专利名称：改性阻燃复合树脂和矿井水用管道及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种矿井水用管道，具体涉及一种改性阻燃复合树脂和矿井水用管道及其制备方法。
背景技术：
矿井水内含有微细颗粒、盐、氯离子等，钢制管道易产生腐蚀、磨损，在矿井内使用的矿井水用管道要抗静电，防燃烧，在矿井外使用的矿井水用管道要耐侯。传统做法是采用金属管来操作，但是矿井内部湿度大，时间长会对金属管产生腐蚀。目前，已经有企业采用
塑料聚乙烯管来代替金属管，这样能够避免腐蚀，但是聚乙烯塑料管强度不够，在井底压力较大的情况下，会产生安全隐患。
发明内容
本发明旨在提供一种用于涂覆金属管的改性阻燃复合树脂具有防止金属腐蚀，并且阻燃的效果。本发明的另一目的是提供一种用于涂覆金属管的改性阻燃复合树脂的制备方法。本发明的第三个目的是提供一种不易腐蚀，并且强度大，阻燃的矿井水用管道。本发明的第四个目的是提供一种矿井水用管道的制备方法。本发明所述的改性阻燃复合树脂，包括以下重量份的各组份聚乙烯和聚丙烯的混合物80 100份、氢氧化铝或氢氧化镁40 50份、聚碳酸酯5 10份、炭黑5 10份、乙氧基化烷基胺3 6份、亚磷酸三壬基苯酯I 2份。本发明所述的改性阻燃复合树脂的制备方法，包括以下步骤(I)按照所述的改性阻燃复合树脂的配比称取各组份并混合均匀；(2)将步骤(I)中混合均匀的各组份放入造粒机，进行挤压造粒；(3)将从造粒机中挤出的颗粒筛分并整粒；(4)将整粒后的颗粒在60 80°C下干燥4 6小时，制成粒度30 60目的改性阻燃复合树脂材料。本发明所述的矿井水用管道，包括金属管本体和涂覆在金属管表面的改性阻燃复合树脂涂层，所述改性阻燃复合树脂涂层采用前述的改性阻燃复合树脂涂覆。本发明所述的矿井水用管道的制备方法，包括以下步骤(I)按照所述的改性阻燃复合树脂的配比称取各组份并混合均匀；(2)将步骤(I)中混合均匀的各组份放入造粒机，进行挤压造粒；(3)将从造粒机中挤出的颗粒筛分并整粒；
(4)将整粒后的颗粒在60 80°C下干燥4 6小时，制成粒度30 60目的改性阻燃复合树脂材料；(5)将金属管加热至220 280°C，浸入所述改性阻燃复合树脂中3 10秒后取出即得所述矿井水用管道。本发明提供的改性阻燃复合树脂可用于涂覆金属管，涂覆在金属管表面形成致密树脂涂层，具有防止金属腐蚀，并且阻燃的效果。矿井水用管道由于在金属管表面涂覆有改性阻燃复合树脂涂层，能够有效防止金属管腐蚀，并且由于金属管的支撑，强度比较大，能够满足矿井中使用的要求。本发明的矿井水用管道表面电阻为IXIO3 IX 105，阻燃效果 可以达到VO级，内外涂层光滑，色泽均匀，没有针孔、伤痕等缺陷，涂层厚度达到3mm，符合矿井用管道的国家要求，有利于消除安全隐患。
图I为本发明的矿井水用管道的截面结构示意图。
具体实施例方式实施例I本发明实施例I提供了一种改性阻燃复合树脂，包括以下重量份的各组份萜烯树脂5 10份、氧化锌5 10份、乙氧基化烷基胺3 6份、石蜡2 5份、亚磷酸三壬基苯酯I 2份。本实施例提供的改性阻燃复合树脂，涂覆在金属管表面，能够有效防止金属管腐蚀。实际检测数据表明，阻燃效果可以达到VO级，并且涂覆于金属管表面，能够形成光滑，色泽均匀，没有针孔、伤痕等缺陷的涂层，能够防止金属管腐蚀，符合矿井用管道的国家要求，有利于消除安全隐患。本实施例中，为了进一步提高防腐蚀及阻燃效果，所述改性阻燃复合树脂优选包括以下重量份的各组份聚乙烯和聚丙烯的混合物85 95份、氢氧化铝或氢氧化镁45 48份、聚碳酸酯6 8份、炭黑6 8份、 乙氧基化烷基胺4 5份、亚磷酸三壬基苯酯I 2份。本实施例中，为了获得更好的防腐蚀及阻燃效果，所述聚乙烯和聚丙烯的混合物中聚乙烯和聚丙烯的质量比优选为(3 19) : I。实施例2本实施例提供了一种改性阻燃复合树脂的制备方法，该改性阻燃复合树脂配方如下
