CN108395600A - 一种耐温耐油型导爆管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐温耐油型导爆管,包括内层树脂和外层树脂;其中,所述内层树脂包括如下重量份的组分:低密度聚乙烯LDPE:60‑90份;增粘树脂:10‑40份;抗氧剂:0.2‑0.8份;润滑剂:0.1‑0.3份;所述外层树脂包括如下重量份的组分:高密度聚乙烯HDPE:50‑80份;丙烯酸酯橡胶:20‑50份;线性低密度聚乙烯LLDPE:10‑40份;增容剂:10‑20份;无机纳米填料:1‑2份;抗氧剂:0.5‑1份;润滑剂:0.2‑0.5份;其中,所述增粘剂为乙烯‑丙烯酸EAA共聚物与Surlyn树脂的共混材料,Surlyn树脂为钠离子型聚合物或锌离子型聚合物;所述增容剂为乙烯‑丙烯酸酯类共聚物。本发明还公开了一种耐温耐油型导爆管的制备方法。本发明制备的导爆管在复杂苛刻环境条件下传爆可靠性良好,具有优异的耐温性和耐油性。
Description
技术领域
本发明属于塑料导爆管技术领域,具体涉及一种耐温耐油型导爆管及其制备方法。
背景技术
导爆管是内壁涂有极薄层炸药粉的塑料空心软管。导爆管受到外界一定强度的激发冲量 作用后被起爆,管内产生爆轰波,以2000m/s的速度在管内稳定传播,在爆破工程中须与雷 管配合使用,从而实现远距离引爆。
目前,国内生产导爆管的主要材料是低密度聚乙烯(LDPE),主要用于国内生产和应用 最为普遍的普通型单层导爆管,但此类型导爆管拉伸强度低、耐高温性和耐油性差、管壁抗 冲击爆破能力小,只能用于环境要求较低的地面小型爆破。油对导爆管的渗透作用可使导爆 管断爆,表现为正常传播的爆轰波在传至导爆管的浸油部位时断爆,如在浸油部位起爆则导 爆管拒爆。受高温或低温影响导爆管的强度将急剧变化,极易发生管体被拉细、破裂等损伤, 导致传爆中断。随着爆破工程应用场合的日趋苛刻和复杂,例如高寒和高温地区的爆破,石 油矿和地蜡矿井下爆破,以及多孔粒状铵油炸药的使用,都对导爆管的耐温性和耐油性提出 了要求。
从国外引进的双层导爆管生产技术,通过内层高粘度树脂实现对药粉的高粘附性,选用 的材料包括Surlyn树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)等 强极性且对无机粉末具有吸附作用的树脂。导爆管外层材料通过树脂改性或共混的方法实现 特殊的环境功能,如耐油性、耐温性、耐磨性、耐候性等,选用的树脂原料有低密度聚乙烯 (LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)等。但目前此方法所使用 的树脂原料及制造技术都还不成熟,无法满足日趋复杂苛刻的使用环境要求。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足,提供一种耐温耐油型导爆管及其制备方法。
本发明的第一个目的在于提供一种耐温耐油型导爆管,通过以下技术方案实现:
一种耐温耐油型导爆管,其特征在于,包括内层树脂和外层树脂;
其中,所述内层树脂包括如下重量份的组分:
所述外层树脂包括如下重量份的组分:
其中,所述增粘剂为乙烯-丙烯酸EAA共聚物与Surlyn树脂的共混材料,Surlyn树脂为 钠离子型聚合物或锌离子型聚合物;所述增容剂为乙烯-丙烯酸酯类共聚物。
根据本发明的优选实施例,所述增粘剂的EAA与Surlyn树脂的重量比为7:3~8:2;EAA 中丙烯酸AA的重量百分比为8.5-12%,熔融指数在7.0-14.0g/10min;Surlyn树脂的熔融指 数在4.5-10.0g/10min。
根据本发明的优选实施例,所述丙烯酸酯橡胶为标准型和超耐寒型两种丙烯酸酯橡胶的 共混材料,两者的重量比为1:(1-2);其中,标准型丙烯酸酯橡胶的脆化温度为-15℃~-20℃, 100℃下的门尼粘度ML(1+4)为30~50M;超耐寒型丙烯酸酯橡胶的脆化温度为-35℃~-45 ℃,100℃下的门尼粘度ML(1+4)为25~40M。
