[发明专利]一种用于挤出成型逃生管道的超高分子量聚乙烯组合物

说明书

技术领域

一种用于挤出成型逃生管道的超高分子量聚乙烯组合物，属于超高分子量聚乙烯材料技术领域。

背景技术

为了增加隧道施工事故的逃生几率或便于事故救援，需要在隧道掘进面铺设逃生管道。由于逃生管道的作用是人员直接通过或物料和救援设备输送，所以需要的管径较大。大管径逃生管道的耐压性能和抗冲击性能是衡量其性能的重要指标。现有的逃生管道多采用在大管径钢管或高密度聚乙烯钢带缠绕管，但钢管重量大，逃生管道搬运和连接施工困难，高密度聚乙烯管道钢带缠绕管耐压性能和抗冲击性能又不理想。

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一种具有线型结构的热塑性工程塑料，分子量高达150万以上。密度小，具有很好的耐磨性、自润滑性、抗冲击性、耐腐蚀性等。但是由于超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)熔融状态的粘度高达108Pa*s，流动性极差，其熔体指数几乎为零，所以很难用一般的机械加工方法进行加工。另外，纯超高分子量聚乙烯（UHMWPE）管道虽然抗冲击性能优异，但大口径管道环刚度低，耐压性能较差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种容易挤出，耐压性能和抗冲击性能得到较大提高的用于挤出成型逃生管道的超高分子量聚乙烯组合物。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该用于挤出成型逃生管道的超高分子量聚乙烯组合物，其特征在于，重量份组成为：超高分子量聚乙烯100份，短纤玻璃纤维3~14份，碱式硫酸镁晶须5~18份，邻苯二甲酸二辛酯2~8份，氟烃基改性聚硅氧烷1~10份，聚乙烯蜡0-5份。本发明提供一种超高分子量聚乙烯的组合物，组合物中添加短纤玻璃纤维、碱式硫酸镁晶须、邻苯二甲酸二辛酯和聚乙烯蜡，本发明还在组合物中添加氟烃基改性聚硅氧烷，达到了提高挤出管材的熔体破裂速率，减少模具口模积料，改善流变性能（降低粘度），提高表面光洁度的效果，改善超高分子量聚乙烯的加工难易度。

优选的，重量份组成为：超高分子量聚乙烯100份，短纤玻璃纤维13份，碱式硫酸镁晶须17份，邻苯二甲酸二辛酯7份，氟烃基改性聚硅氧烷3~5.5份，聚乙烯蜡3份。

优选的，所述的超高分子量聚乙烯的分子量在250万~550万。

优选的，所述的短纤玻璃纤维的长度在3 mm ~5mm。

优选的，所述的碱式硫酸镁晶须的长度在40μm ~55μm。

优选的，聚乙烯蜡分子量在2000~3500。

在上述优选条件下，能够使本发明的挤出性能和所制管材的物化性能达到本发明所能达到的最佳状态。

与现有技术相比，上述技术方案中的具有如下优点或有益效果：本发明提供一种超高分子量聚乙烯的组合物，组合物中添加短纤玻璃纤维、碱式硫酸镁晶须、邻苯二甲酸二辛酯和聚乙烯蜡，本发明还在组合物中添加氟烃基改性聚硅氧烷，达到了提高挤出管材的熔体破裂速率，减少模具口模积料，改善流变性能（降低粘度），提高表面光洁度的效果。改变超高分子量聚乙烯的加工难易度。本组合物在经过双螺杆挤出机共混后，能够具有适于挤出成型的流动性。同时本发明组合物中的一维短纤玻璃纤维和碱式硫酸镁晶须，与线性长链的超高分子量聚乙烯充分混溶，更均匀的分布在超高分子量聚乙烯中，赋予管道更优异的耐压性能，相同壁厚和管径侧逃生管道耐压性能和抗冲击性能提高30%以上。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的用于挤出成型逃生管道的超高分子量聚乙烯组合物，做进一步说明，其中实施例1为最佳实施例。

实施例1

超高分子量聚乙烯100份，短纤玻璃纤维13份，碱式硫酸镁晶须17份，邻苯二甲酸二辛酯7份，氟烃基改性聚硅氧烷4.8份，聚乙烯蜡3份；

其中，氧化铝为纯度在99.99的氧化铝粉；超高分子量聚乙烯的分子量在400万~500万；短纤玻璃纤维的长度在3 mm ~5mm；碱式硫酸镁晶须的长度在40μm ~55μm；

将上述组合物准确称量后，利用双螺杆挤出机挤出共混，再利用单螺杆挤出机推送至成管模具；

成型为直径在1m，管壁厚度在20mm的逃生管。

实施例2

超高分子量聚乙烯组合的重量份配比为超高分子量聚乙烯100份，短纤玻璃纤维12份，碱式硫酸镁晶须16份，邻苯二甲酸二辛酯6份，氟烃基改性聚硅氧烷6份，聚乙烯蜡4份；

其中，氧化铝为纯度在99.5%以上的氧化铝粉；超高分子量聚乙烯的分子量在350万~465万；短纤玻璃纤维的长度在3 mm ~5mm；碱式硫酸镁晶须的长度在40μm ~55μm；