萜烯树脂5 10份、氧化锌5 10份、乙氧基化烷基胺3 6份、石蜡2 5份、亚磷酸三壬基苯酯I 2份。所述制备方法包括如下步骤( I)称取配比量的各组份并混合均匀；(2)将步骤(I)中混合均匀的各组份放入造粒机，进行挤压造粒；(3)将从造粒机中挤出的颗粒筛分并整粒；(4)将整粒后的颗粒在60 80°C下干燥4 6小时，制成粒度30 60目的改性阻燃复合树脂材料。通过本实施例提供的方法制备的改性阻燃复合树脂，涂覆在金属管表面形成致密涂层，能够有效防止金属管腐蚀。实际检测数据表明，阻燃效果可以达到VO级，并且涂覆于金属管表面，能够形成光滑，色泽均匀，没有针孔、伤痕等缺陷的涂层，符合矿井用管道的国家要求，有利于消除安全隐患。本实施例中，为了进一步提高防腐蚀及阻燃效果，该改性阻燃复合树脂优选配方 如下聚乙烯和聚丙烯的混合物85 95份、氢氧化铝或氢氧化镁45 48份、聚碳酸酯6 8份、炭黑6 8份、乙氧基化烷基胺4 5份、亚磷酸三壬基苯酯I 2份。本实施例中，为了进一步提高防腐蚀及阻燃效果，所述聚乙烯和聚丙烯的混合物中聚乙烯和聚丙烯的质量比优选为(3 19) : I。实施例3参见图1，本实施例的矿井水用管道，包括金属管本体2和涂覆在金属管表面的改性阻燃复合树脂涂层，所述改性阻燃复合树脂涂层包括内涂层12和外涂层11，所述改性阻燃复合树脂采用实施例I所述的树脂。本实施例的矿井水用管道由于在金属管表面涂覆有改性阻燃复合树脂涂层，能够有效防止金属管腐蚀，并且由于金属管的支撑，强度比较大，能够满足矿井中使用的要求，本发明的矿井水用管道表面电阻为I X IO3 I X IO5,阻燃效果可以达到VO级，内外涂层光滑，色泽均匀，没有针孔、伤痕等缺陷，涂层厚度达到3mm，符合矿井用管道的国家要求，有利于消除安全隐患。为了获得更优异的力学性能，可选的，所述金属管为钢管。为了获得更好的防腐蚀及阻燃性能，可选的，所述改性阻燃复合树脂涂层的厚度为 0. I 3mm。实施例4本实施例提供了一种矿井水用管道的制备方法，包括以下步骤
( I)称取配比量的各组份并混合均匀。上述各组份及其配比量包括萜烯树脂5 10份、氧化锌5 10份、乙氧基化烷基胺3 6份、石腊2 5份、亚磷酸三壬基苯酯I 2份。优选的，上述各组份及其配比量包括聚乙烯和聚丙烯的混合物85 95份、氢氧化铝或氢氧化镁45 48份、聚碳酸酯6 8份、炭黑6 8份、乙氧基化烷基胺4 5份、亚磷酸三壬基苯酯I 2份。其中，可选的，聚乙烯和聚丙烯的混合物中聚乙烯和聚丙烯的质量比为(3 19):I。(2)将步骤(I)中混合均匀的各组份放入造粒机，进行挤压造粒；
(3)将从造粒机中挤出的颗粒筛分并整粒；(4)将整粒后的颗粒在60 80°C下干燥4 6小时，制成粒度30 60目的改性阻燃复合树脂材料；(5)将金属管加热至220 280°C，浸入所述改性阻燃复合树脂中3 10秒后取出即得所述矿井水用管道。所述金属管可为但不限于钢管。在完成步骤(5)之后金属管表面的改性阻燃复合树脂涂层的厚度优选为0. I 3mm o本实施例提供的矿井水用管道的制备方法，可在金属管本体的金属管表面上制备改性阻燃复合树脂涂层，该改性阻燃复合树脂涂层能够有效防止金属管腐蚀，并且由于金属管的支撑，强度比较大，能够满足矿井中使用的要求。实际检测数据表明，采用本实施例提供的方法制备的矿井水用管道，表面电阻为IXIO3 IX 105，阻燃效果可以达到VO级，内外涂层光滑，色泽均匀，没有针孔、伤痕等缺陷，涂层厚度达到3mm，符合矿井用管道的国家要求，有利于消除安全隐患。下面列举具体的组份配比、工艺条件等参数，对本发明的技术方案的具体实施方式
