專(zhuān)利名稱(chēng)：一種聚乙烯軟管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚乙烯軟管以及這種聚乙烯軟管的制造方法。
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(guò)程中存在如下缺點(diǎn)1.鋼管井下潮氣大，易銹蝕，嚴(yán)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，制造成本高。
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(méi)有經(jīng)過(guò)阻燃、抗靜電處理，時(shí)常由于靜電放電在井下引起爆炸燃燒。
4.聚乙烯抗靜電管盡管消除了靜電放電的可能，但由于沒(méi)有經(jīng)過(guò)阻燃處理，巷道中一旦著火，由于聚乙烯易燃，就會(huì)象導(dǎo)火索一樣點(diǎn)燃其它巷道。
本發(fā)明旨在提供一種聚乙烯軟管，以及這種聚乙烯軟管的制造方法，利用這種方法制造出的軟管，既抗靜電，又阻燃，克服了上述缺點(diǎn)。
發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的用聚乙烯作基料，添加阻燃劑、抗靜電物質(zhì)以及穩(wěn)定劑、交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑、共混改性劑，通過(guò)阻燃、抗靜電處理以及交聯(lián)改性、共混改性和無(wú)機(jī)物活化處理制成適用于煤礦井下抽、排水和導(dǎo)氣體的管材。
聚乙烯為高壓聚乙烯，作出的管子質(zhì)地柔軟。
阻燃劑為復(fù)合阻燃劑，以含鹵素的有機(jī)化合物五溴甲苯或十溴醚為主阻燃劑，含銻及鋁的無(wú)機(jī)化合物三氧化二銻和水合氧化鋁為增效劑和消煙劑。主阻燃劑分解出的鹵素原子與聚乙烯反應(yīng)生成HX(X代表鹵素原子)，HX可和活性極大的OH·、H·游離基反應(yīng)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(yīng)生成沸點(diǎn)較高的三鹵化銻，附著在塑料表面將氧隔斷，達(dá)到阻燃的目的;水合氧化鋁受熱分解會(huì)吸收大量的熱量而降低高聚物的溫度，達(dá)到滅火的目的，同時(shí)由于水合氧化鋁分解放出的水蒸汽可以稀釋火焰區(qū)域里氣體反應(yīng)物的濃度，阻擋小分子的可燃性氣體逸出，達(dá)到消煙的目的。
抗靜電物質(zhì)是抗靜電劑或?qū)щ娞亢?，能降低塑料的表面電阻，增加?dǎo)電性，達(dá)到抗靜電目的。
穩(wěn)定劑由三鹽基性硫酸鉛、硬質(zhì)酸鋇、硬質(zhì)酸鉛組成，其主要作用是防止阻燃劑分解，保證加工性和制品的阻燃性，另外還有潤(rùn)滑的作用。
交聯(lián)劑為二、五-二甲基-二、五-雙(叔丁過(guò)氧基)乙烷，它的加入使得聚乙烯由線性大分子轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀大分子，從而提高制品的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)交聯(lián)劑使聚乙烯的碳化率一般要高于普通聚乙烯，阻燃性也因交聯(lián)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(duì)聚乙烯進(jìn)行共混改性，二者的海島結(jié)構(gòu)能提高管材的韌性。同時(shí)由于它的加入增加了含鹵量，使得阻燃效果也提高。
偶聯(lián)劑為鈦酸酯，對(duì)水合氧化鋁、三氧化二銻、導(dǎo)電炭黑進(jìn)行活化處理，使其有機(jī)化，偶聯(lián)劑的極性集團(tuán)和無(wú)機(jī)物緊緊相連，非極性集團(tuán)和聚乙烯相連，從而提高了無(wú)機(jī)物和有機(jī)物的親合力，加大了無(wú)機(jī)物的填充量，改善了機(jī)械強(qiáng)度。