根据本发明的优选实施例,所述增容剂乙烯-丙烯酸酯类共聚物选自乙烯-丙烯酸甲酯共 聚物EMA、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物EEA、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物EBA中的一种或多种。
根据本发明的优选实施例,所述增容剂乙烯-丙烯酸酯类共聚物中丙烯酸酯MA、EA或 BA的重量含量为6%-12%,熔融指数在5.0-8.0g/10min。
根据本发明的优选实施例,所述抗氧剂为受阻酚类主抗氧剂与辅助抗氧剂的复合抗氧剂, 两者重量比1:1~3;受阻酚类抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇(抗 氧剂1010)、β-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八酯(抗氧剂1076)中的一种或两种;辅 助抗氧剂选自双十二碳醇酯、双十四碳醇酯、双十八碳醇酯、硫代二丙酸二月桂酯、硫代二 丙酸二(十八)酯中的一种或几种。
根据本发明的优选实施例,所述无机纳米填料选自纳米活性碳酸钙、纳米活性氧化硅中 的一种或多种;所述润滑剂选自硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸、硬脂酸正丁酯中的一种或几 种。
根据本发明的优选实施例,所述外层树脂还包括偶联剂,所述偶联剂为硅烷偶联剂。
本发明的第二个目的在于提供一种耐温耐油型导爆管的制备方法,通过以下技术方案实 现:
一种耐温耐油型导爆管的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤(1),按照如上所述的内层树脂和外层树脂的各组分原料及配比分别混合,得到内 层树脂的混合物料和外层树脂的混合物料;
步骤(2),将内层树脂的混合物料进行塑化;
步骤(3),将塑化好的内层树脂的混合物料通过挤出机挤出,形成单层胚管,单层胚管 外径为4-9mm,内径为2-5mm;
步骤(4),将炸药细粉均匀粘附在单层胚管内壁上;
步骤(5),将粘附了炸药细粉的单层胚管进行冷却定形;
步骤(6),将冷却定形后的单层胚管加热并拉伸;
步骤(7),将拉伸增强后的单层胚管冷却定形,冷却定形后的胚管外径为2.8-4.5mm,内 径为1.6-4.2mm;
步骤(8),将外层树脂的混合物料涂覆在步骤(7)得到的胚管上,制成双层导爆管;
步骤(9),将涂覆后的双层导爆管冷却定形,冷却定形后即为成品双层导爆管,成品双 层导爆管的外径为2.8-3.2mm,内径为1.0-1.4mm;
步骤(10),将冷却定形后的成品双层导爆管进行收卷,收卷速度为80-120m/min。
根据本发明的优选实施例,步骤(1)所述的混合是在高速混合机中进行,混合时间为 10-25min。
根据本发明的优选实施例,步骤(2)的塑化温度为150℃-190℃,塑化时间为10-20min。
根据本发明的优选实施例,步骤(3)所述的挤出机的模头温度为130℃-170℃。
根据本发明的优选实施例,步骤(4)将炸药细粉通过模头芯棒内孔均匀粘附在胚管内壁 上。
根据本发明的优选实施例,步骤(5)的冷却温度为10℃-25℃,步骤(6)的加热温度为60℃-100℃,步骤(7)的冷却温度为10℃-25℃。
根据本发明的优选实施例,步骤(8)的塑化温度为180℃-230℃,模头温度为170℃-210 ℃。
与现有技术相比,本发明的一种耐温耐油型导爆管及其制备方法具有如下有益效果:
1)本发明将采用乙烯-丙烯酸EAA共聚物和Surlyn树脂的共混树脂作为增粘树脂,乙烯-丙烯酸共聚物分子上所带的大量羟基使其具有很高的极性,对无机粒子及粉末具有优异的吸 附性能,作为导爆管的内层材料可以有效的提高内层管壁对炸药粉末的粘附能力。
