CN107602983A - 一种超高分子量聚乙烯管材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超高分子量聚乙烯管材及其制备方法，属于高分子材料领域，所述管材包括以下重量份的原料：超高分子量聚乙烯80‑120份、陶土5‑9份、碳黑2‑6份、硬脂酸0.1‑1份、硼酸锌0.1‑1份、抗静电剂0.1‑0.5份、抗氧化剂0.1‑0.5份。本发明制备的超高分子量聚乙烯管材具有优良的耐热抗老化性能、耐磨性能和力学性能，超高分子量聚乙烯管材的流动性得到改善。
Description
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管材及其制备方法。
背景技术
聚乙烯是应用最广泛也是产量最大的合成树脂之一，主要应用于工农业生产及人类生活的各个方面。聚乙烯种类繁多，按照分子量的不同可以分为：低分子量聚乙烯、普通分子量聚乙烯和超高分子量聚乙烯。超高分子量聚乙烯是一种分子量在150万以上的、线性结构的、具有优异的耐摩擦性、耐冲击性、自润滑性、耐化学药品性、耐低温、卫生无毒、拉伸强度高等性能的热塑性工程塑料。
随着社会的发展，塑料管材的应用越来越广泛。塑料管材中以超高分子量聚乙烯管材的使用最为广泛，它几乎集中了各种塑料的优点，特征是它的耐冲击性、耐磨损性、耐化学腐蚀性、自润滑性及吸收冲击性能使目前所有塑料中最好的。然而尽管超高分子量聚乙烯有着极其优异的性能，但是由于它具有极高的粘度、很低的临界剪切速率，因此在生产过程中，流动性差、耐应力较差、容易开裂和产生静电从而影响管材的制备，且其制品的成型加工尤为困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐磨性能、力学性能和流动性能均较好的超高分子量聚乙烯管材及其制备方法。
为了实现本发明的目的，采用如下技术方案：
一种超高分子量聚乙烯管材，所述管材包括以下重量份的原料：超高分子量聚乙烯80-120份、陶土5-9份、碳黑2-6份、硬脂酸0.1-1份、硼酸锌0.1-1份、抗静电剂0.1-0.5份、抗氧化剂0.1-0.5份。
优选地，所述管材包括以下重量份的原料：超高分子量聚乙烯95-115份、陶土6-8份、碳黑2-5份、硬脂酸0.3-0.8份、硼酸锌0.1-0.5份、抗静电剂0.1-0.5份、抗氧化剂0.1-0.5份。
优选地，所述管材包括以下重量份的原料：超高分子量聚乙烯100份、陶土7份、碳黑4份、硬脂酸0.5份、硼酸锌0.4份、抗静电剂0.2份、抗氧化剂0.4份。
一种超高分子量聚乙烯管材的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取80-120份超高分子量聚乙烯、5-9份陶土、2-6份、0.1-1份碳黑硬脂酸、0.1-1份硼酸锌、0.1-0.5份抗静电剂和0.1-0.5份抗氧化剂，混合搅拌均匀得混合料；
(2)将混合料放入挤出机挤出，挤出机各段温度为一段温度为90-120℃，二段温度为180-190℃，三段温度为190-200℃，四段温度为200-210℃，主机转速为45-50r/min；
(3)冷却，用温度70-80℃的水进行冷却，定型。
优选地，混合搅拌的速度为35-50r/min，搅拌时间为10-20min。
优选地，挤出机压力35-40Mpa。
本发明的有益效果：
本发明制备的超高分子量聚乙烯管材具有优良的耐热抗老化性能、耐磨性能和力学性能，超高分子量聚乙烯管材的流动性得到改善。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种超高分子量聚乙烯管材，所述管材包括以下重量份的原料：超高分子量聚乙烯80份、陶土5份、碳黑2份、硬脂酸0.1份、硼酸锌0.1份、抗静电剂0.1份、抗氧化剂0.1份。
其制备方法，包括以下步骤：
(1)称取超高分子量聚乙烯80份、陶土5份、碳黑2份、硬脂酸0.1份、硼酸锌0.1份、抗静电剂0.1份、抗氧化剂0.1份，混合搅拌均匀得混合料，其中混合搅拌的速度为35r/min，搅拌时间为20min；
(2)将混合料放入挤出机挤出，挤出机各段温度为一段温度为90℃，二段温度为180℃，三段温度为190℃，四段温度为200℃，主机转速为45r/min；挤出机压力35Mpa；
