本發明涉及一種環保阻燃抗靜電超高分子量聚乙烯管道的制備方法，尤其涉及一種用于輸送煤氣等易燃氣體的環保阻燃抗靜電超高分子量聚乙烯管道的制備方法。
背景技術：
超高分子量聚乙烯（uhmwpe）一般指粘均分子量大于100萬（iupac）高密度聚乙烯。由于其極大地分子量、特殊的線型結構和分子量良好的規整性、對成性，所以超高分子量聚乙烯樹脂具有其他工程塑料所不具有的優良的綜合性能，包括優異的耐摩擦磨損、耐沖擊、耐腐蝕、耐低溫、耐壓、耐應力開裂、耐溶脹、抗結垢、自潤滑和不易粘附等。因此，超高分子量聚乙烯在工業和民用領域得到了廣泛而又重要的應用。但是作為輸送煤氣等易燃氣體的具有環保阻燃抗靜電超高分子量聚乙烯管道，隨著現代阻燃技術的進一步發展，越來越多的阻燃劑出現在阻燃領域中，為社會的安全與發展做出了巨大貢獻。但是現有管材在阻燃和抗靜電方面還存在諸多不足。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種環保阻燃抗靜電超高分子量聚乙烯管道的制備方法。
實現本發明目的的技術解決方案為：一種環保阻燃抗靜電超高分子量聚乙烯管道的制備方法，包括如下步驟：
步驟1）按照如下組分配比準確稱量原料：
超高分子量聚乙烯樹脂100重量份，
mg(oh)235～39重量份，
苯氧基聚磷腈彈性體35～42重量份，
納米級碳酸鈣37～40重量份，
納米級炭黑6~8重量份，
硅烷偶聯劑kh-5705~7重量份，
季戊四醇硬脂酸胺1~1.3重量份，
酚類抗氧劑0.8~1重量份，
亞磷酸酯類抗氧劑0.6~0.9重量份，
聚酰亞胺5～10重量份，
聚對苯二甲酸丙二醇酯5～10重量份，
聚對苯二甲酸乙二醇酯5～10重量份，
成核劑0.1～1.5重量份，
納米級銀末0.1~1.3重量份，
然后充分干燥；
步驟2）先取30～50重量份的超高分子量聚乙烯樹脂、12~20重量份的苯氧基聚磷腈彈性體、0.4~0.6重量份的季戊四醇硬脂酸胺、0.2~0.4重量份的酚類抗氧劑、0.2~0.3重量份的亞磷酸酯類抗氧劑、3～6重量份的聚酰亞胺、3～6重量份的聚對苯二甲酸丙二醇酯、3～6重量份的聚對苯二甲酸乙二醇酯加入高速混合機中混合，混合時間2-3分鐘，然后在130℃～150℃于密煉機中密煉15～20分鐘，取出破碎得到含苯氧基聚磷腈的聚乙烯母粒；
步驟3）按比例將步驟2）制得的含苯氧基聚磷腈的聚乙烯母粒、連同mg(oh)2、納米級碳酸鈣、納米級炭黑、硅烷偶聯劑kh-570、納米級銀末、成核劑以及剩余的超高分子量聚乙烯樹脂、苯氧基聚磷腈彈性體、季戊四醇硬脂酸胺和酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、聚酰亞胺、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯加入高速混合機中混合，混合時間7～12分鐘，出料備用；
步驟4）將步驟3）混合均勻的材料在雙螺桿擠出機中在150℃～160℃條件下擠出造粒；
步驟5）將步驟4）造粒后的物料經干燥處理后，再在聚乙烯管材生產線上經過成型機擠出——定徑——牽引——冷卻定型——切割的步驟制成管材。
優選地，所述步驟4）中雙螺桿混煉擠出機的熔融混煉的溫度如下：第一區150℃，第二區150℃，第三區155℃，第四區160℃，第五區160℃，第六區155℃，第七區150℃，第八區155℃，機頭口模150℃；螺桿轉速為280r/min；喂料螺桿轉速為24r/min。
優選地，所述原料組分優選為：
超高分子量聚乙烯樹脂100重量份，
mg(oh)237重量份，
苯氧基聚磷腈彈性體40重量份，
納米級碳酸鈣38重量份，
納米級炭黑6重量份，