2)采用无机纳米填料对高密度聚乙烯进行改性,会限制其完整、致密晶区的形成,可以 有效的提高导爆管外层的韧性,其活性表面与聚合物基体之间的相互作用能够提高制品的抗 张强度,其在体系中均匀分散可以提高制品的尺寸稳定性。
3)丙烯酸酯橡胶主链为饱和碳链,侧基为极性酯基,具有优异的耐热、耐油、耐臭氧、 抗紫外线性能,采用耐油和耐热性能优异的标准型橡胶与耐低温性能优异的耐寒型橡胶共混 改性的方式提升导爆管外层的耐温性和耐油性。
4)本发明采用乙烯-丙烯酸酯共聚物树脂作为聚乙烯和丙烯酸酯橡胶的增容剂,在发挥 二者各自优势的同时保证导爆管具有优良的力学性能。
5)本发明制备的导爆管在复杂苛刻环境条件下传爆可靠性良好,具有优异的耐温性和耐 油性。导爆管在80℃高温环境下24h后,管壁无软化、拉细,起爆后可靠传爆,且管壁无破 裂。导爆管在-40℃低温环境下冷冻2h后,在光滑圆棒上缠绕后拉直,重复五次,管壁无破 裂、折断,起爆后可靠传爆,且管壁无破裂。温度加热到80℃,保持压力在0.3MPa,自然降 温24h后,检查管壁无珠,能可靠传爆,管壁无破裂。室温下抗拉强度大于250N,具有超越普通聚乙烯材料导爆管的拉伸性能,在不同的外界条件下稳定工作,安全可靠,具有广阔的应用前景。
具体实施方式
以下结合具体实施例,对本发明做进一步说明。应理解,以下实施例仅用于说明本发明 而非用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例的耐温耐油型导爆管的内层专用树脂,按照重量份计包括下列组分:
低密度聚乙烯:70份;增粘树脂:30份;抗氧剂:0.5份;润滑剂:0.2份。其中,增粘树脂中EAA与Surlyn树脂的混合重量比为7:3,EAA的AA含量为8.5%(重量),熔融指数 为7.0g/10min;Surlyn树脂为钠离子型聚合物,熔融指数为5.5g/10min。抗氧剂为抗氧剂1010和双十二碳醇酯的复配,两者重量比1:1。润滑剂为硬脂酸锌。
本实施例的耐温耐油型导爆管的外层专用树脂,按照重量份计包括下列组分:
高密度聚乙烯:70份;丙烯酸酯橡胶:30份;线性低密度聚乙烯:30份;增容剂:10份;无机纳米填料:1份;抗氧剂:0.5份;润滑剂:0.2份。其中,丙烯酸酯橡胶中标准型 与超耐寒型橡胶的混合重量比为1:1,标准型丙烯酸酯橡胶脆化温度-15℃,门尼粘度 ML(1+4)(100℃)在30~50M范围内;超耐寒型丙烯酸酯橡胶脆化温度-45℃,门尼粘度 ML(1+4)(100℃)在25~40M范围内。增容剂为EMA,MA含量为6%(重量),熔融指数为 5.0g/10min。无机纳米填料为纳米活性碳酸钙。偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。抗氧剂为抗氧 剂1010和双十二碳醇酯的复配,两者重量比1:1。润滑剂为硬脂酸锌。
按照上述配方,按如下步骤制备耐温耐油型导爆管:
(1)将所述内层和外层专用树脂的各组分在高速混合机中混合15min,得到混合物料;
(2)将内层专用树脂的混合物料分别进行塑化,塑化温度为180℃,塑化时间为10min;
(3)将塑化好的混合物料通过挤出机挤出形成单层胚管,模头温度160℃,胚管外径为 4.5mm,内径为2.8mm;
(4)将炸药细粉通过模头芯棒内孔均匀粘附在单层胚管内壁上;
(5)将粘附了炸药细粉的单层胚管进行冷却定形,冷却温度25℃;
(6)将冷却定形后的单层胚管加热并拉伸,加热温度为80℃;
(7)将拉伸增强后的单层胚管冷却定形,冷却温度为25℃,冷却定形后的胚管外径为 3.0mm,内径1.8mm;
(8)将外层专用树脂涂覆在步骤(7)得到的胚管上,制成双层导爆管。外层专用树脂的混 合物料塑化温度为220℃,模头温度为190℃;
