一种用于挤出成型逃生管道的超高分子量聚乙烯组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] -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】
[0002] 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。
[0003] 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□径管道环刚度低，耐压性能较差。
【发明内容】
[0004] 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。
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 优选的，所述的超高分子量聚乙烯的分子量在250万~550万。
[0008]优选的，所述的短纤玻璃纤维的长度在3 mm~5mm。
[0009] 优选的，所述的碱式硫酸镁晶须的长度在40μπι~55μπι。
[0010] 优选的，聚乙烯蜡分子量在2000~3500。
[0011]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。
[0012]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】
[0013]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。
[00M] 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40μηι~55μηι; 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lm，管壁厚度在20_的逃生管。
[0015] 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40μηι~55μηι; 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lm，管壁厚度在20_的逃生管。
[0016] 实施例3 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11份， 碱式硫酸镁晶须18份，邻苯二甲酸二辛酯5份，氟烃基改性聚硅氧烷10份，聚乙烯蜡5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300万~ 550万;短纤玻璃纤维的长度在3 mm~5mm;碱式硫酸镁晶须的长度在40μπι~55μπι; 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lm，管壁厚度在20_的逃生管。
[0017] 实施例4 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14份， 碱式硫酸镁晶须15份，邻苯二甲酸二辛酯8份，氟烃基改性聚硅氧烷1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250万~ 320万;短纤玻璃纤维的长度在3 mm~5mm;碱式硫酸镁晶须的长度在40μπι~55μπι; 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lm，管壁厚度在20_的逃生管。
[0018] 对比例1 制备工艺同实施例1，不同的是组合物的配方为超高分子量聚乙烯100份，邻苯二甲酸 二辛酯7份，聚乙烯蜡3份。
[0019] 对比例2 制备工艺同实施例1，不同的是组合物的配方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5~8份。
[0020] 对比例3 制备工艺同实施例1，不同的是组合物的配方为分子量在400万~500万超高分子量聚乙 烯100份。
[0021 ]各实施例和对比例的逃生管的性能检测见下表；
从上表可以看出，本发明组合物的配比大大的改善了超高分子量聚乙烯的耐压性能和 抗冲击性能，假如是本发明组合物的成份没有按配比，虽然也能够起到一定的改善作用，但 效果不是很明显。
[0022]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任 何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等 效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所 作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
【主权项】
1. 一种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。2. 根据权利要求1所述的一种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。3. 根据权利要求1或2所述的一种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:所述的超高分子量聚乙稀的分子量在250万~550万。4. 根据权利要求1或2所述的一种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:所述的短纤玻璃纤维的长度在3mm~5mm。5. 根据权利要求1或2所述的一种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:所述的碱式硫酸镁晶须的长度在40μπι~55μπι。
【专利摘要】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。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，改变超高分子量聚乙烯的加工难易度，本发明的组合物不但挤出性能大大提高，而且制成逃生管道物理机械性能更好、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。
【IPC分类】C08K5/12, C08L83/08, C08L23/06, C08K7/08, C08K7/14
【公开号】CN105482233
【申请号】CN201610054246
【发明人】叶勇, 于元章, 张波, 陈清松, 苏志刚, 蒲坚, 戴晓日, 黎阳, 齐宏岗
【申请人】广东省南粤交通揭惠高速公路管理中心, 山东科力新材料有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月27日