一種聚乙烯軟管及其製造方法
2023-09-24 13:09:10
專利名稱：一種聚乙烯軟管及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種聚乙烯軟管以及這種聚乙烯軟管的製造方法。
目前礦井下抽、排水或排氣用的管子有鋼管、聚氯乙烯管、普通聚乙烯管、聚乙烯抗靜電管，這些管子在使用過程中存在如下缺點1.鋼管井下潮氣大，易鏽蝕，嚴重者漏氣漏水，增大了巷道的不安全因素，而且不易彎曲，按裝不便，製造成本高。
2.聚氯乙烯管硬聚氯乙烯管僵硬，不易彎曲，脆性大，按裝使用不便;軟聚氯乙烯管耐壓差。
3.普通聚乙烯管沒有經過阻燃、抗靜電處理，時常由於靜電放電在井下引起爆炸燃燒。
4.聚乙烯抗靜電管儘管消除了靜電放電的可能，但由於沒有經過阻燃處理，巷道中一旦著火，由於聚乙烯易燃，就會象導火索一樣點燃其它巷道。
本發明旨在提供一種聚乙烯軟管，以及這種聚乙烯軟管的製造方法，利用這種方法製造出的軟管，既抗靜電，又阻燃，克服了上述缺點。
發明是這樣實現的用聚乙烯作基料，添加阻燃劑、抗靜電物質以及穩定劑、交聯劑、偶聯劑、共混改性劑，通過阻燃、抗靜電處理以及交聯改性、共混改性和無機物活化處理製成適用於煤礦井下抽、排水和導氣體的管材。
聚乙烯為高壓聚乙烯，作出的管子質地柔軟。
阻燃劑為複合阻燃劑，以含滷素的有機化合物五溴甲苯或十溴醚為主阻燃劑，含銻及鋁的無機化合物三氧化二銻和水合氧化鋁為增效劑和消煙劑。主阻燃劑分解出的滷素原子與聚乙烯反應生成HX(X代表滷素原子)，HX可和活性極大的OH·、H·游離基反應而使OH·、H·濃度減小，使燃燒速度減慢，火焰熄滅;三氧化二銻和主阻燃劑分解出的HX反應生成沸點較高的三滷化銻，附著在塑料表面將氧隔斷，達到阻燃的目的;水合氧化鋁受熱分解會吸收大量的熱量而降低高聚物的溫度，達到滅火的目的，同時由於水合氧化鋁分解放出的水蒸汽可以稀釋火焰區域裡氣體反應物的濃度，阻擋小分子的可燃性氣體逸出，達到消煙的目的。
抗靜電物質是抗靜電劑或導電炭黑，能降低塑料的表面電阻，增加導電性，達到抗靜電目的。
穩定劑由三鹽基性硫酸鉛、硬質酸鋇、硬質酸鉛組成，其主要作用是防止阻燃劑分解，保證加工性和製品的阻燃性，另外還有潤滑的作用。
交聯劑為二、五-二甲基-二、五-雙(叔丁過氧基)乙烷，它的加入使得聚乙烯由線性大分子轉變為網狀大分子，從而提高製品的機械強度，同時交聯劑使聚乙烯的碳化率一般要高於普通聚乙烯，阻燃性也因交聯而提高。
共混改性劑為含氯量為38-42%的氯化聚乙烯聚合物，對聚乙烯進行共混改性，二者的海島結構能提高管材的韌性。同時由於它的加入增加了含滷量，使得阻燃效果也提高。
偶聯劑為鈦酸酯，對水合氧化鋁、三氧化二銻、導電炭黑進行活化處理，使其有機化，偶聯劑的極性集團和無機物緊緊相連，非極性集團和聚乙烯相連，從而提高了無機物和有機物的親合力，加大了無機物的填充量，改善了機械強度。
本發明提供的聚乙烯軟管原料配比(重量比)如下高壓聚乙烯100 交聯劑0.3～2含滷有機物6～20 共混改性劑5～20三氧化二銻3～10 抗靜電劑1～3水合氧化鋁20～40 導電炭黑20～35穩定劑2～4偶聯劑為無機物加入量的1～2%。
工藝流程如附圖
。
具體步驟如下步驟1.將原料中三氧化二銻、水合氧化鋁與鈦酸酯混合，進行活化處理，製成混合物Ⅰ;
