CN113563659A - 聚乙烯复合材料及其在制备耐高温内衬油管中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种聚乙烯复合材料及其在制备耐高温内衬油管中的应用,涉及特种管材技术领域。所述聚乙烯复合材料主要由超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、耐热填料以及助剂组成;其中,所述耐热填料包括空心玻璃微珠、氮化硅、滑石粉和软质耐火粘土;所述助剂包括抗氧剂、高分子偶联剂、硬脂酸镁、PE蜡和有机溶剂。通过上述原料配伍后制得的聚乙烯复合材料,各原料达到了协同复配的效果,具有良好的耐温、耐老化的性能,同时力学性能稳定,能涵盖常规内衬油管产品的基本特点。经实验验证,能够有效耐受150℃的高温,并充分满足深井采油环境下使用的技术要求。
Description
技术领域
本发明涉及特种管材技术领域,尤其是涉及一种聚乙烯复合材料及其在制备耐高温内衬油管中的应用。
背景技术
目前,随着油田进入开发后期,时常出现采油井油管的偏磨、腐蚀(杆管偏磨、杆断、管漏)导致油井停产、减产的现象。尤其采油井进入特高含水期后,因杆管偏磨造成报废的油管占油管年用量的1/6以上,造成巨大的资源浪费和生产成本增加。使用内衬油管可以有效解决这个问题。
内衬油管具有抗腐、抗磨、阻力系数小、耐温等特点,可有效的防止磨损和腐蚀,提高油管的使用寿命。现市面上出现的内衬油管材料普遍为高密度聚乙烯材料,然而现有的技术HDPE高密度聚乙烯内衬具有很好的防腐、防偏磨效果,但在使用方面最大的问题就是不耐高温,它只能在80℃以下的井中使用,那么对于井深在2500米以下的井,就会产生因温度过高而无法使用的问题。
因此,研究开发出一种可以在深井采油环境下使用的耐热内衬油管,该内衬油管能够耐受150℃的高温,同时还能涵盖常规内衬油管产品的基本特点,变得十分必要和迫切。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种本发明提供的聚乙烯复合材料,通过上述原料配伍后制得的聚乙烯复合材料,各原料达到了协同复配的效果,具有良好的耐温、耐老化的性能,同时力学性能稳定,能涵盖常规内衬油管产品的基本特点。
本发明的第二目的在于提供一种聚乙烯复合材料的制备方法。
本发明的第三目的在于提供一种聚乙烯复合材料的应用,所述聚乙烯复合材料可以广泛应用于耐高温内衬油管的制备过程中。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
本发明提供的一种聚乙烯复合材料,所述聚乙烯复合材料主要由超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、耐热填料以及助剂组成;
其中,所述耐热填料包括空心玻璃微珠、氮化硅、滑石粉和软质耐火粘土;
所述助剂包括抗氧剂、高分子偶联剂、硬脂酸镁、PE蜡和有机溶剂。
进一步的,按质量份数计,所述聚乙烯复合材料包括以下组分:
超高分子量聚乙烯55-75份、高密度聚乙烯10-20份、空心玻璃微珠10-15份、氮化硅2-5份、滑石粉1-2份、软质耐火粘土1-3份、抗氧剂0.4~0.6份、高分子偶联剂0.2~0.5份、硬脂酸镁0.2~0.5份、PE蜡0.1~0.5份和有机溶剂0.6~1.5份;
优选地,按质量份数计,所述聚乙烯复合材料包括以下组分:
超高分子量聚乙烯60份、高密度聚乙烯17份、空心玻璃微珠12份、氮化硅3份、滑石粉1.5份、软质耐火粘土1.5份、抗氧剂0.5份、高分子偶联剂0.5份、硬脂酸镁0.5份、PE蜡0.5份和有机溶剂1.5份。
进一步的,所述超高分子量聚乙烯的数均分子量为260~320万;
所述高密度聚乙烯的数均分子量为25~40万。
进一步的,所述空心玻璃微珠主要由硼硅酸盐制得;
优选地,所述空心玻璃微珠的粒径为10~250μm;壁厚为1~2μm。
进一步的,所述氮化硅为粒径10~18μm的粉末;
优选地,所述高分子偶联剂包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的至少一种,优选为乙烯基三甲氧基硅烷;
