專利名稱：一種高強度阻燃抗靜電管道的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種高強度阻燃抗靜電管道的制備方法，尤其涉及一種阻燃抗靜電鋼絲網骨架聚乙烯復合管的制備方法。
背景技術：
現有技術中，煤礦井下常用鋼管和塑料管。鋼管易生銹、不耐腐蝕、壽命短，安裝困難，焊接時質量也難以保證，逐漸被耐腐蝕塑料管取代。特別是當塑料聚乙烯管制品用于煤礦、金屬礦或非金屬礦井下時。上個世紀90年代以來，塑料管材每年銷售量以23%左右的幅度增長。但是，目前塑料制品中的絕大多數是可燃的，而且不易撲滅，因塑料制品燃燒引起的事故已成為一個嚴重的社會問題，國內外媒體上對因塑料著火而引發的傷亡事故時有報道。因此，賦予工程塑料管材阻燃性，對防止火災蔓延和擴大，具有非常重要的意義。礦用塑料管材除了應具備一般塑料管材的物理機械性能外，還應滿足煤礦的特殊要求，即必須具有抗靜電性、自熄性以及燃燒產物不得具有毒性。空氣中懸浮的煤粉或其他粉塵與塑料管材相互摩擦碰撞，正負電荷分別積聚在塑料管材和粉塵上，當靜電荷積聚到一定程度時， 就會放出火花，有可能引起火災或瓦斯爆炸。現在許多部門從事故教訓中已經懂得在使用易燃的塑料制品時，既要求采取抗靜電手段，降低高分子材料制品的電阻率，防止過多的靜電積累，又要求塑料制品具有難燃性。另外，現有技術中的塑料管強度低、易變形、易脆化、 抗靜電性能差等缺陷，受到外力撞擊或受震動時容易損壞，長時間使用，存在安全隱患。而且，頻繁的維護也影響正常的生產。
發明內容
本發明提供一種具有良好的隔熱阻燃性能并同時具有較高的韌性，且耐腐蝕、耐高壓、剛度性能高、的高強度阻燃抗靜電管道的制備方法。本發明技術方案是一種高強度阻燃抗靜電管道的制備方法，包含以下步驟a.制備高強度阻燃抗靜電管道的內層的材料；包含以下比例的組分600 800 重量份的高密度聚乙烯，5 15重量份的玻璃纖維，1 2重量份的硅灰石，1 6重量份的三元乙丙膠，4 9重量份的丁腈膠，3 6重量份的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物共聚物，9 13重量份的納米碳管，10 30重量份的聚丙烯接枝馬來酸酐，15 25重量份的阻燃劑，13 19重量份的導電炭黑；b.制備好的內層材料在芯管擠出機中擠出到芯管專用模具；c.通過成型機組，內層塑料真空定徑成型；d.內層塑料置于烘箱中加熱；e.在結合層擠出機中擠出結合層熱熔膠；f.制備外層材料，外層包含以下的比例的組分300 500重量份的中密度聚乙烯，12 21重量份的阻燃劑，9 13重量份的導電炭黑；g.制備好的外層材料在外層擠出機中擠出外層塑料；
h.在外層復合模具中復合，外層塑料將熱熔膠和內層塑料覆蓋在內；i.最后在冷卻成型機組中，真空冷卻成型。根據本發明的生產方法制造的管材，具有有益效果是內層、結合層、外層的結構， 以內層為主要功能層，外層為保護層，結合層以將將外層和內層結合成一個整體；特別地， 內層以高密度聚乙烯為主要原料，添加多種小尺寸、高強高模的微細粉體無機物的復合物為主增強劑，通過對增強劑進行適當的表面處理，并利用橡膠類彈性體和熱塑性彈性體對無機物進行適當包裹處理，改善其在高分子基體中的分散性，并與基體形成適當的界面作用，解決目前無機改性劑增強高分子通常所面臨的強度提高幅度大而其它性能如沖擊、外觀、加工性能提高幅度不大甚至大幅降低等共性問題，在一定程度上實現無機改性劑大幅增強的同時不致劣化其它性能。而同時采用少量納米材料，使得聚乙烯的結晶實現異相成核的效果，可以大大提高聚乙烯的結晶度。