(9)将涂覆后的双层导爆管冷却定形,成品导爆管外径3.0mm,内径1.2mm;
(10)将冷却定形后的双层导爆管进行收卷,收卷速度为100m/min。
实施例2
本实施例的耐温耐油型导爆管的内层专用树脂,按照重量份计包括下列组分:
低密度聚乙烯:70份;增粘树脂:30份;抗氧剂:0.5份;润滑剂:0.2份。其中,增粘树脂中EAA与Surlyn树脂的混合重量比为8:2,EAA的AA含量为9.7%(重量),熔融指数 为11.0g/10min;Surlyn树脂为钠离子型聚合物,熔融指数为5.5g/10min。抗氧剂为抗氧剂1010 和双十二碳醇酯的复配,两者重量比1:2。润滑剂为硬脂酸锌。
本实施例的耐温耐油型导爆管的外层专用树脂,按照重量份计包括下列组分:
高密度聚乙烯:60份;丙烯酸酯橡胶:40份;线性低密度聚乙烯:20份;增容剂:10份;无机纳米填料:1份;抗氧剂:1份;润滑剂:0.5份。其中,丙烯酸酯橡胶中标准型与 超耐寒型橡胶的混合重量比为1:1,标准型丙烯酸酯橡胶脆化温度-15℃,门尼粘度 ML(1+4)(100℃)在30~50M范围内;超耐寒型丙烯酸酯橡胶脆化温度-45℃,门尼粘度 ML(1+4)(100℃)在25~40M范围内。增容剂为EBA,BA含量为7%(重量),熔融指数为 8.0g/10min。无机纳米填料为纳米活性氧化硅。偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。抗氧剂为抗氧 剂1010和双十二碳醇酯的复配,两者重量比1:1。润滑剂为硬脂酸锌。
按照上述配方,按如下步骤制备耐温耐油型导爆管:
(1)将所述内层和外层专用树脂的各组分在高速混合机中混合20min,得到混合物料;
(2)将内层专用树脂的混合物料分别进行塑化,塑化温度为160℃,塑化时间为15min;
(3)将塑化好的混合物料通过挤出机挤出形成单层胚管,模头温度150℃,胚管外径为 8mm,内径为4mm;
(4)将炸药细粉通过模头芯棒内孔均匀粘附在单层胚管内壁上;
(5)将粘附了炸药细粉的单层胚管进行冷却定形,冷却温度为25℃;
(6)将冷却定形后的单层胚管加热并拉伸,加热温度为90℃;
(7)将拉伸增强后的单层胚管冷却定形,冷却温度为25℃,冷却定形后的胚管外径为 4.2mm,内径2.6mm;
(8)将外层专用树脂涂覆在步骤(7)得到的胚管上,制成双层导爆管。外层专用树脂的混 合物料塑化温度为220℃,模头温度为180℃;
(9)将涂覆后的双层导爆管冷却定形,成品导爆管外径3.1mm,内径1.3mm;
(10)将冷却定形后的双层导爆管进行收卷,收卷速度为100m/min。
实施例3
本实施例的耐温耐油型导爆管的内层专用树脂,按照重量份计包括下列组分:
低密度聚乙烯:80份;增粘树脂:20份;抗氧剂:0.5份;润滑剂:0.2份。其中,增粘树脂中EAA与Surlyn树脂的混合重量比为8:2,EAA的AA含量为8.5%(重量),熔融指数 为7.0g/10min;Surlyn树脂为钠离子型聚合物,熔融指数为7.8g/10min。抗氧剂为抗氧剂1010和双十二碳醇酯的复配,两者重量比1:1。润滑剂为硬脂酸锌。
本实施例的耐温耐油型导爆管的外层专用树脂,按照重量份计包括下列组分:
高密度聚乙烯:70份;丙烯酸酯橡胶:30份;线性低密度聚乙烯:30份;增容剂:10份;无机纳米填料:1份;抗氧剂:0.5份;润滑剂:0.2份。其中,丙烯酸酯橡胶中标准型 与超耐寒型橡胶的混合重量比为1:1,标准型丙烯酸酯橡胶脆化温度-20℃,门尼粘度 ML(1+4)(100℃)在30~50M范围内;超耐寒型丙烯酸酯橡胶脆化温度-45℃,门尼粘度 ML(1+4)(100℃)在25~40M范围内。增容剂为EMA,MA含量为6%(重量),熔融指数为 5.0g/10min。无机纳米填料为纳米活性碳酸钙。偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。抗氧剂为抗氧 剂1010和双十二碳醇酯的复配,两者重量比1:1。润滑剂为硬脂酸锌。
