一种环保阻燃抗静电聚乙烯管道及其制备工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种聚乙烯管道，具体地说是涉及一种环保阻燃抗静电聚乙烯管道及 其制备工艺。
【背景技术】
[0002] 聚乙烯是指由乙烯单体自由基聚合而成的聚合物，是产量最大的通用塑料之一， 是一种质轻、无毒、具有较好的机械强度、优良的电绝缘性和耐化学腐蚀性能的热塑性塑 料。并且成型加工方便，广泛应用于电线电缆、化工、食品、包装、机械、电子通讯、家庭装饰 及土木建筑等行业，其需求量正逐年上升。聚乙烯管道是最常见的管道之一，其具有耐酸、 耐碱、耐油、耐腐蚀、重量轻、成本低、服务年限长等优点，在给水、排水、供热、供燃气、农业 灌溉、水利工程及各种工业装置中都得到广泛应用。但聚乙烯管极易产生静电，静电的积累 可能导致静电火花放电，从而可能成为井下煤尘或瓦斯爆炸的点火源，聚乙烯管还有易燃、 耐压和耐冲击性较低的缺点。为使聚乙烯管安全、可靠地替代钢管，必须进行阻燃、抗静电 和机械性能方面的改性。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种环保阻燃抗静电聚乙烯管道及其制备工艺。
[0004] 为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为： 一种环保阻燃抗静电聚乙烯管道，由下列重量份的原料配制而成：高密度聚乙烯 60-65、中密度聚乙烯28-30^一烯酸锌1_2、聚苯乙烯3_4、硬脂酸钙1_2、聚氧化乙烯2_3、 聚磷酸氨2-3、烃基磷酸7-9、聚硅氧烷1-2、聚乙烯蜡5-7、硅烷偶联剂6-8、乙烯-醋酸乙烯 共聚物4-5、抗氧剂DNP 2-3、纳米级硫化锌1-2、助剂母粒10-12 ; 所述助剂母粒由下列重量份的原料制成：纳米碳酸钙10-12、季戊四醇硬脂酸胺1-2、 氟化石墨5-6、玉石粉4-5、3_氨丙基三甲氧基硅烷2-3、过氧化氢二异丙苯1-2、乙撑双硬酯 酰胺3-4、硬脂酸锌1-2、硝酸镁7-9、双十二碳醇酯2-3、抗氧剂CA 1-2 ; 所述助剂母粒的制备方法如下：将纳米碳酸钙、氟化石墨、玉石粉、硝酸镁混合后研磨 30-40分钟，再加入其它剩余成分，混合研磨50-60分钟后输入双螺杆挤出造粒机中，熔融 挤出造粒，即得所需的助剂母粒。
[0005] -种环保阻燃抗静电聚乙烯管道的制备工艺，包括以下步骤： (1) 按照组分配比称取高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚氧化乙烯、聚乙烯 蜡，加入高速混合机中混合，混合时间8-10分钟，然后在135°C?145 °C于密炼机中密炼 25-30分钟，取出破碎得到混合料A ; (2) 称取i^一烯酸锌、硬脂酸钙、聚氧化乙烯、聚磷酸氨、烃基磷酸、聚硅氧烷、硅烷偶联 齐IJ、乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂DNP、纳米级硫化锌，投入捏合机内进行捏合，待物料摩 擦生热至80-85°C，将物料排入冷混机中降温，当温度降到40°C以下时出料，得到混合料B ; (3) 将步骤（1)得到的混合料A和步骤（2)得到的混合料B以及助剂母料混合均匀送 至双螺杆挤出机中在150°C?160°C条件下挤出造粒； (4)将造粒后的物料经干燥处理后，再经过聚乙烯管材生产线上的成型机定径、牵引、 冷却定型制成管材。
[0006] 本发明的有益效果： 本发明的聚乙烯管道，在其中加入了氟化石墨提高其抗静电效果，同时加入聚硅氧烷 改善聚乙烯的阻燃性能，纳米级碳酸钙能够有效提高材料的力学性能和阻燃性能，添加的 其他成分有助于改善管道的力学性能，本发明的阻燃抗静电聚乙烯管道具有良好的韧性和 抗冲击性，降解产物对环境污染小，抗静电性稳定持久，阻燃防火性好，制造工艺简单等优 点。