(3)冷却，用温度70℃的水进行冷却，定型。
实施例2
一种超高分子量聚乙烯管材，所述管材包括以下重量份的原料：超高分子量聚乙烯120份、陶土9份、碳黑6份、硬脂酸1份、硼酸锌1份、抗静电剂0.5份、抗氧化剂0.5份。
其制备方法，包括以下步骤：
(1)称取超高分子量聚乙烯120份、陶土9份、碳黑6份、硬脂酸1份、硼酸锌1份、抗静电剂0.5份、抗氧化剂0.5份，混合搅拌均匀得混合料，其中混合搅拌的速度为50r/min，搅拌时间为10min；
(2)将混合料放入挤出机挤出，挤出机各段温度为一段温度为120℃，二段温度为190℃，三段温度为200℃，四段温度为210℃，主机转速为50r/min；挤出机压力40Mpa；
(3)冷却，用温度80℃的水进行冷却，定型。
实施例3
一种超高分子量聚乙烯管材，所述管材包括以下重量份的原料：超高分子量聚乙烯95份、陶土6份、碳黑2份、硬脂酸0.3份、硼酸锌0.1份、抗静电剂0.1份、抗氧化剂0.5份。
其制备方法，包括以下步骤：
(1)称取超高分子量聚乙烯95份、陶土6份、碳黑2份、硬脂酸0.3份、硼酸锌0.1份、抗静电剂0.1份、抗氧化剂0.5份，混合搅拌均匀得混合料，其中混合搅拌的速度为35-50r/min，搅拌时间为10-20min；
(2)将混合料放入挤出机挤出，挤出机各段温度为一段温度为100℃，二段温度为185℃，三段温度为190℃，四段温度为200℃，主机转速为48r/min；挤出机压力40Mpa；
(3)冷却，用温度75℃的水进行冷却，定型。
实施例4
一种超高分子量聚乙烯管材，所述管材包括以下重量份的原料：超高分子量聚乙烯100份、陶土7份、碳黑4份、硬脂酸0.5份、硼酸锌0.4份、抗静电剂0.2份、抗氧化剂0.4份。
其制备方法，包括以下步骤：
(1)称取超高分子量聚乙烯100份、陶土7份、碳黑4份、硬脂酸0.5份、硼酸锌0.4份、抗静电剂0.2份、抗氧化剂0.4份，混合搅拌均匀得混合料，其中混合搅拌的速度为45r/min，搅拌时间为15min；
(2)将混合料放入挤出机挤出，挤出机各段温度为一段温度为110℃，二段温度为190℃，三段温度为200℃，四段温度为205℃，主机转速为50r/min；挤出机压力40Mpa；
(3)冷却，用温度75℃的水进行冷却，定型。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种超高分子量聚乙烯管材，其特征在于，所述管材包括以下重量份的原料：超高分子量聚乙烯80-120份、陶土5-9份、碳黑2-6份、硬脂酸0.1-1份、硼酸锌0.1-1份、抗静电剂0.1-0.5份、抗氧化剂0.1-0.5份。
2.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯管材，其特征在于，所述管材包括以下重量份的原料：超高分子量聚乙烯95-115份、陶土6-8份、碳黑2-5份、硬脂酸0.3-0.8份、硼酸锌0.1-0.5份、抗静电剂0.1-0.5份、抗氧化剂0.1-0.5份。
3.根据权利要求2所述的超高分子量聚乙烯管材，其特征在于，所述管材包括以下重量份的原料：超高分子量聚乙烯100份、陶土7份、碳黑4份、硬脂酸0.5份、硼酸锌0.4份、抗静电剂0.2份、抗氧化剂0.4份。
4.一种超高分子量聚乙烯管材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取80-120份超高分子量聚乙烯、5-9份陶土、2-6份、0.1-1份碳黑硬脂酸、0.1-1份硼酸锌、0.1-0.5份抗静电剂和0.1-0.5份抗氧化剂，混合搅拌均匀得混合料；
(2)将混合料放入挤出机挤出，挤出机各段温度为一段温度为90-120℃，二段温度为180-190℃，三段温度为190-200℃，四段温度为200-210℃，主机转速为45-50r/min；
(3)冷却，用温度70-80℃的水进行冷却，定型。
5.根据权利要求4所述的超高分子量聚乙烯管材的制备方法，其特征在于，混合搅拌的速度为35-50r/min，搅拌时间为10-20min。
6.根据权利要求4所述的超高分子量聚乙烯管材的制备方法，其特征在于，挤出机压力35-40Mpa。
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