由于納米級材料與聚乙烯聚合物的界面粘接程度高，可以很好地改善聚乙烯復合材料的抗沖擊強度和聚合物的力學性能。并且加入交聯劑使得上述成分更容易交聯相容，另外，通過添加阻燃劑和具有一定導電性能的填料，使其具有阻燃特性、降低其電阻率到可快速泄漏靜電荷，以達到防火防靜電等應用要求。由于使用了阻燃、抗靜電材料來復合改性，使得管材具有阻燃、抗靜電、耐腐蝕、耐磨損等性能；使得所制得的管材具有強度高、剛性好、柔韌性、環剛度好、承壓性能好、抗沖擊性好、導熱系數低、抗快速開裂性能好、慢速裂紋擴展性能好、軸向抗拉性能好、對地層沉降適應性強、防震防斷裂等優點。而且，性能可靠、衛生環保、使用壽命長、運輸安裝方便。
圖1為本發明制備方法制得的高強度阻燃抗靜電管道的結構示意圖。附圖標記說明1、內層塑料；2.、結合層；3、外層塑料。下面結合附圖和具體實施方式
，對本發明及其有益技術效果進行進一步詳細說明。
具體實施例方式實施例1參見圖1，本發明制備方法制得的高強度阻燃抗靜電管分成三層，外層塑料3、結合層2、內層塑料1。結合層2位于外層塑料3和內層塑料1之間。其中內層包含以下比例的組分600重量份的高密度聚乙烯，5重量份的玻璃纖維，1重量份的硅灰石，1重量份的三元乙丙膠，4重量份的丁腈膠，3重量份的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物共聚物，9重量份的納米碳管，10重量份的聚丙烯接枝馬來酸酐，15 重量份的十溴二苯乙烷，13重量份的導電炭黑；外層包含以下的比例的組分300重量份的中密度聚乙烯，12重量份的十溴二苯乙烷，9重量份的導電炭黑；結合層的主要組分為熱熔膠。a.根據上面的組分配比，制備管道的內層1的材料；b.制備好的內層材料在芯管擠出機中擠出到芯管專用模具；c.通過成型機組，內層塑料1真空定徑成型；d.內層塑料1置于烘箱中加熱；
e.在結合層擠出機中擠出結合層熱熔膠2 ；f.根據上面的組分配比，制備外層材料；g.制備好的外層材料在外層擠出機中擠出外層塑料3 ；h.在外層復合模具中復合，外層塑料3將熱熔膠2和內層塑料1覆蓋在內；i.最后在冷卻成型機組中，真空冷卻成型。增強劑的選擇，使用玻璃纖維、硅灰石的混合物。橡膠和熱塑性彈性體，可以使用三元乙丙膠、丁腈膠、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物。納米材料，使用納米碳管。交聯劑，使用聚丙烯接枝馬來酸酐。阻燃劑選用十溴二苯乙烷，使管材氧指數不小于27，以達到阻燃的要求。抗靜電改性填料采用以導電碳黑為主的無機導電粉體和有機抗靜電劑，使聚乙烯的表面電阻率降至IO5 1080，使材料表面靜電荷可以快速泄漏到大地。實施例2其中內層包含以下比例的組分600重量份的高密度聚乙烯，5重量份的玻璃纖維，1重量份的硅灰石，1重量份的三元乙丙膠，4重量份的丁腈膠，3重量份的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物共聚物，9重量份的納米碳管，10重量份的聚丙烯接枝馬來酸酐，15 重量份的十溴二苯乙烷，13重量份的導電炭黑；外層包含以下的比例的組分300重量份的中密度聚乙烯，12重量份的十溴二苯乙烷，9重量份的導電炭黑；結合層的主要組分為熱熔膠。a.根據上面的組分配比，制備管道的內層1的材料；b.制備好的內層材料在芯管擠出機中擠出到芯管專用模具；c.通過成型機組，內層塑料1真空定徑成型；d.內層塑料1置于烘箱中加熱；e.在結合層擠出機中擠出結合層熱熔膠2 ；f.根據上面的組分配比，制備外層材料；g.制備好的外層材料在外層擠出機中擠出外層塑料3 ；h.