进行进一步的详细描述，但以下组份配比、工艺条件等参数仅为示例性说明，不代表对本发明技术方案实质的限制。实施例5取重量份数为80份的聚乙烯(南京市凡隆化工有限公司，型号LLDPERG300U)和聚丙烯(杭州市广泰化工有限公司，PP H360F)混合物(聚乙烯聚丙烯重量为3 1),40份的氢氧化铝、5份的聚碳酸酯、5份的炭黑、3份的乙氧基化烷基胺和I份的亚磷酸三壬基苯酯混合10分钟；将混合物料放入造粒机，挤压造粒，后筛分并整粒；将所得粒子置于烘箱，在60°C下干燥6小时，制成粒度50目的改性阻燃复合树脂材料；将矿井用钢管加热至220°C，浸入改性阻燃复合树脂材料中涂覆，持续10秒，即在钢管上涂覆上一层3mm厚的致密树脂涂层，该金属管于矿井中使用半年后未见腐蚀。实施例6取重量份数为85份的聚乙烯(南京市凡隆化工有限公司，型号LLDPE1002KW)和聚丙烯(杭州市广泰化工有限公司，PP B350F)混合物(聚乙烯聚丙烯重量为7 :1)、42份的氢氧化镁、6份的聚碳酸酯、7份的炭黑、4份的乙氧基化烷基胺和I份的亚磷酸三壬基苯酯混合12分钟；将混合物料放入造粒机，挤压造粒，后筛分并整粒；将所得粒子置于烘箱，在65°C下干燥5. 5小时，制成粒度30目的改性阻燃复合树脂材料；将矿井用钢管加热至230°C，浸入改性阻燃复合树脂材料中涂覆，持续8秒，即在钢管上涂覆上一层2. 7mm厚的致密树脂涂层，该金属管于矿井中使用半年后未见腐蚀。实施例I取重量份数为90份的聚乙烯(南京市凡隆化工有限公司，型号LLDPE4030)和聚丙烯(杭州市广泰化工有限公司，PP B350F)混合物(聚乙烯聚丙烯重量为11 :1)、45份的氢氧化铝、8份的聚碳酸酯、6份的炭黑、5份的乙氧基化烷基胺和2份的亚磷酸三壬基苯酯混合15分钟；将混合物料放入造粒机，挤压造粒，后筛分并整粒；将所得粒子置于烘箱，在70°C下干燥5小时，制成粒度30目的改性阻燃复合树脂材料；将矿井用钢管加热至250°C，浸入改性阻燃复合树脂材料中涂覆，持续6秒，即在钢管上涂覆上一层2. 3mm厚的致密树脂
涂层，该金属管于矿井中使用半年后未见腐蚀。实施例8取重量份数为95份的聚乙烯(南京市凡隆化工有限公司，型号LLDPE4570)和聚丙烯(杭州市广泰化工有限公司，PP H900F)混合物(聚乙烯聚丙烯重量为15 :1)、48份的氢氧化铝、10份的聚碳酸酯、8份的炭黑、6份的乙氧基化烷基胺和2份的亚磷酸三壬基苯酯混合18分钟；将混合物料放入造粒机，挤压造粒，后筛分并整粒；将所得粒子置于烘箱，在75°C下干燥4. 5小时，制成粒度40目的改性阻燃复合树脂材料；将矿井用钢管加热至270°C，浸入改性阻燃复合树脂材料中涂覆，持续5秒，即在钢管上涂覆上一层2mm厚的致密树脂涂层，该金属管于矿井中使用半年后未见腐蚀。实施例9取重量份数为100份的聚乙烯(南京市凡隆化工有限公司，型号LLDPE4570)和聚丙烯(杭州市广泰化工有限公司，PP H900F)混合物(聚乙烯聚丙烯重量为19 1),50份的氢氧化镁、9份的聚碳酸酯、10份的炭黑、6份的乙氧基化烷基胺和2份的亚磷酸三壬基苯酯混合20分钟；将混合物料放入造粒机，挤压造粒，后筛分并整粒；将所得粒子置于烘箱，在80°C下干燥4小时，制成粒度50目的改性阻燃复合树脂材料；将矿井用钢管加热至280°C，浸入改性阻燃复合树脂材料中涂覆，持续3秒，即在钢管上涂覆上一层I. 9mm厚的致密树脂涂层，该金属管于矿井中使用半年后未见腐蚀。实施例10取重量份数为100份的聚乙烯聚丙烯混合物(聚乙烯聚丙烯重量为19 :1),40份的氢氧化镁、9份的聚碳酸酯、10份的炭黑、6份的乙氧基化烷基胺和2份的亚磷酸三壬基苯酯混合20分钟；将混合物料放入造粒机，挤压造粒，后筛分并整粒；将所得粒子置于烘箱，在80°C下干燥3小时，制成粒度50目的改性阻燃复合树脂材料；将矿井用钢管加热至280°C，浸入改性阻燃复合树脂材料中涂覆，持续3秒，即在钢管上涂覆上一层I. 9mm厚的致密树脂涂层，该金属管于矿井中使用半年后未见腐蚀。