优选地,所述抗氧剂包括巴斯夫抗氧剂Irganox1010、巴斯夫抗氧剂Irganox PS800、巴斯夫抗氧剂Irganox MD1024或巴斯夫抗氧剂Irganox GX222中的至少一种,优选为巴斯夫抗氧剂Irganox1010;
优选地,所述有机溶剂包括乙酸乙酯、甲醇、乙醇或丙酮中的至少一种,优选为乙酸乙酯。
本发明提供的一种上述聚乙烯复合材料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
首先使用有机溶剂对高分子偶联剂进行稀释,得到溶液A;然后利用溶液A对耐热填料进行表面改性,得到表面改性填料;随后将包括表面改性填料的各原料混匀后干燥,得到聚乙烯复合材料。
进一步的,所述溶液A中高分子偶联剂与有机溶剂的体积比为1:2~4。
进一步的,所述表面改性在搅拌的条件下进行,所述搅拌的速率为100~200r/min,搅拌时间为10~20min;
优选地,所述各原料混匀在搅拌的条件下进行,所述搅拌的速率为100~200r/min,搅拌时间为10~20min。
进一步的,所述干燥的温度为90~110℃,干燥的时间为20~25h。
本发明提供的一种上述聚乙烯复合材料在制备耐高温内衬油管中的应用;
所述耐高温内衬油管的内衬主要由上述聚乙烯复合材料制得。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明提供的聚乙烯复合材料,所述聚乙烯复合材料主要由超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、耐热填料以及助剂组成;其中,所述耐热填料包括空心玻璃微珠、氮化硅、滑石粉和软质耐火粘土;所述助剂包括抗氧剂、高分子偶联剂、硬脂酸镁、PE蜡和有机溶剂。其中,在上述聚乙烯复合材料中,以超高分子量聚乙烯(UHMWPE)作为基体材料,混合高密度聚乙烯(HDPE)可以提高复合材料的抗冲击强度和流动性;空心玻璃微珠的内部是稀薄的气体,所以它具有隔热的特性,是各种保温产品的极佳填充剂;氮化硅(Si3N4)可以直接分散到超高分子量聚乙烯的大分子链中,减慢分子链的热运动,提高体系耐热性,有利于管材的外形和尺寸的稳定。软质耐火粘土在高分子偶联剂的作用下与聚乙烯大分子链发生偶联反应,继续阻碍聚乙烯大分子链的运动,从而增加体系的耐温性能;抗氧剂巴斯夫抗氧剂Irganox1010的加入可防止聚合物加工过程中发生降解,影响力学性能,并提高材料的耐老化性能;加入硬脂酸镁和PE蜡可在加工过程中降低材料与机械之间和材料内部之间的相互摩擦,从而改善塑料加工性能。通过上述原料配伍后制得的聚乙烯复合材料,各原料达到了协同复配的效果,具有良好的耐温、耐老化的性能,同时力学性能稳定,能涵盖常规内衬油管产品的基本特点。经实验验证,能够有效耐受150℃的高温,并充分满足深井采油环境下使用的技术要求。
本发明提供的聚乙烯复合材料的制备方法,所述制备方法首先使用有机溶剂对高分子偶联剂进行稀释,得到溶液A;然后利用溶液A对耐热填料进行表面改性,得到表面改性填料;随后将包括表面改性填料的各原料混匀后干燥,得到聚乙烯复合材料。上述制备方法具有制备工艺简单、易于操作的优势。
本发明提供的上述聚乙烯复合材料可以广泛应用于耐高温内衬油管的制备过程中,其中,所述耐高温内衬油管的内衬主要由上述聚乙烯复合材料制得。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,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,都属于本发明保护的范围。
根据本发明的一个方面,一种聚乙烯复合材料,所述聚乙烯复合材料主要由超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、耐热填料以及助剂组成;
其中,所述耐热填料包括空心玻璃微珠、氮化硅、滑石粉和软质耐火粘土;
所述助剂包括抗氧剂、高分子偶联剂、硬脂酸镁、PE蜡和有机溶剂。