按照上述配方,按如下步骤制备耐温耐油型导爆管:
(1)将所述内层和外层专用树脂的各组分在高速混合机中混合15min,得到混合物料;
(2)将内层专用树脂的混合物料分别进行塑化,塑化温度为180℃,塑化时间为15min;
(3)将塑化好的混合物料通过挤出机挤出形成单层胚管,模头温度160℃,胚管外径为 6mm,内径为3mm;
(4)将炸药细粉通过模头芯棒内孔均匀粘附在单层胚管内壁上;
(5)将粘附了炸药细粉的单层胚管进行冷却定形,冷却温度为20℃;
(6)将冷却定形后的单层胚管加热并拉伸,加热温度为80℃;
(7)将拉伸增强后的单层胚管冷却定形,冷却温度为20℃,冷却定形后的胚管外径为 3.8mm,内径2.4mm;
(8)将外层专用树脂涂覆在步骤(7)得到的胚管上,制成双层导爆管。外层专用树脂的混 合物料塑化温度为210℃,模头温度为180℃;
(9)将涂覆后的双层导爆管冷却定形,成品导爆管外径3.1mm,内径1.3mm;
(10)将冷却定形后的双层导爆管进行收卷,收卷速度为100m/min。
实施例4
本实施例的耐温耐油型导爆管的内层专用树脂,按照重量份计包括下列组分:
低密度聚乙烯:70份;增粘树脂:30份;抗氧剂:0.5份;润滑剂:0.2份。其中,增粘树脂中EAA与Surlyn树脂的混合重量比为7:3,EAA的AA含量为8.5%(重量),熔融指数 为7.0g/10min;Surlyn树脂为钠离子型聚合物,熔融指数为5.5g/10min。抗氧剂为抗氧剂1010和双十二碳醇酯的复配,两者重量比1:1。润滑剂为硬脂酸锌。
本实施例的耐温耐油型导爆管的外层专用树脂,按照重量份计包括下列组分:
高密度聚乙烯:70份;丙烯酸酯橡胶:30份;线性低密度聚乙烯:30份;增容剂:10份;无机纳米填料:2份;抗氧剂:0.5份;润滑剂:0.2份。其中,丙烯酸酯橡胶中标准型 与超耐寒型橡胶的混合重量比为1:1,标准型丙烯酸酯橡胶脆化温度-15℃,门尼粘度 ML(1+4)(100℃)在30~50M范围内;超耐寒型丙烯酸酯橡胶脆化温度-45℃,门尼粘度 ML(1+4)(100℃)在25~40M范围内。增容剂为EMA,MA含量为6%(重量),熔融指数为5.0g/10min。无机纳米填料为纳米活性碳酸钙。偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。抗氧剂为抗氧 剂1010和双十二碳醇酯的复配,两者重量比1:1。润滑剂为硬脂酸锌。
按照上述配方,按如下步骤制备耐温耐油型导爆管:
(1)将所述内层和外层专用树脂的各组分在高速混合机中混合20min,得到混合物料;
(2)将内层专用树脂的混合物料分别进行塑化,塑化温度为160℃,塑化时间为15min;
(3)将塑化好的混合物料通过挤出机挤出形成单层胚管,模头温度140℃,胚管外径为 6mm,内径为4mm;
(4)将炸药细粉通过模头芯棒内孔均匀粘附在单层胚管内壁上;
(5)将粘附了炸药细粉的单层胚管进行冷却定形,冷却温度为15℃;
(6)将冷却定形后的单层胚管加热并拉伸,加热温度为90℃;
(7)将拉伸增强后的单层胚管冷却定形,冷却温度为25℃,冷却定形后的胚管外径为 4.2mm,内径1.8mm;
(8)将外层专用树脂涂覆在步骤(7)得到的胚管上,制成双层导爆管。外层专用树脂的混 合物料塑化温度为210℃,模头温度为180℃;
(9)将涂覆后的双层导爆管冷却定形,成品导爆管外径3.1mm,内径1.3mm;
(10)将冷却定形后的双层导爆管进行收卷,收卷速度为100m/min。
实施例5
本实施例的耐温耐油型导爆管的内层专用树脂,按照重量份计包括下列组分:
