：0.85g/10min、缺口冲击强度：52KJ/m2、拉伸强度：33MPa、断裂伸长率：530％、弯曲强度：13MPa。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种矿用聚乙烯管材，其特征在于是由下述重量份的原料制备而成：聚乙烯90～110份，接枝聚乙烯8～12份，导电炭黑8～12份，阻燃剂25～35份，三元乙丙胶8～12份，纳米碳酸钙15～20份，偶联剂0.5～1.5份，抗氧剂2～5份。
2.根据权利要求1所述的一种矿用聚乙烯管材，其特征在于：所述阻燃剂为重量比为3～4:1的十溴联苯醚和三溴化锑。
3.根据权利要求1所述的一种矿用聚乙烯管材，其特征在于：所述偶联剂为硅烷类偶联剂。
4.根据权利要求1所述的一种矿用聚乙烯管材，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂CA。
5.一种权利要求1～4任一项所述的矿用聚乙烯管材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将导电炭黑、纳米碳酸钙、接枝聚乙烯和偶联剂加入高速混合机中，加热至80～90℃，搅拌15～20min，得混合物料；
(2)将聚乙烯、三元乙丙胶、阻燃剂、和抗氧剂加入混合机中，混合均匀，然后加入步骤(1)所得的混合物料，混匀后出料；
(3)挤出成型得到矿用聚乙烯管材。
6.根据权利要求5所述的一种矿用聚乙烯管材的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)挤出成型的温度为160～200℃。
CN201710317835.3A 2017-05-08 2017-05-08 一种矿用聚乙烯管材及其制备方法 Pending CN107163339A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710317835.3A CN107163339A (zh) 2017-05-08 2017-05-08 一种矿用聚乙烯管材及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710317835.3A CN107163339A (zh) 2017-05-08 2017-05-08 一种矿用聚乙烯管材及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107163339A true CN107163339A (zh) 2017-09-15

Family

ID=59813165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710317835.3A Pending CN107163339A (zh) 2017-05-08 2017-05-08 一种矿用聚乙烯管材及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107163339A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108690243A (zh) * 2018-05-18 2018-10-23 山东思舟信息科技有限公司 一种新型导电橡胶的制备方法
CN109467776A (zh) * 2018-09-29 2019-03-15 台州学院 一种防静电pe管材及其制造方法
CN109535709A (zh) * 2018-11-09 2019-03-29 湖南华曙高科技有限责任公司 高分子聚合物粉末材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1667035A (zh) * 2005-03-11 2005-09-14 煤炭科学研究总院重庆分院 煤矿用聚乙烯抽放瓦斯管的材料
CN101429303A (zh) * 2008-12-02 2009-05-13 汤阴县超贝工程设备有限公司 改性聚乙烯抗静电阻燃管材的生产方法
CN102775669A (zh) * 2012-08-21 2012-11-14 天津军星管业集团有限公司 可膨胀阻燃型煤矿井下用聚乙烯管材

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1667035A (zh) * 2005-03-11 2005-09-14 煤炭科学研究总院重庆分院 煤矿用聚乙烯抽放瓦斯管的材料
CN101429303A (zh) * 2008-12-02 2009-05-13 汤阴县超贝工程设备有限公司 改性聚乙烯抗静电阻燃管材的生产方法
CN102775669A (zh) * 2012-08-21 2012-11-14 天津军星管业集团有限公司 可膨胀阻燃型煤矿井下用聚乙烯管材

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108690243A (zh) * 2018-05-18 2018-10-23 山东思舟信息科技有限公司 一种新型导电橡胶的制备方法
CN108690243B (zh) * 2018-05-18 2021-05-07 烁元新材料(东营)股份有限公司 一种导电橡胶的制备方法
CN109467776A (zh) * 2018-09-29 2019-03-15 台州学院 一种防静电pe管材及其制造方法
CN109535709A (zh) * 2018-11-09 2019-03-29 湖南华曙高科技有限责任公司 高分子聚合物粉末材料及其制备方法
CN109535709B (zh) * 2018-11-09 2020-06-30 湖南华曙高科技有限责任公司 高分子聚合物粉末材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101704976B (zh) 一种低烟无卤阻燃三元乙丙橡胶及其挤出成型制备方法
CN102485786B (zh) 一种高强度抗静电聚丙烯结构板材及其制备方法
CN107011564A (zh) 一种阻燃抗静电聚乙烯管材及其制备方法
CN107163339A (zh) 一种矿用聚乙烯管材及其制备方法
CN102585348A (zh) 一种增韧导电材料及其制备方法
CN104327380A (zh) 一种无卤阻燃抗静电聚丙烯材料的制备方法
CN103160055B (zh) 户外用asa/pvc-m共挤出管材组合物及其制备工艺
CN110183764B (zh) 抗静电、自清洁的碳纳米管管材的加工方法
CN105175854A (zh) 一种增强增韧hdpe中空壁缠绕管
CN104098897A (zh) 一种耐腐蚀抗疲劳的电缆护套材料
CN103360712B (zh) 耐高温耐磨高电性辐照交联再生聚烯烃/纳米氢氧化镁无卤阻燃环保电缆料及其生产方法
CN101759900B (zh) 无卤阻燃抗静电聚乙烯材料、管道及其制备方法
CN105086088A (zh) 一种聚乙烯复合塑料粒子
CN102786754B (zh) 一种沼气用阻燃抗静电增韧pvc管材
CN103642161A (zh) 一种高抗冲氯化聚氯乙烯管材及其制备方法
CN107652545A (zh) 一种填充改性聚丙烯材料及其制备方法
CN103073756A (zh) 一种高延展性低烟环保型阻燃耐油电缆料
CN103172937B (zh) 一种硅烷接枝ppr管材专用料及其制备方法
CN104211861B (zh) 一种钢管防腐聚烯烃粘接树脂的制备方法
CN101824180A (zh) 高弹性的辐射交联的聚烯烃软管及其制备方法
CN101343388B (zh) 矿用聚乙烯管材组合物
CN102040817B (zh) 一种pc/pe塑料合金、其制备方法及应用
CN109384988A (zh) 一种基于赤泥改性的高韧性pe中空壁缠绕管的制备工艺
CN101402812B (zh) 一种导电热塑性粉末及其制备方法和应用
CN109021358A (zh) 一种基于赤泥改性的高韧性pe中空壁缠绕管的制备工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170915

RJ01 Rejection of invention patent application after publication