步驟2.將含滷有機物、穩定劑、交聯劑、共混改性劑、20～30%總量的聚乙烯以及混合物Ⅰ進行共混處理，製成混合物Ⅱ;
步驟3.混合物Ⅱ擠出、造粒;
步驟4.將步驟3製作的原料與剩餘的聚乙烯、抗靜電劑進行混合，製成混合物Ⅲ;
步驟5.混合物Ⅲ擠出、牽引、切割到成品;
若加入的抗靜電物質不是抗靜電劑，而是導電炭黑，則導電炭黑在步驟1中加入。
通過上述方法制出的管子具有阻燃、抗靜電、韌性好、質地柔軟、機械強度高等優點。
1.安全性能可避免靜電放電點燃易燃易爆氣體或液體，即使由於其它原因引起火災，也會由於經過阻燃處理而免於點燃其它地區引起新的火災或爆炸，同時聚乙烯耐腐蝕，物理性能好，不會由於鏽蝕而漏氣漏水。
2.價格便宜，一個大型礦務局每年約需管材約150萬米，採用這種聚乙烯軟管，每年可節約200萬元。
3.按裝方便，傳統的管材在井下使用，由於空間狹小，轉彎多，一般5米左右一根，採用螺栓聯結或粘合劑聯結，操作困難，密封性差。而這種聚乙烯軟管，質地柔軟，韌性好，轉變方便，井下使用可按實際需求的長度截取，省去了中間的聯結工序，簡化了操作，提高了密封性。
4.這種軟管中含有消煙劑，大大減輕了由於管材燃燒造成的煙霧和氯化氫氣體，避免了由於井下通風不暢，發生火災後煙霧和氯化氫氣體使人窒息而死的惡性事故的發生，同時也減輕環境汙染。
權利要求
1.一種聚乙烯軟管，主要原料為高壓聚乙烯，其特徵是原料中含有阻燃劑、抗靜電物質以及穩定劑、交聯劑、偶聯劑、共混改性劑。
2.按照權利要求1所述的聚乙烯軟管，其特徵是阻燃劑為複合阻燃劑，它是由含滷有機物、三氧化二銻以及水合氧化鋁複合而成。
3.按照權利要求1或2所述的聚乙烯軟管，其特徵是複合阻燃劑中的含滷有機物為五溴甲苯、十溴醚。
4.按照權利要求1所述的聚乙烯軟管，其特徵是抗靜電物質可以是抗靜電劑，也可以是導電炭黑。
5.按照權利要求1所述的聚乙烯軟管，其特徵是穩定劑是由三鹽基性硫酸鉛、硬質酸鋇、硬質酸鉛組成，交聯劑為二、五-二甲基-二、五-雙(叔丁過氧基)乙烷，偶聯劑為鈦酸酯。
6.按照權利要求1所述的聚乙烯軟管，其特徵是共混改性劑為含氯量38-42%的氯化聚乙烯聚合物。
7.一種生產權利要求1所述的聚乙烯軟管的方法，其特徵是製造工藝按下列步驟進行步驟1.將原料中三氧化二銻、水合氧化鋁與鈦酸酯混合，進行活化處理，製成混合物Ⅰ;步驟2.將含滷有機物、穩定劑、交聯劑、共混改性劑、20～30%總量的聚乙烯以及混合物Ⅰ進行共混處理，製成混合物Ⅱ;步驟3.混合物Ⅱ擠出、造粒;步驟4.將步驟3製作的原料與剩餘的聚乙烯、抗靜電劑進行混合，製成混合物Ⅲ;步驟5.混合物Ⅲ擠出、牽引、切割到成品;若加入的抗靜電物質不是抗靜電劑，而是導電炭黑，則導電炭黑在步驟1中加入。
全文摘要
發明公開了一種聚乙烯軟管及其製造方法，軟管用聚乙烯作基料，添加阻燃劑、抗靜電物質及穩定劑、交聯劑、偶聯劑、共混改性劑，經過阻燃、抗靜電處理以及交聯改性、共混改性和無機物活化處理。其工藝流程為活化→共混→擠出→造粒→混合→擠出→牽引→切割→製品。具有阻燃、抗靜電、韌性好、質地柔軟、機械強度高等優點，是一種適用於煤礦井下抽、排水和導氣體的理想的聚乙烯軟管。
文檔編號C08L23/04GK1051189SQ9010627
公開日1991年5月8日 申請日期1990年9月29日 優先權日1990年9月29日
發明者徐太生, 崔希駿 申請人:山東省萊蕪市塑料製品廠