表I为实施例5-9中所制得的改性阻燃复合树脂通过UL94阻燃等级检验方法检验得到的数据。可以看出实施例5-9中的改性阻燃复合树脂均能够达到VO级阻燃要求。总共有两套样品，每套样品有5件样品，第一套的5件样品在23°C，50%RH的条件下放置48小时后再进行测试。第二套的5件样品在70°C的条件下放置7天后再进行测试。其中A为十次总有焰燃烧时间(S)，B为5个样品中的个别有燃烧时间最大值(S)，C为无焰燃烧时间(S)，D为有无有焰熔滴。^^0级阻燃等级的要求是4〈50，8〈10，(〈30，0为全无。实施例5-9的具体测试数据见表I。表I
权利要求
1.一种改性阻燃复合树脂，其特征在于，包括以下重量份的各组份 聚乙烯和聚丙烯的混合物80 100份、 氢氧化招或氢氧化镁40 50份、 聚碳酸酯5 10份、 炭黑5 10份、 乙氧基化烷基胺3 6份、 亚磷酸三壬基苯酯I 2份。
2.根据权利要求I所述的改性阻燃复合树脂，其特征在于，包括以下重量份的各组份 聚乙烯和聚丙烯的混合物85 95份、 氢氧化招或氢氧化镁45 48份、 聚碳酸酯6 8份、 炭黑6 8份、 乙氧基化烷基胺4 5份、 亚磷酸三壬基苯酯I 2份。
3.根据权利要求I或2所述的改性阻燃复合树脂，其特征在于，所述聚乙烯和聚丙烯的混合物中聚乙烯和聚丙烯的质量比为(3 19) : I。
4.一种权利要求1-3任一项所述的改性阻燃复合树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)称取配比量的各组份并混合均匀； (2)将步骤(I)中混合均匀的各组份放入造粒机，进行挤压造粒； (3)将从造粒机中挤出的颗粒筛分并整粒； (4)将整粒后的颗粒在60 80°C下干燥4 6小时，制成粒度30 60目的改性阻燃复合树脂材料。
5.一种矿井水用管道，其特征在于，包括金属管本体和涂覆在金属管表面的改性阻燃复合树脂涂层，所述改性阻燃复合树脂涂层采用权利要求1-3任一项所述的改性阻燃复合树脂涂覆。
6.根据权利要求5所述的矿井水用管道，其特征在于，所述金属管为钢管。
7.根据权利要求5或6所述的矿井水用管道，其特征在于，所述改性阻燃复合树脂涂层的厚度为0. I 3mm。
8.一种用于权利要求5所述的矿井水用管道的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)称取配比量的各组份并混合均匀； (2)将步骤(I)中混合均匀的各组份放入造粒机，进行挤压造粒； (3)将从造粒机中挤出的颗粒筛分并整粒； (4)将整粒后的颗粒在60 80°C下干燥4 6小时，制成粒度30 60目的改性阻燃复合树脂材料； (5)将金属管加热至220 280°C，浸入所述改性阻燃复合树脂中3 10秒后取出即得所述矿井水用管道。
9.根据权利要求8所述的矿井水用管道的制备方法，其特征在于，所述金属管为钢管。
10.根据权利要求8或9所述的矿井水用管道的制备方法，其特征在于，所述改性阻燃复合树脂涂层的厚度为0. I 3mm。全文摘要
本发明公开了一种改性阻燃复合树脂和矿井水用管道及其制备方法，该树脂包括以下重量份的各组份聚乙烯和聚丙烯的混合物80～100份、氢氧化铝或氢氧化镁40～50份、聚碳酸酯5～10份、炭黑5～10份、乙氧基化烷基胺3～6份、亚磷酸三壬基苯酯1～2份。矿井水用管道包括金属管本体和涂覆在金属管本体表面的改性阻燃复合树脂涂层。通过本发明制得的矿井水用管道能够有效防止金属管腐蚀，强度比较大，能够满足矿井中使用的要求。
文档编号C08K3/04GK102746553SQ20121024153
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月12日 优先权日2012年7月12日
发明者吴伯明, 孙博文, 孙秋渊 申请人:天源环保有限公司