低密度聚乙烯:70份;增粘树脂:30份;抗氧剂:0.5份;润滑剂:0.2份。其中,增粘树脂中EAA与Surlyn树脂的混合重量比为7:3,EAA的AA含量为8.5%(重量),熔融指数 为7.0g/10min;Surlyn树脂为钠离子型聚合物,熔融指数为5.5g/10min。抗氧剂为抗氧剂1010和双十二碳醇酯的复配,两者重量比1:1。润滑剂为硬脂酸锌。
本实施例的耐温耐油型导爆管的外层专用树脂,按照重量份计包括下列组分:
高密度聚乙烯:70份;丙烯酸酯橡胶:30份;线性低密度聚乙烯:30份;增容剂:10份;无机纳米填料:1份;抗氧剂:0.5份;润滑剂:0.2份。其中,丙烯酸酯橡胶中标准型 与超耐寒型橡胶的混合重量比为1:2,标准型丙烯酸酯橡胶脆化温度-15℃,门尼粘度 ML(1+4)(100℃)在30~50M范围内;超耐寒型丙烯酸酯橡胶脆化温度-40℃,门尼粘度 ML(1+4)(100℃)在25~40M范围内。增容剂为EMA,MA含量为6%(重量),熔融指数为 5.0g/10min。无机纳米填料为纳米活性碳酸钙。偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。抗氧剂为抗氧 剂1010和双十二碳醇酯的复配,两者重量比1:1。润滑剂为硬脂酸锌。
按照上述配方,按如下步骤制备耐温耐油型导爆管:
(1)将所述内层和外层专用树脂的各组分在高速混合机中混合15min,得到混合物料;
(2)将内层专用树脂的混合物料分别进行塑化,塑化温度为180℃,塑化时间为10min;
(3)将塑化好的混合物料通过挤出机挤出形成单层胚管,模头温度160℃,胚管外径为 6mm,内径为3mm;
(4)将炸药细粉通过模头芯棒内孔均匀粘附在单层胚管内壁上;
(5)将粘附了炸药细粉的单层胚管进行冷却定形,冷却温度25℃;
(6)将冷却定形后的单层胚管加热并拉伸,加热温度为80℃;
(7)将拉伸增强后的单层胚管冷却定形,冷却温度为25℃,冷却定形后的胚管外径为 3.2mm,内径1.8mm;
(8)将外层专用树脂涂覆在步骤(7)得到的胚管上,制成双层导爆管。外层专用树脂的混 合物料塑化温度为220℃,模头温度为200℃;
(9)将涂覆后的双层导爆管冷却定形,成品导爆管外径3.0mm,内径1.2mm;
(10)将冷却定形后的双层导爆管进行收卷,收卷速度为120m/min。
实施例6
本实施例的耐温耐油型导爆管的内层专用树脂,按照重量份计包括下列组分:
低密度聚乙烯:70份;增粘树脂:30份;抗氧剂:0.5份;润滑剂:0.2份。其中,增粘树脂中EAA与Surlyn树脂的混合重量比为8:2,EAA的AA含量为8.5%(重量),熔融指数 为7.0g/10min;Surlyn树脂为钠离子型聚合物,熔融指数为5.5g/10min。抗氧剂为抗氧剂1010和双十二碳醇酯的复配,两者重量比1:1。润滑剂为硬脂酸锌。
本实施例的耐温耐油型导爆管的外层专用树脂,按照重量份计包括下列组分:
高密度聚乙烯:70份;丙烯酸酯橡胶:30份;线性低密度聚乙烯:20份;增容剂:20份;无机纳米填料:1份;抗氧剂:0.5份;润滑剂:0.2份。其中,丙烯酸酯橡胶中标准型 与超耐寒型橡胶的混合重量比为1:1,标准型丙烯酸酯橡胶脆化温度-15℃,门尼粘度 ML(1+4)(100℃)在30~50M范围内;超耐寒型丙烯酸酯橡胶脆化温度-45℃,门尼粘度 ML(1+4)(100℃)在25~40M范围内。增容剂为EMA,MA含量为6%(重量),熔融指数为 5.0g/10min。无机纳米填料为纳米活性碳酸钙。偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。抗氧剂为抗氧 剂1010和双十二碳醇酯的复配,两者重量比1:1。润滑剂为硬脂酸锌。
按照上述配方,按如下步骤制备耐温耐油型导爆管:
(1)将所述内层和外层专用树脂的各组分在高速混合机中混合20min,得到混合物料;
(2)将内层专用树脂的混合物料分别进行塑化,塑化温度为160℃,塑化时间为20min;