在外層復合模具中復合，外層塑料3將熱熔膠2和內層塑料1覆蓋在內；i.最后在冷卻成型機組中，真空冷卻成型。實施例3其中內層包含以下比例的組分600重量份的高密度聚乙烯，5重量份的玻璃纖維，1重量份的硅灰石，1重量份的三元乙丙膠，4重量份的丁腈膠，3重量份的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物共聚物，9重量份的納米碳管，10重量份的聚丙烯接枝馬來酸酐，15 重量份的十溴二苯乙烷，13重量份的導電炭黑；外層包含以下的比例的組分300重量份的中密度聚乙烯，12重量份的十溴二苯乙烷，9重量份的導電炭黑；結合層的主要組分為熱熔膠。a.根據上面的組分配比，制備管道的內層1的材料；b.制備好的內層材料在芯管擠出機中擠出到芯管專用模具；c.通過成型機組，內層塑料1真空定徑成型；
d.內層塑料1置于烘箱中加熱；e.在結合層擠出機中擠出結合層熱熔膠2 ；f.根據上面的組分配比，制備外層材料；g.備好的外層材料在外層擠出機中擠出外層塑料3 ；h.在外層復合模具中復合，外層塑料3將熱熔膠2和內層塑料1覆蓋在內；i.最后在冷卻成型機組中，真空冷卻成型。根據上述說明書及具體實施例的揭示和教導，本發明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本發明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式
，對本發明的一些常規修改和變更也應當落入本發明的權利要求的保護范圍內。
權利要求
1. 一種高強度阻燃抗靜電管道的制備方法，包含以下步驟a.制備高強度阻燃抗靜電管道的內層的材料；包含以下比例的組分600 800重量份的高密度聚乙烯，5 15重量份的玻璃纖維，1 2重量份的硅灰石，1 6重量份的三元乙丙膠，4 9重量份的丁腈膠，3 6重量份的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物共聚物，9 13重量份的納米碳管，10 30重量份的聚丙烯接枝馬來酸酐，15 25重量份的阻燃劑，13 19重量份的導電炭黑；b.制備好的內層材料在芯管擠出機中擠出到芯管專用模具；c.通過成型機組，內層塑料真空定徑成型；d.內層塑料置于烘箱中加熱；e.在結合層擠出機中擠出結合層熱熔膠；f.制備外層材料，外層包含以下的比例的組分300 500重量份的中密度聚乙烯， 12 21重量份的阻燃劑，9 13重量份的導電炭黑；g.制備好的外層材料在外層擠出機中擠出外層塑料；h.在外層復合模具中復合，外層塑料將熱熔膠和內層塑料覆蓋在內；i.最后在冷卻成型機組中，真空冷卻成型。
2.根據權利要求1的管道的制備方法，其中阻燃劑選用添加型低毒高效的鹵系阻燃劑。
3.根據權利要求1-2的管道的制備方法，其中阻燃劑優選為溴系阻燃劑。
4.根據權利要求1-3的管道的制備方法，其中阻燃劑選擇十溴二苯乙烷。
全文摘要
本發明涉及一種高強度阻燃抗靜電管道的制備方法，在一定程度上實現無機改性劑大幅增強的同時不致劣化其它性能。而同時采用少量納米材料，使得聚乙烯的結晶實現異相成核的效果，另外，通過添加阻燃劑和具有一定導電性能的填料，使其具有阻燃特性、降低其電阻率到可快速泄漏靜電荷，以達到防火防靜電等應用要求。
文檔編號B32B27/04GK102501410SQ2011103414
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月21日 優先權日2011年10月21日
發明者王笑 申請人:浙江師范大學