[发明专利]聚烯烃改性塑料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高分子聚合物改性材料，特别是一种用于制备高强度塑料导爆管的聚烯烃改性塑料及其制备方法。

目前，为满足乳化油炸药混装车灌装技术的使用要求，以实现大区域微差爆破，迫切需要相应的导爆管。现有普通聚乙烯导爆管的最高使用温度不超过50℃，强度较低，无法满足上述灌装技术的使用要求。改用棉质导火索，其成本比普通聚乙烯导爆管高出十几倍，同时还存在微差爆破时的安全可靠性问题。有的采用双层复合结构的导爆管，其工艺复杂，成本高，影响推广使用。有的管材内合有天然橡胶或合成橡胶，采用橡塑共混工艺制成，工艺过程仍较复杂。因此，研制充分满足乳化油炸药混装车灌装技术的要求，实现机械化预装药爆破的高强度导爆管既经济又可靠的材料，已成当前迫切需要的研究课题。

本发明的目的是提供一种聚烯烃改性塑料及其制备方法，它具有原料来源广泛、制备工艺简便、制造成本低、高强度、耐高、低温的优点，用其制成的高强度塑料导爆管，完全满足先进的乳化油炸药爆破技术的综合要求。

本发明的目的是这样实现的：参与改性的聚烯烃公称融体流动速率为0.5-3.5g/min，各组份的重量比为聚乙烯∶线型聚乙烯∶聚丙烯∶改性剂低分子量聚烯烃=(2-55)∶(10-30)∶(30-75)∶(0.2-2)。

其制备方法是将上述各组份按配方称取后，置入混合拌料器中进行混合、拌匀，搅拌10-25分钟出料，进入挤出机混炼，其温度控制在140-210℃，挤出制粒后，即为成品聚烯烃改性塑料。

参与改性的聚乙烯宜选用密度小于0.930g/cm³的低密度聚乙烯。线型聚乙烯宜选用密度小于0.942g/cm³的线型低密度或全密度聚乙烯。聚丙烯宜选用等规度大于90％的等规聚丙烯或为丙烯与乙烯的共聚物或为丙烯与丁烯-1的共聚物。所用改性剂低分子量聚烯烃优先选用聚异丁烯。各组份的重量比优先选用聚乙烯∶线型聚乙烯∶聚丙烯∶改性剂低分子量聚烯烃=(2-30)∶(10-25)∶(50-70)∶(0.2-2)。上述制备方法中的单螺杆挤出机宜选用螺杆长径比不低于25∶1的带混炼段的单螺杆挤出机或同向平行的双螺杆挤出机。

由于本发明采用物理共混方法实现改性，充分利用参与改性的各组份聚烯烃所具有的原料来源广泛和使其在共混、混炼过程中互补各自技术性能优势，如利用聚乙烯在低密度范围内熔融流动性好、耐低温性好、耐粘附性强；利用具有线型分子结构的线型聚乙烯熔体强度低、抗拉性能好；利用聚丙烯耐高温性好等特点，经机械混料和使用具有较强混炼作用的挤出机，在适宜温度下使其充分融熔制粒，即成聚烯烃改性塑料。其制备工艺简便，制造成本低。若制作导爆管后所用炸药本身的粘附性达不到要求，则可添加适量与参与改性的聚烯烃具有良好相溶性的改性剂，如低分子量聚烯烃，(聚异丁烯)，将会有利于提高改性塑料的粘附性，同时还可提高改性塑料的耐环境应力开裂性能。采用本发明制备的聚烯烃改性塑料为管材材料时，可制成满足先进的乳化油炸药爆破技术的综合要求，具有耐高、低温、高强度的塑料导爆管。该导爆管可形成单管壁结构，达到在负荷4-5kgf的作用下，在-40至80℃温度范围内使用，对传爆药的粘附性完全达到爆速1600米/秒以上的要求。主要性能超过有关标准的规定。因此，本发明很容易推广应用。

以下结合实施方式对本发明作进一步说明。

实施方式一

先将选定的参与改性的聚烯烃取公称融体流动速率(MI)适宜的各组份，按配方量称取：10公斤聚乙烯(MI2)、3公斤线型聚乙烯(MI0.6)、6.8公斤聚丙烯(MI1)。然后置入混合拌料器中进行混合，搅拌10-12分钟，再称取0.2公斤改性剂聚异丁烯加入拌料器中，经8-10分钟搅拌均匀后出料。所用挤出机为带有混炼段的单螺杆挤出机，机筒及机头各段温度控制在140℃、170℃、200℃、190℃、185℃，挤出造粒后，即为成品颗粒状聚烯烃改性塑料。

将颗粒料挤出加工成相当于塑料导爆管横截面积5.5平方毫米的片材，经测试：

常温(23±2℃)屈服拉力＞100N

高温(78±2℃)屈服拉力＞40N

低温(-40℃)不脆裂

                      +0.1

将颗粒料制成塑料导爆管(φ3.0mm，内径φ1.4±

                      -0.20.1mm)按WJ2019-91《塑料导爆管》标准规定测试爆速：装药量17±2mg/M，爆速大于1600m/s全部起爆。