(3)将塑化好的混合物料通过挤出机挤出形成单层胚管,模头温度150℃,胚管外径为 8mm,内径为4mm;
(4)将炸药细粉通过模头芯棒内孔均匀粘附在单层胚管内壁上;
(5)将粘附了炸药细粉的单层胚管进行冷却定形,冷却温度为25℃;
(6)将冷却定形后的单层胚管加热并拉伸,加热温度为90℃;
(7)将拉伸增强后的单层胚管冷却定形,冷却温度为25℃,冷却定形后的胚管外径为 4.0mm,内径2.1mm;
(8)将外层专用树脂涂覆在步骤(7)得到的胚管上,制成双层导爆管。外层专用树脂的混 合物料塑化温度为210℃,模头温度为180℃;
(9)将涂覆后的双层导爆管冷却定形,成品导爆管外径3.0mm,内径1.2mm;
(10)将冷却定形后的双层导爆管进行收卷,收卷速度为100m/min。
实施例7
按照行业标准WJ/T 2019-2004(塑料导爆管)以及国家标准GB19417-2003(导爆管雷管) 的要求,对实施例1~6的耐温耐油型导爆管各项参数指标进行检测,结果如表1所示。
表1耐温耐油型导爆管各项参数指标
由表1可知,导爆管在80℃高温环境下24h后,管壁无软化、拉细,起爆后可靠传爆,且管壁无破裂。导爆管在-40℃低温环境下冷冻2h后,在光滑圆棒上缠绕后拉直,重复五次,管壁无破裂、折断,起爆后可靠传爆,且管壁无破裂。温度加热到80℃,保持压力在0.3MPa,自然降温24h后,检查管壁无珠,能可靠传爆,管壁无破裂。根据行业标准WJ/T 2019-2004(塑料导爆管)以及国家标准GB19417-2003(导爆管雷管)的要求,传爆速度不小于1600m/s、不大于2000m/s。由表1的结果可见,实施例1-6的方法制备得到的耐温耐油型导爆管的传爆速度符合国标的规定。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述,但其只作为范例,本发明并不限制于以上 描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言,任何对该发明进行的等同修改和替代也都在 本发明的范畴之中。因此,在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改,都应涵 盖在本发明的范围内。
Claims (15)
1.一种耐温耐油型导爆管,其特征在于,包括内层树脂和外层树脂;
其中,所述内层树脂包括如下重量份的组分:
所述外层树脂包括如下重量份的组分:
其中,所述增粘剂为乙烯-丙烯酸EAA共聚物与Surlyn树脂的共混材料,Surlyn树脂为钠离子型聚合物或锌离子型聚合物;所述增容剂为乙烯-丙烯酸酯类共聚物。
2.根据权利要求1所述的耐温耐油型导爆管,其特征在于,所述增粘剂的EAA与Surlyn树脂的重量比为7:3~8:2;EAA中丙烯酸AA的重量百分比为8.5-12%,熔融指数在7.0-14.0g/10min;Surlyn树脂的熔融指数在4.5-10.0g/10min。
3.根据权利要求1所述的耐温耐油型导爆管,其特征在于,所述丙烯酸酯橡胶为标准型和超耐寒型两种丙烯酸酯橡胶的共混材料,两者的重量比为1:(1-2);其中,标准型丙烯酸酯橡胶的脆化温度为-15℃~-20℃,100℃下的门尼粘度ML(1+4)为30~50M;超耐寒型丙烯酸酯橡胶的脆化温度为-35℃~-45℃,100℃下的门尼粘度ML(1+4)为25~40M。
4.根据权利要求1所述的耐温耐油型导爆管,其特征在于,所述增容剂乙烯-丙烯酸酯类共聚物选自乙烯-丙烯酸甲酯共聚物EMA、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物EEA、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物EBA中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的耐温耐油型导爆管,其特征在于,所述增容剂乙烯-丙烯酸酯类共聚物中丙烯酸酯MA、EA或BA的重量含量为6%-12%,熔融指数在5.0-8.0g/10min。