硅烷偶聯劑kh-5706重量份，
季戊四醇硬脂酸胺1.2重量份，
酚類抗氧劑0.9重量份，
亞磷酸酯類抗氧劑0.7重量份，
聚酰亞胺9重量份，
聚對苯二甲酸丙二醇酯9重量份，
聚對苯二甲酸乙二醇酯9重量份，
成核劑0.5重量份，
納米級銀末0.8重量份。
本發明與現有技術相比，其顯著優點：加入了納米銀、納米級炭黑提高其抗靜電效果，同時加入苯氧基聚磷腈彈性體改善聚乙烯的阻燃性能，苯氧基聚磷腈彈性體含有較高含量的磷元素，高溫下會生成磷酸、偏磷酸等強酸，促進有機物脫水成炭；氮元素高溫下會生成氮氣稀釋并阻隔氧氣；苯環則提供大量的炭，彌補聚乙烯燃燒分解過程成炭量不足的問題。納米級mg(oh)2作為協效劑，利用其抑煙、降溫的功能進一步提高聚乙烯的阻燃性能。納米級碳酸鈣能夠有效提高材料的力學性能和阻燃性能。通過以上各組分的配合和協同作用，起到了極好的阻燃、抗靜電效果。
具體實施方式
一種環保阻燃抗靜電超高分子量聚乙烯管道的制備方法，包括如下步驟：
步驟1）按照如下組分配比準確稱量原料：
超高分子量聚乙烯樹脂100重量份，
mg(oh)237重量份，
苯氧基聚磷腈彈性體40重量份，
納米級碳酸鈣38重量份，
納米級炭黑6重量份，
硅烷偶聯劑kh-5706重量份，
季戊四醇硬脂酸胺1.2重量份，
酚類抗氧劑0.9重量份，
亞磷酸酯類抗氧劑0.7重量份，
聚酰亞胺9重量份，
聚對苯二甲酸丙二醇酯9重量份，
聚對苯二甲酸乙二醇酯9重量份，
成核劑0.5重量份，
納米級銀末0.8重量份；
然后充分干燥；
步驟2）先取40重量份的超高分子量聚乙烯樹脂、17重量份的苯氧基聚磷腈彈性體、0.5重量份的季戊四醇硬脂酸胺、0.3重量份的酚類抗氧劑、0.25重量份的亞磷酸酯類抗氧劑、5重量份的聚酰亞胺、5重量份的聚對苯二甲酸丙二醇酯、5重量份的聚對苯二甲酸乙二醇酯加入高速混合機中混合，混合時間2分鐘，然后在140℃于密煉機中密煉18分鐘，取出破碎得到含苯氧基聚磷腈的聚乙烯母粒；
步驟3）按比例將步驟2）制得的含苯氧基聚磷腈的聚乙烯母粒、連同mg(oh)2、納米級碳酸鈣、納米級炭黑、硅烷偶聯劑kh-570、納米級銀末、成核劑以及剩余的超高分子量聚乙烯樹脂、苯氧基聚磷腈彈性體、季戊四醇硬脂酸胺和酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、聚酰亞胺、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯加入高速混合機中混合，混合時間10分鐘，出料備用；
步驟4）將步驟3）混合均勻的材料在雙螺桿擠出機中在150℃～160℃條件下擠出造粒，具體雙螺桿混煉擠出機的熔融混煉的溫度如下：第一區150℃，第二區150℃，第三區155℃，第四區160℃，第五區160℃，第六區155℃，第七區150℃，第八區155℃，機頭口模150℃；螺桿轉速為280r/min；喂料螺桿轉速為24r/min。
步驟5）將步驟4）造粒后的物料經干燥處理后，再在聚乙烯管材生產線上經過成型機擠出——定徑——牽引——冷卻定型——切割的步驟制成管材。
對該實施例的產品進行力學和燃燒性能測試，其中采用cmt-6104電子萬能試驗機按gb/t1040-92塑料拉伸實驗方法測試拉伸強度和斷裂伸長率，拉伸速度為100mm/min，沖擊強度采用xcs-200沖擊試樣機，按gb/t1040-93測定；極限氧指數測試采用hc-2型氧指數儀，按gb/t2406-93標準試驗方法進行測試。經過測試，該實施例的環保阻燃抗靜電超高分子量聚乙烯管道的阻燃等級為fv-0級，拉伸強度為26.5mpa，斷裂伸長率為640%，缺口沖擊強度為22.3kj/m2。