[发明专利]环保阻燃抗静电超高分子量聚乙烯管道的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保阻燃抗静电超高分子量聚乙烯管道的制备方法，尤其涉及一种用于输送煤气等易燃气体的环保阻燃抗静电超高分子量聚乙烯管道的制备方法。

背景技术

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）一般指粘均分子量大于100万（IUPAC）高密度聚乙烯。由于其极大地分子量、特殊的线型结构和分子量良好的规整性、对成性，所以超高分子量聚乙烯树脂具有其他工程塑料所不具有的优良的综合性能，包括优异的耐摩擦磨损、耐冲击、耐腐蚀、耐低温、耐压、耐应力开裂、耐溶胀、抗结垢、自润滑和不易粘附等。因此，超高分子量聚乙烯在工业和民用领域得到了广泛而又重要的应用。但是作为输送煤气等易燃气体的具有环保阻燃抗静电超高分子量聚乙烯管道，随着现代阻燃技术的进一步发展，越来越多的阻燃剂出现在阻燃领域中，为社会的安全与发展做出了巨大贡献。但是现有管材在阻燃和抗静电方面还存在诸多不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保阻燃抗静电超高分子量聚乙烯管道的制备方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种环保阻燃抗静电超高分子量聚乙烯管道的制备方法，包括如下步骤：

步骤1）按照如下组分配比准确称量原料：

超高分子量聚乙烯树脂100重量份，

Mg(OH)₂ 35～39重量份，

苯氧基聚磷腈弹性体35～42 重量份，

纳米级碳酸钙37～40重量份，

纳米级炭黑6~8重量份，

硅烷偶联剂KH-5705~7重量份，

季戊四醇硬脂酸胺1~1.3重量份，

酚类抗氧剂0.8~1重量份，

亚磷酸酯类抗氧剂0.6~0.9重量份，

聚酰亚胺5～10重量份，

聚对苯二甲酸丙二醇酯5～10重量份，

聚对苯二甲酸乙二醇酯5～10重量份，

成核剂0.1～1.5重量份，

纳米级银末0.1~1.3重量份，

然后充分干燥；

步骤2）先取30～50重量份的超高分子量聚乙烯树脂、12~20重量份的苯氧基聚磷腈弹性体、0.4~0.6重量份的季戊四醇硬脂酸胺、0.2~0.4重量份的酚类抗氧剂、0.2~0.3重量份的亚磷酸酯类抗氧剂、3～6重量份的聚酰亚胺、3～6重量份的聚对苯二甲酸丙二醇酯、3～6重量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯加入高速混合机中混合，混合时间2-3分钟，然后在130℃～150℃于密炼机中密炼15～20分钟，取出破碎得到含苯氧基聚磷腈的聚乙烯母粒；

步骤3）按比例将步骤2）制得的含苯氧基聚磷腈的聚乙烯母粒、连同Mg(OH)₂、纳米级碳酸钙、纳米级炭黑、硅烷偶联剂KH-570、纳米级银末、成核剂以及剩余的超高分子量聚乙烯树脂、苯氧基聚磷腈弹性体、季戊四醇硬脂酸胺和酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯加入高速混合机中混合，混合时间7～12分钟，出料备用；

步骤4）将步骤3）混合均匀的材料在双螺杆挤出机中在150℃～160℃条件下挤出造粒；

步骤5）将步骤4）造粒后的物料经干燥处理后，再在聚乙烯管材生产线上经过成型机挤出——定径——牵引——冷却定型——切割的步骤制成管材。

优选地，所述步骤4）中双螺杆混炼挤出机的熔融混炼的温度如下：第一区150℃，第二区150℃，第三区155℃，第四区160℃，第五区160℃，第六区155℃，第七区150℃，第八区155℃，机头口模150℃；螺杆转速为280r/min；喂料螺杆转速为24r/min。

优选地，所述原料组分优选为：

超高分子量聚乙烯树脂 100重量份，

Mg(OH)₂37重量份，

苯氧基聚磷腈弹性体 40重量份，

纳米级碳酸钙 38重量份，

纳米级炭黑 6重量份，

硅烷偶联剂KH-570 6重量份，

季戊四醇硬脂酸胺 1.2重量份，

酚类抗氧剂 0.9重量份，

亚磷酸酯类抗氧剂 0.7重量份，

聚酰亚胺 9重量份，

聚对苯二甲酸丙二醇酯 9重量份，

聚对苯二甲酸乙二醇酯 9重量份，

成核剂 0.5重量份，

纳米级银末 0.8重量份。