[发明专利]煤矿用自润滑型高密度聚乙烯管材及其制备方法

权利要求书

1.一种煤矿用自润滑型高密度聚乙烯管材，其特征在于，包括以下重量份的组分：60-80份高密度聚乙烯、13-18份改性超高分子量聚乙烯、8-10份润滑剂、4-8份耐腐蚀改性剂、5-10份偶联剂、6-10份阻燃剂、12-17份聚乙烯纤维、6-10份增强填充剂、5-10份空心玻璃微珠；

所述润滑剂由以下重量份的组分混合制成：4-7份氮化硼、2-5份玻璃酸钠、6-10份聚乙烯蜡、1-3份乙基纤维素和6-10份硅油；

所述耐腐蚀改性剂由以下重量份的组分经混合、研磨制成：3-6份聚四氟乙烯、2-5份硅藻土、1-3份碳化硅、4-7份二氧化钛；

所述改性超高分子量聚乙烯由以下方法制成：将2-4份石墨烯、1-3份鳞片石墨和3-5份滑石粉混合，加入5-8份超高分子量聚乙烯，加热并搅拌，加热至80-100℃，搅拌转速为2000-3000r/min，搅拌时间为3-6h，加入2-5份双环戊二烯树脂，混合均匀后，挤出、造粒。

2.根据权利要求1所述的煤矿用自润滑型高密度聚乙烯管材，其特征在于，所述润滑剂的制备方法如下：将聚乙烯蜡加热至104-130℃熔融，依次加入硅油、氮化硼、玻璃酸钠和乙基纤维素，混合搅拌均匀后，冷却，制得润滑剂。

3.根据权利要求1所述的煤矿用自润滑型高密度聚乙烯管材，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯的分子量为350-500万，高密度聚乙烯的熔融指数为0.2-10g/10min。

4.根据权利要求1所述的煤矿用自润滑型高密度聚乙烯管材，其特征在于，所述耐腐蚀改性剂的粒径为0.2-0.5μm。

5.根据权利要求1所述的煤矿用自润滑型高密度聚乙烯管材，其特征在于，所述阻燃剂为红磷、三氧化二锑和钙基膨润土中的一种或几种的组合物。

6.根据权利要求1所述的煤矿用自润滑型高密度聚乙烯管材，其特征在于，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201、铝酸酯偶联剂DL-411和硅烷偶联剂KH-570中的一种。

7.根据权利要求1所述的煤矿用自润滑型高密度聚乙烯管材，其特征在于，所述增强填充剂为质量比为1:（0.8-10）:（0.8-1）的聚酰亚胺、聚对苯二甲酸丙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的混合物。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述的煤矿用自润滑型高密度聚乙烯管材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将高密度聚乙烯、润滑剂和耐腐蚀改性剂混合后在双螺杆挤出机中共混造粒，双螺杆挤出机的各段温度为200-250℃，螺杆转速为20-35r/min，制得预处理料；

S2、将预处理料与改性超高分子量聚乙烯、聚乙烯纤维和空心玻璃微珠在150-280℃下混合2-3h，制得半混料；

S3、将半混料与增强填充剂、阻燃剂和偶联剂加入高混机中，高混机的转速为1500-1800r/min，混合3-6min，得到混合料，将混合料加入挤出机中挤出成型，设置挤出机螺杆转速为20-60r/min，牵引速度为0.5-10m/min，经挤出机挤出、冷却、定型，即得成品。

9.根据权利要求8所述的煤矿用自润滑型高密度聚乙烯管材的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述挤出机五区的温度为：165-175℃、175-185℃、190-200℃、215-225℃、220-230℃。