6.根据权利要求1所述的耐温耐油型导爆管,其特征在于,所述抗氧剂为受阻酚类主抗氧剂与辅助抗氧剂的复合抗氧剂,两者重量比1:1~3;受阻酚类抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇、β-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八酯中的一种或两种;辅助抗氧剂选自双十二碳醇酯、双十四碳醇酯、双十八碳醇酯、硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二(十八)酯中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的耐温耐油型导爆管,其特征在于,所述无机纳米填料选自纳米活性碳酸钙、纳米活性氧化硅中的一种或多种;所述润滑剂选自硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸、硬脂酸正丁酯中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的耐温耐油型导爆管,其特征在于,所述外层树脂还包括偶联剂,所述偶联剂为硅烷偶联剂。
9.一种耐温耐油型导爆管的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤(1),按照权利要求1所述的内层树脂和外层树脂的各组分原料及配比分别混合,得到内层树脂的混合物料和外层树脂的混合物料;
步骤(2),将内层树脂的混合物料进行塑化;
步骤(3),将塑化好的内层树脂的混合物料通过挤出机挤出,形成单层胚管,单层胚管外径为4-9mm,内径为2-5mm;
步骤(4),将炸药细粉均匀粘附在单层胚管内壁上;
步骤(5),将粘附了炸药细粉的单层胚管进行冷却定形;
步骤(6),将冷却定形后的单层胚管加热并拉伸;
步骤(7),将拉伸增强后的单层胚管冷却定形,冷却定形后的胚管外径为2.8-4.5mm,内径为1.6-4.2mm;
步骤(8),将外层树脂的混合物料涂覆在步骤(7)得到的胚管上,制成双层导爆管;
步骤(9),将涂覆后的双层导爆管冷却定形,冷却定形后即为成品双层导爆管,成品双层导爆管的外径为2.8-3.2mm,内径为1.0-1.4mm;
步骤(10),将冷却定形后的成品双层导爆管进行收卷,收卷速度为80-120m/min。
10.根据权利要求7所述的耐温耐油型导爆管的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述的混合是在高速混合机中进行,混合时间为10-25min。
11.根据权利要求7所述的耐温耐油型导爆管的制备方法,其特征在于,步骤(2)的塑化温度为150℃-190℃,塑化时间为10-20min。
12.根据权利要求7所述的耐温耐油型导爆管的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述的挤出机的模头温度为130℃-170℃。
13.根据权利要求7所述的耐温耐油型导爆管的制备方法,其特征在于,步骤(4)将炸药细粉通过模头芯棒内孔均匀粘附在胚管内壁上。
14.根据权利要求7所述的耐温耐油型导爆管的制备方法,其特征在于,步骤(5)的冷却温度为10℃-25℃,步骤(6)的加热温度为60℃-100℃,步骤(7)的冷却温度为10℃-25℃。
15.根据权利要求7所述的耐温耐油型导爆管的制备方法,其特征在于,步骤(8)的塑化温度为180℃-230℃,模头温度为170℃-210℃。
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