本发明涉及一种聚乙烯耐高温管材，具体涉及一种单螺杆超高分子量聚乙烯耐高温管材及其制备方法。
背景技术：
：目前超高分子量聚乙烯管材具有优良的力学性能和耐低温性，可用于输送散物料、食品、医药工业、纺织、化纤工业、建材工业、化工工业、矿粉输送及电厂除灰、用在采选矿、冶金行业、水煤浆工程等等。但其热变形温度为80℃，不能应用到相对较高温度的工况(如城市热水管路＞80℃)下使用，这直接限制了超高分子量聚乙烯管材的应用领域。中国专利cn101344198a公开了一种超高分子量聚乙烯耐磨管道，以质量百分数计，原料包括超高分子量聚乙烯树脂70-90％、玻璃纤维或玻璃微珠3-20％、硅烷类偶联剂0.1-1％、石墨0.5-3％和聚乙烯蜡1-7％，该专利存在产品抗拉强度不高、断裂伸长率较低的缺点。技术实现要素：针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种单螺杆超高分子量聚乙烯耐高温管材，提高其力学性能和热性能的基础上，提高其热变形温度30℃以上，可应用于工况100℃时使用；本发明还提供其制备方法。本发明所述的单螺杆超高分子量聚乙烯耐高温管材，包括以下重量份数的原料：其中：超高分子量聚乙烯(uhmw-pe)的黏均分子量为250±50万。聚乙烯蜡的重均分子量为2000-3000。高岭土的粒径在10-100微米，利于分散，与超高分子量聚乙烯相容性好。。本发明添加无水乙醇，无水乙醇是极性有机物，其羟基基团与无机物相连，其烷基与uhmw-pe相连，经过无水乙醇的处理，使uhmw-pe与高岭土等原料具有较好的相容性，形成良好的结合界面，且成本低，易操作。耐温性高从微观角度就是限制分子的热运动，对于uhmw-pe就是限制大分子链的重排运动，本发明添加一定质量份数的高岭土，影响了uhmw-pe的结晶形态和结晶度，使得uhmw-pe的结晶边界模糊，不规则、不均匀，限制了uhmw-pe大分子链的重排运动，需要更高的温度才能使uhmw-pe大分子链开始重排运动，这样使uhmw-pe的热变形温度得到提高。本发明所述的单螺杆超高分子量聚乙烯耐高温管材的制备方法，包括以下步骤：将以上原料投入高速混料机混合，升温至80℃-100℃，然后投入低速混料机冷却至40℃以下；将混配好的原料投入单螺杆挤出机，通过加温、加压，模具成型、定型，连续生产挤出。其中：高速混料机的转速850-870rpm，优选860rpm。低速混料机的转速55-65rpm，优选60rpm。本发明先将各种物料在高速混料机中混合，随着温度的升高，uhmw-pe树脂能达到预塑化状态，颗粒扩张，与其他物料能更好的相容、分散均匀；然后放入低速混料机混合，以消除高速混合产生的静电，且降温到40℃以下，增加物料的流散性，利于投料。单螺杆挤出机螺筒温度为80℃-240℃；加温至240℃-160℃，加压至10-30mpa；模具温度为240℃-160℃。综上所述，本发明具有以下优点：(1)提高了管材力学性能和热性能，管材拉伸屈服强度≥22mpa，热变形温度≥110℃，维卡软化温度≥150℃，其他性能均能满足qb/t2668-2004标准要求，模压样片的拉伸强度和断裂伸长率高。(2)本发明提高管材热变形温度30℃以上，可应用于工况100℃时使用。(3)本发明添加无水乙醇，无水乙醇是极性有机物，其羟基基团与无机物相连，其烷基与uhmw-pe相连，经过无水乙醇的处理，使uhmw-pe与高岭土等原料具有较好的相容性，形成良好的结合界面，且成本低，易操作。(4)本发明还提供其制备方法，工艺合理，成本低；先将各种物料在高速混料机中混合，随着温度的升高，uhmw-pe树脂能达到预塑化状态，颗粒扩张，与其他物料能更好的相容、分散均匀；然后放入低速混料机混合，以消除高速混合产生的静电，且降温到40℃以下，增加物料的流散性，利于投料。具体实施方式下面结合实施例对本发明做进一步说明。实施例1一种单螺杆超高分子量聚乙烯耐高温管材，由以下重量份数的原料制成：超高分子量聚乙烯100份、聚乙烯蜡(重均分子量为2000)2份、石墨1份、硬脂酸钙0.3份、高岭土(粒径100微米)10份、无水乙醇0.5份。制备方法包括以下步骤：将以上原料投入高速混料机混合，高速混料机的转速860rpm，升温至90℃，然后投入低速混料机冷却至40℃以下，低速混料机的转速60rpm；将混配好的原料投入单螺杆挤出机，通过加温、加压，挤出机螺筒温度80℃-240℃；模具温度240℃-160℃，模具成型、定型，连续生产挤出，得到产品。管材拉伸屈服强度≥22mpa，维卡软化温度≥150℃，热变形温度≥110℃，其他性能均达到qb/t2668-2004标准要求。实施例2一种单螺杆超高分子量聚乙烯耐高温管材，由以下重量份数的原料制成：超高分子量聚乙烯100份、聚乙烯蜡(重均分子量为3000)2.5份、石墨1.5份、硬脂酸钙0.4份、高岭土(粒径50微米)12份、无水乙醇0.8份。制备方法包括以下步骤：将以上原料投入高速混料机混合，高速混料机的转速860rpm，升温至80℃，然后投入低速混料机冷却至40℃以下，低速混料机的转速60rpm；将混配好的原料投入单螺杆挤出机，通过加温、加压，挤出机螺筒温度80℃-240℃；模具温度240℃-160℃，模具成型、定型，连续生产挤出，得到产品。管材拉伸屈服强度≥24mpa，维卡软化温度≥150℃，热变形温度≥112℃，其他性能均达到qb/t2668-2004标准要求。实施例3一种单螺杆超高分子量聚乙烯耐高温管材，由以下重量份数的原料制成：超高分子量聚乙烯100份、聚乙烯蜡(重均分子量为2500)3份、石墨2份、硬脂酸钙0.5份、高岭土(粒径10微米)15份、无水乙醇1份。制备方法包括以下步骤：将以上原料投入高速混料机混合，高速混料机的转速860rpm，升温至100℃，然后投入低速混料机冷却至40℃以下，低速混料机的转速60rpm；将混配好的原料投入单螺杆挤出机，通过加温、加压，挤出机螺筒温度80℃-240℃；模具温度240℃-160℃，模具成型、定型，连续生产挤出，得到产品。管材拉伸屈服强度≥26mpa，维卡软化温度≥150℃，热变形温度≥112℃，其他性能均达到qb/t2668-2004标准要求。对比例1采用与实施例1相同的原料和制备方法，唯一的不同在于将高岭土改为玻璃微珠。将实施例1-3和对比例1的管材产品做成模压样片，进行性能测试，测试结果见表1。表1序号维卡软化温度(℃)拉伸强度(mpa)断裂伸长率(％)对比例1154.67.62747.253实施例1152.715.78110.117实施例2152.815.80110.162实施例3153.215.81110.211当前第1页12