【具体实施方式】
[0007] 下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
[0008] 实施例1 : 一种环保阻燃抗静电聚乙烯管道，由下列重量份（kg)的原料配制而成：高密度聚乙烯 60、中密度聚乙烯28、^^一烯酸锌1、聚苯乙烯3、硬脂酸钙1、聚氧化乙烯2、聚磷酸氨2、烃 基磷酸7、聚硅氧烷1、聚乙烯蜡5、硅烷偶联剂6、乙烯-醋酸乙烯共聚物4、抗氧剂DNP 2、 纳米级硫化锌1、助剂母粒10 ; 所述助剂母粒由下列重量份（kg)的原料制成：纳米碳酸钙10、季戊四醇硬脂酸胺1、氟 化石墨5、玉石粉4、3_氨丙基三甲氧基硅烷2、过氧化氢二异丙苯1、乙撑双硬酯酰胺3、硬 脂酸锌1、硝酸镁7、双十二碳醇酯2、抗氧剂CA 1 ; 所述助剂母粒的制备方法如下：将纳米碳酸钙、氟化石墨、玉石粉、硝酸镁混合后研磨 30-40分钟，再加入其它剩余成分，混合研磨50-60分钟后输入双螺杆挤出造粒机中，熔融 挤出造粒，即得所需的助剂母粒。
[0009] -种环保阻燃抗静电聚乙烯管道的制备工艺，包括以下步骤： (1) 按照组分配比称取高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚氧化乙烯、聚乙烯 蜡，加入高速混合机中混合，混合时间8-10分钟，然后在135°C?145 °C于密炼机中密炼 25-30分钟，取出破碎得到混合料A ; (2) 称取i^一烯酸锌、硬脂酸钙、聚氧化乙烯、聚磷酸氨、烃基磷酸、聚硅氧烷、硅烷偶联 齐IJ、乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂DNP、纳米级硫化锌，投入捏合机内进行捏合，待物料摩 擦生热至80-85°C，将物料排入冷混机中降温，当温度降到40°C以下时出料，得到混合料B ; (3) 将步骤（1)得到的混合料A和步骤（2)得到的混合料B以及助剂母料混合均匀送 至双螺杆挤出机中在150°C?160°C条件下挤出造粒； (4) 将造粒后的物料经干燥处理后，再经过聚乙烯管材生产线上的成型机定径、牵引、 冷却定型制成管材。
[0010] 实施例2 : 一种环保阻燃抗静电聚乙烯管道，由下列重量份（kg)的原料配制而成：高密度聚乙烯 62. 5、中密度聚乙烯29、i^一烯酸锌1. 5、聚苯乙烯3. 5、硬脂酸钙1. 5、聚氧化乙烯2. 5、聚 磷酸氨2. 5、烃基磷酸8、聚硅氧烷1. 5、聚乙烯蜡6、硅烷偶联剂7、乙烯-醋酸乙烯共聚物 4. 5、抗氧剂DNP 2. 5、纳米级硫化锌1. 5、助剂母粒11 ;所述助剂母粒由下列重量份（kg)的 原料制成：纳米碳酸钙11、季戊四醇硬脂酸胺I. 5、氟化石墨5. 5、玉石粉4. 5、3-氨丙基三 甲氧基硅烷2. 5、过氧化氢二异丙苯1. 5、乙撑双硬酯酰胺3. 5、硬脂酸锌1. 5、硝酸镁8、双 十二碳醇酯2. 5、抗氧剂CA 1. 5 ;制备方法是：将纳米碳酸钙、氟化石墨、玉石粉、硝酸镁混 合后研磨30-40分钟，再加入其它剩余成分，混合研磨50-60分钟后输入双螺杆挤出造粒机 中，熔融挤出造粒，即得所需的助剂母粒。
[0011] 制备工艺同实施例1。
[0012] 实施例3: 一种环保阻燃抗静电聚乙烯管道，由下列重量份（kg)的原料配制而成：高密度聚乙烯 65、中密度聚乙烯30、i^一烯酸锌2、聚苯乙烯4、硬脂酸钙2、聚氧化乙烯3、聚磷酸氨3、烃 基磷酸9、聚硅氧烷2、聚乙烯蜡7、硅烷偶联剂8、乙烯-醋酸乙烯共聚物5、抗氧剂DNP3、纳 米级硫化锌2、助剂母粒12 ;所述助剂母粒由下列重量份（kg)的原料制成：纳米碳酸钙12、 季戊四醇硬脂酸胺2、氟化石墨6、玉石粉5、3_氨丙基三甲氧基硅烷3、过氧化氢二异丙苯 2、乙撑双硬酯酰胺4、硬脂酸锌2、硝酸镁9、双十二碳醇酯3、抗氧剂CA 2 ;制备方法是：将 纳米碳酸钙、氟化石墨、玉石粉、硝酸镁混合后研磨30-40分钟，再加入其它剩余成分，混合 研磨50-60分钟后输入双螺杆挤出造粒机中，熔融挤出造粒，即得所需的助剂母粒。