本发明提供的聚乙烯复合材料,所述聚乙烯复合材料主要由超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、耐热填料以及助剂组成;其中,所述耐热填料包括空心玻璃微珠、氮化硅、滑石粉和软质耐火粘土;所述助剂包括抗氧剂、高分子偶联剂、硬脂酸镁、PE蜡和有机溶剂。
在上述聚乙烯复合材料中,以超高分子量聚乙烯(UHMWPE)作为基体材料,混合高密度聚乙烯(HDPE),高密度聚乙烯(HDPE)可以提高复合材料的抗冲击强度和流动性;
空心玻璃微珠的内部是稀薄的气体,所以它具有隔热的特性,是各种保温产品的极佳填充剂;
选取氮化硅(Si3N4)、滑石粉(3MgO·4SiO2·H2O)做耐热填料,氮化硅(Si3N4)可以直接分散到超高分子量聚乙烯的大分子链中,减慢分子链的热运动,提高体系耐热性,同时在UHMWPE/HDPE混合树脂中起到骨架的作用,有利于管材的外形和尺寸的稳定。
软质耐火粘土在高分子偶联剂(乙烯基三甲氧基硅烷)的作用下与聚乙烯大分子链发生偶联反应,继续阻碍聚乙烯大分子链的运动,从而增加体系的耐温性能;
抗氧剂巴斯夫抗氧剂Irganox1010的加入可防止聚合物加工过程中发生降解,影响力学性能,并提高材料的耐老化性能;
加入硬脂酸镁和PE蜡可在加工过程中降低材料与机械之间和材料内部之间的相互摩擦,从而改善塑料加工性能,并提高制品性能。
通过上述原料配伍后制得的聚乙烯复合材料,各原料达到了协同复配的效果,具有良好的耐温、耐老化的性能,同时力学性能稳定,能涵盖常规内衬油管产品的基本特点。经实验验证,能够有效耐受150℃的高温,并充分满足深井采油环境下使用的技术要求。
在本发明的一种优选实施方式中,按质量份数计,所述聚乙烯复合材料包括以下组分:
超高分子量聚乙烯55-75份、高密度聚乙烯10-20份、空心玻璃微珠10-15份、氮化硅2-5份、滑石粉1-2份、软质耐火粘土1-3份、抗氧剂0.4~0.6份、高分子偶联剂0.2~0.5份、硬脂酸镁0.2~0.5份、PE蜡0.1~0.5份和有机溶剂0.6~1.5份;
优选地,按质量份数计,所述聚乙烯复合材料包括以下组分:
超高分子量聚乙烯60份、高密度聚乙烯17份、空心玻璃微珠12份、氮化硅3份、滑石粉1.5份、软质耐火粘土1.5份、抗氧剂0.5份、高分子偶联剂0.5份、硬脂酸镁0.5份、PE蜡0.5份和有机溶剂1.5份。
本发明中,通过对各组分原料用量比例的进一步调整和优化,从而进一步优化了本发明聚乙烯复合材料的技术效果。
在本发明的一种优选实施方式中,所述超高分子量聚乙烯的分子量为260~320万;
所述高密度聚乙烯的分子量为25~40万。
作为一种优选的实施方式,上述超高分子量聚乙烯的分子量在提高了耐磨性能的同时,避免了因分子间作用力增大、流动粘度提高,不利于材料加工成型的问题。
在本发明的一种优选实施方式中,所述空心玻璃微珠主要由硼硅酸盐制得;
优选地,所述空心玻璃微珠的粒径为10~250μm;壁厚为1~2μm。
作为一种优选的实施方式,上述空心玻璃微珠的内部是稀薄的气体,因此其具有较佳的隔热特性,是各种保温产品的极佳填充剂;
在本发明的一种优选实施方式中,所述氮化硅为粒径10~18μm的粉末;
在本发明的一种优选实施方式中,所述高分子偶联剂包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的至少一种,优选为乙烯基三甲氧基硅烷;
在本发明的一种优选实施方式中,所述抗氧剂包括巴斯夫抗氧剂Irganox1010、巴斯夫抗氧剂Irganox PS 800、巴斯夫抗氧剂Irganox MD1024或巴斯夫抗氧剂IrganoxGX222中的至少一种,优选为巴斯夫抗氧剂Irganox1010;
在本发明的一种优选实施方式中,所述有机溶剂包括乙酸乙酯、甲醇、乙醇或丙酮中的至少一种,优选为乙酸乙酯。
根据本发明的一个方面,一种上述聚乙烯复合材料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