[0013] 制备工艺同实施例1。
[0014] 上述实施例1-3制得的聚乙烯管道的性能检测结果见表1。
[0015] 表1实施例1-3制得的聚乙烯管道的性能检测结果
【主权项】
1. 一种环保阻燃抗静电聚乙烯管道，其特征在于，由下列重量份的原料配制而成：高 密度聚乙烯60-65、中密度聚乙烯28-30、i^一烯酸锌1_2、聚苯乙烯3_4、硬脂酸钙1_2、聚氧 化乙烯2-3、聚磷酸氨2-3、烃基磷酸7-9、聚硅氧烷1-2、聚乙烯蜡5-7、硅烷偶联剂6-8、乙 烯-醋酸乙烯共聚物4-5、抗氧剂DNP 2-3、纳米级硫化锌1-2、助剂母粒10-12 ; 所述助剂母粒由下列重量份的原料制成：纳米碳酸钙10-12、季戊四醇硬脂酸胺1-2、 氟化石墨5-6、玉石粉4-5、3_氨丙基三甲氧基硅烷2-3、过氧化氢二异丙苯1-2、乙撑双硬酯 酰胺3-4、硬脂酸锌1-2、硝酸镁7-9、双十二碳醇酯2-3、抗氧剂CA 1-2 ; 所述助剂母粒的制备方法如下：将纳米碳酸钙、氟化石墨、玉石粉、硝酸镁混合后研磨 30-40分钟，再加入其它剩余成分，混合研磨50-60分钟后输入双螺杆挤出造粒机中，熔融 挤出造粒，即得所需的助剂母粒。
2. 根据权利要求1所述的一种环保阻燃抗静电聚乙烯管道的制备工艺，其特征在于， 包括以下步骤： (1) 按照组分配比称取高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚氧化乙烯、聚乙烯 蜡，加入高速混合机中混合，混合时间8-10分钟，然后在135°C?145 °C于密炼机中密炼 25-30分钟，取出破碎得到混合料A ; (2) 称取i^一烯酸锌、硬脂酸钙、聚氧化乙烯、聚磷酸氨、烃基磷酸、聚硅氧烷、硅烷偶联 齐IJ、乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂DNP、纳米级硫化锌，投入捏合机内进行捏合，待物料摩 擦生热至80-85°C，将物料排入冷混机中降温，当温度降到40°C以下时出料，得到混合料B ; (3) 将步骤（1)得到的混合料A和步骤（2)得到的混合料B以及助剂母料混合均匀送 至双螺杆挤出机中在150°C?160°C条件下挤出造粒； (4) 将造粒后的物料经干燥处理后，再经过聚乙烯管材生产线上的成型机定径、牵引、 冷却定型制成管材。
【专利摘要】本发明公开了一种环保阻燃抗静电聚乙烯管道及其制备工艺，该聚乙烯管道由下列重量份的原料配制而成：高密度聚乙烯60-65、中密度聚乙烯28-30、十一烯酸锌1-2、聚苯乙烯3-4、硬脂酸钙1-2、聚氧化乙烯2-3、聚磷酸氨2-3、烃基磷酸7-9、聚硅氧烷1-2、聚乙烯蜡5-7、硅烷偶联剂6-8、乙烯-醋酸乙烯共聚物4-5、抗氧剂DNP 2-3、纳米级硫化锌1-2、助剂母粒10-12。本发明的阻燃抗静电聚乙烯管道具有良好的韧性和抗冲击性，降解产物对环境污染小，抗静电性稳定持久，阻燃防火性好，制造工艺简单等优点。
【IPC分类】C08K9-00, C08K3-04, C08L83-04, C08L71-02, C08K3-30, C08J3-22, C08K3-26, C08L25-06, C08K13-06, B29C47-92, F16L9-12, C08L23-06, C08K3-32, B29B9-06, C08K5-098, C08L23-08
【公开号】CN104530523
【申请号】CN201410800539
【发明人】马会凯, 陈海波
【申请人】泉州泉港华博化工科技有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月22日