首先使用有机溶剂对高分子偶联剂进行稀释,得到溶液A;然后利用溶液A对耐热填料进行表面改性,得到表面改性填料;随后将包括表面改性填料的各原料混匀后干燥,得到聚乙烯复合材料。
本发明提供的聚乙烯复合材料的制备方法,所述制备方法首先使用有机溶剂对高分子偶联剂进行稀释,得到溶液A;然后利用溶液A对耐热填料进行表面改性,得到表面改性填料;随后将包括表面改性填料的各原料混匀后干燥,得到聚乙烯复合材料。上述制备方法具有制备工艺简单、易于操作的优势。
具体的,本发明先采用高分子偶联剂对填料氮化硅(Si3N4)、滑石粉(3MgO·4SiO2·H2O)和耐火土进行表面处理,改善填料在超高分子量聚乙烯树脂中的分散性;然后通过搅拌、烘烤对物料进行微熔分散,使PE蜡均匀包裹超高分子量聚乙烯和其他原料,再进一步搅拌制得预混料,最后通过挤塑成型、牵引固化、冷却制成最终的管材成品。本发明通过熔融混合和挤塑成型技术可以实现氮化硅(Si3N4)均匀分散到超高分子聚乙烯大分子链中,阻碍分子链热运动,显著提高体系耐热性。本发明的管材制备过程简单,易于操作,容易在工业上实现大规模生产。
在本发明的一种优选实施方式中,所述溶液A中高分子偶联剂与有机溶剂的体积比为1:2~4。
作为一种优选的实施方式,上述高分子偶联剂与有机溶剂的体积比为1:2~4的溶液A能更好让高分子偶联剂均匀分布在填料表面,完成填料改性。
在本发明的一种优选实施方式中,所述表面改性在搅拌的条件下进行,所述搅拌的速率为100~200r/min,搅拌时间为10~20min;
优选地,所述各原料混匀在搅拌的条件下进行,所述搅拌的速率为100~200r/min,搅拌时间为10~20min。
在本发明的一种优选实施方式中,所述干燥的温度为90~110℃,干燥的时间为20~25h。
根据本发明的一个方面,一种上述聚乙烯复合材料在制备耐高温内衬油管中的应用;
所述耐高温内衬油管的内衬主要由上述聚乙烯复合材料制得。
本发明提供的上述聚乙烯复合材料可以广泛应用于耐高温内衬油管的制备过程中,其中,所述耐高温内衬油管的内衬主要由上述聚乙烯复合材料制得。
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行进一步地说明。
实施例1~5
一种聚乙烯复合材料,按质量份数计,所述聚乙烯复合材料包括以下组分:
其中,所述超高分子量聚乙烯数均分子量为260-320万的超高分子量聚乙烯GK02;高密度聚乙烯的数均分子量为25-40万的高密度聚乙烯DMDA-8008H;空心玻璃微珠是由硼硅酸盐原料加工而成,粒度为10~250微米,壁厚1-2微米;氮化硅(Si3N4)为粉末状,粒径为10-18纳米;滑石粉主要成分为水合硅酸镁,由天然滑石粉碎精选而得的粒度2000目的滑石粉;高分子偶联剂选用硅烷偶联剂A-171(乙烯基三甲氧基硅烷);抗氧剂选用巴斯夫抗氧剂Irganox1010。
所述聚乙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)、填料表面处理:首先对填料氮化硅、滑石粉、空心玻璃微珠和软质耐火粘土进行表面处理,按比例称取所有填料,放入搅拌机中,用乙酸乙酯将硅烷偶联剂稀释好(V乙酸乙酯∶V硅烷偶联剂=3∶1),然后将稀释好的硅烷偶联剂以雾状形式均匀喷入搅拌机中,对填料进行表面处理,将填料混合搅拌均匀备用。
(2)、预混料的制备:按照配方比例要求分别称取超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、硬脂酸镁、PE蜡、抗氧剂及经步骤(1)表面处理后的氮化硅、滑石粉和软质耐火粘土混合物,搅拌混合均匀后,放入干燥箱中,干燥箱温度设定为100℃,直到完全干燥,进行烘烤,使PE蜡均匀包裹超高分子量聚乙烯和其他原料,然后原料从干燥箱中取出,再次搅拌,制得聚乙烯复合材料。
实施例6~8
一种聚乙烯复合材料,按质量份数计,所述聚乙烯复合材料包括以下组分:
其中,实施例8中超高分子量聚乙烯的数均分子量为240万,高密度聚乙烯的数均分子量为20万。
所述聚乙烯复合材料的制备方法同实施例5。
对比例1
一种聚乙烯复合材料,按质量份数计,所述聚乙烯复合材料包括以下组分:
超高分子量聚乙烯70份,高密度聚乙烯20份,抗氧剂0.6份,滑石粉1.5份,高分子偶联剂0.4份,PE蜡0.5份。
所述超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、抗氧剂、滑石粉、高分子偶联剂、PE蜡的种类选择同实施例5。
所述聚乙烯复合材料的制备步骤如下:
(1)预混料的制备:按照配方比例要求分别称取超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、抗氧剂,搅拌混合均匀后,放入干燥箱中,干燥箱温度设定为100℃,进行烘烤,直到完全干燥,使PE蜡均匀包裹超高分子量聚乙烯和其他原料,然后原料从干燥箱中取出,再次搅拌,制得预混料。
对比例2
一种聚乙烯复合材料,按质量份数计,所述聚乙烯复合材料包括以下组分:UHMWPE67份,HDPE 20份,耐火土2.5份,抗氧剂0.5份,高分子偶联剂0.5份,PE蜡0.5份。
所述超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、耐火土、抗氧剂、高分子偶联剂、PE蜡的种类选择同实施例5。
所述聚乙烯复合材料的制备步骤如下:
(1)预混料的制备:按照配方比例要求分别称取超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、耐火土、抗氧剂,搅拌混合均匀后,放入干燥箱中,干燥箱温度设定为100℃,进行烘烤,直到完全干燥,使PE蜡均匀包裹超高分子量聚乙烯和其他原料,然后原料从干燥箱中取出,再次搅拌,制得预混料。
实验例1
为表明本申请聚乙烯复合材料制备为内衬油管后,该内衬油管能够耐受150℃的高温,同时还能涵盖常规内衬油管产品的基本特点,可以充分满足在深井采油环境下使用的技术需求,现特将实施例1~8以及对比例1、2制备得到的聚乙烯复合材料挤塑成型为油管内衬,并进行效果检测,具体的挤塑方法如下:
将上述制得的实施例1~8以及对比例1、2制备得到的聚乙烯复合材料分别放入挤塑机物料斗内,预混料从料斗进入到挤出机的机筒,在热压作用下发生物理反应,并向前推进。由于滤板、机头和机筒的阻力,使料压实、排气;与此同时外部热源与物料的摩擦热使料受热塑化,变成熔融粘流态,凭借螺杆推力,定量地从机头挤出。调整挤塑速率为40r/min,采用六块模具进行分段升温:模具一的温度为120℃、模具二的温度为140℃、模具三的温度为190℃、模具四的温度为230℃,模具五的温度为200℃、模具六的温度为180℃以保证预混料在挤塑过程中处于稳定融化的过程;温度调整完毕后开始挤塑。然后,挤出固化后的管材进行常温冷却,制得油管内衬。
随后,对上述分别制得的油管内衬进行常温性能测试、耐老化性能测试,测试结果如表1、表2所示:
表1管材常温性能测试结果:
表2管材耐老化性能测试结果:
通过上述表1、2的数据可知,本申请实施例1~5制备得到的油管内衬高温条件下的性能、耐老化性能都远远高于Q/SH 1020 1889-2020《内衬油管通用技术条件》中的技术要求,比如维卡软化温度均高于标准要求的130℃,邵氏硬度均高于标准要求的65HD,缺口冲击强度高于标准要求的50KJ/m2,拉伸断裂伸长率大于标准要求的400%,拉伸断裂屈服强度大于标准要求的20MPa;拉伸断裂伸长率变化率均低于15%,拉伸屈服强度变化率低于15%,砂浆磨损量均低于0.05mm,耐老化性能和满足标准要求。而对比例中的复合材料管材,常温性能、耐老化性能与实施例相比均有所下降。与实施例的管材相比,对比例的管材制备原料不包括氮化硅、耐火土、硬脂酸镁,单纯的超高分子量聚乙烯材料的常温性能和耐老化性能比较差。
综上分析,本发明配方通过氮化硅减慢超高分子量聚乙烯大分子链热运动明显提升了内衬油管的耐热耐高温性能,同时在混合树脂中起到骨架的作用,有利于管材的外形和尺寸的稳定;耐火粘土在高分子偶联剂的作用下与聚乙烯大分子链发生偶联反应,继续阻碍聚乙烯大分子链的运动,进一步提高体系的耐高温性能;滑石粉可以提高产品的刚性、硬度和耐表面划伤性、耐热性。本发明与现有技术方案相比具有更好的耐高温性能、耐磨性能。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种聚乙烯复合材料,其特征在于,所述聚乙烯复合材料主要由超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、耐热填料以及助剂组成;
其中,所述耐热填料包括空心玻璃微珠、氮化硅、滑石粉和软质耐火粘土;
所述助剂包括抗氧剂、高分子偶联剂、硬脂酸镁、PE蜡和有机溶剂。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯复合材料,其特征在于,按质量份数计,所述聚乙烯复合材料包括以下组分:
超高分子量聚乙烯55-75份、高密度聚乙烯10-20份、空心玻璃微珠10-15份、氮化硅2-5份、滑石粉1-2份、软质耐火粘土1-3份、抗氧剂0.4~0.6份、高分子偶联剂0.2~0.5份、硬脂酸镁0.2~0.5份、PE蜡0.1~0.5份和有机溶剂0.6~1.5份;
优选地,按质量份数计,所述聚乙烯复合材料包括以下组分:
超高分子量聚乙烯60份、高密度聚乙烯17份、空心玻璃微珠12份、氮化硅3份、滑石粉1.5份、软质耐火粘土1.5份、抗氧剂0.5份、高分子偶联剂0.5份、硬脂酸镁0.5份、PE蜡0.5份和有机溶剂1.5份。
3.根据权利要求1或2所述的聚乙烯复合材料,其特征在于,所述超高分子量聚乙烯的数均分子量为260~320万;
所述高密度聚乙烯的数均分子量为25~40万。
4.根据权利要求1或2所述的聚乙烯复合材料,其特征在于,所述空心玻璃微珠主要由硼硅酸盐制得;
优选地,所述空心玻璃微珠的粒径为10~250μm;壁厚为1~2μm。
5.根据权利要求1或2所述的聚乙烯复合材料,其特征在于,所述氮化硅为粒径10~18μm的粉末;
优选地,所述高分子偶联剂包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的至少一种,优选为乙烯基三甲氧基硅烷;
优选地,所述抗氧剂包括巴斯夫抗氧剂Irganox1010、巴斯夫抗氧剂Irganox PS 800、巴斯夫抗氧剂Irganox MD1024或巴斯夫抗氧剂Irganox GX222中的至少一种,优选为巴斯夫抗氧剂Irganox1010;
优选地,所述有机溶剂包括乙酸乙酯、甲醇、乙醇或丙酮中的至少一种,优选为乙酸乙酯。
6.一种根据权利要求1~5任一项所述的聚乙烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
首先使用有机溶剂对高分子偶联剂进行稀释,得到溶液A;然后利用溶液A对耐热填料进行表面改性,得到表面改性填料;随后将包括表面改性填料的各原料混匀后干燥,得到聚乙烯复合材料。
7.根据权利要求6所述的聚乙烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述溶液A中高分子偶联剂与有机溶剂的体积比为1:2~4。
8.根据权利要求6所述的聚乙烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述表面改性在搅拌的条件下进行,所述搅拌的速率为100~200r/min,搅拌时间为10~20min;
优选地,所述各原料混匀在搅拌的条件下进行,所述搅拌的速率为100~200r/min,搅拌时间为10~20min。
9.根据权利要求6所述的聚乙烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述干燥的温度为90~110℃,干燥的时间为20~25h。
10.一种根据权利要求1~9任一项所述的聚乙烯复合材料在制备耐高温内衬油管中的应用;
所述耐高温内衬油管的内衬主要由权利要求1~9任一项所述的聚乙烯复合材料制得。
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Application publication date: 20211029 |