本發(fā)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(lián)劑0.3～2含鹵有機(jī)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(dǎo)電炭黑20～35穩(wěn)定劑2～4偶聯(lián)劑為無(wú)機(jī)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(jìn)行活化處理，制成混合物Ⅰ;
步驟2.將含鹵有機(jī)物、穩(wěn)定劑、交聯(lián)劑、共混改性劑、20～30%總量的聚乙烯以及混合物Ⅰ進(jìn)行共混處理，制成混合物Ⅱ;
步驟3.混合物Ⅱ擠出、造粒;
步驟4.將步驟3制作的原料與剩余的聚乙烯、抗靜電劑進(jìn)行混合，制成混合物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(zhì)不是抗靜電劑，而是導(dǎo)電炭黑，則導(dǎo)電炭黑在步驟1中加入。
通過(guò)上述方法制出的管子具有阻燃、抗靜電、韌性好、質(zhì)地柔軟、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。
1.安全性能可避免靜電放電點(diǎn)燃易燃易爆氣體或液體，即使由于其它原因引起火災(zāi)，也會(huì)由于經(jīng)過(guò)阻燃處理而免于點(diǎn)燃其它地區(qū)引起新的火災(zāi)或爆炸，同時(shí)聚乙烯耐腐蝕，物理性能好，不會(huì)由于銹蝕而漏氣漏水。
2.價(jià)格便宜，一個(gè)大型礦務(wù)局每年約需管材約150萬(wàn)米，采用這種聚乙烯軟管，每年可節(jié)約200萬(wàn)元。
3.按裝方便，傳統(tǒng)的管材在井下使用，由于空間狹小，轉(zhuǎn)彎多，一般5米左右一根，采用螺栓聯(lián)結(jié)或粘合劑聯(lián)結(jié)，操作困難，密封性差。而這種聚乙烯軟管，質(zhì)地柔軟，韌性好，轉(zhuǎn)變方便，井下使用可按實(shí)際需求的長(zhǎng)度截取，省去了中間的聯(lián)結(jié)工序，簡(jiǎn)化了操作，提高了密封性。
4.這種軟管中含有消煙劑，大大減輕了由于管材燃燒造成的煙霧和氯化氫氣體，避免了由于井下通風(fēng)不暢，發(fā)生火災(zāi)后煙霧和氯化氫氣體使人窒息而死的惡性事故的發(fā)生，同時(shí)也減輕環(huán)境污染。
權(quán)利要求
1.一種聚乙烯軟管，主要原料為高壓聚乙烯，其特征是原料中含有阻燃劑、抗靜電物質(zhì)以及穩(wěn)定劑、交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑、共混改性劑。
2.按照權(quán)利要求1所述的聚乙烯軟管，其特征是阻燃劑為復(fù)合阻燃劑，它是由含鹵有機(jī)物、三氧化二銻以及水合氧化鋁復(fù)合而成。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的聚乙烯軟管，其特征是復(fù)合阻燃劑中的含鹵有機(jī)物為五溴甲苯、十溴醚。
4.按照權(quán)利要求1所述的聚乙烯軟管，其特征是抗靜電物質(zhì)可以是抗靜電劑，也可以是導(dǎo)電炭黑。
5.按照權(quán)利要求1所述的聚乙烯軟管，其特征是穩(wěn)定劑是由三鹽基性硫酸鉛、硬質(zhì)酸鋇、硬質(zhì)酸鉛組成，交聯(lián)劑為二、五-二甲基-二、五-雙(叔丁過(guò)氧基)乙烷，偶聯(lián)劑為鈦酸酯。
6.按照權(quán)利要求1所述的聚乙烯軟管，其特征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(chǎn)權(quán)利要求1所述的聚乙烯軟管的方法，其特征是制造工藝按下列步驟進(jìn)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(jìn)行活化處理，制成混合物Ⅰ;步驟2.將含鹵有機(jī)物、穩(wěn)定劑、交聯(lián)劑、共混改性劑、20～30%總量的聚乙烯以及混合物Ⅰ進(jìn)行共混處理，制成混合物Ⅱ;步驟3.混合物Ⅱ擠出、造粒;步驟4.將步驟3制作的原料與剩余的聚乙烯、抗靜電劑進(jìn)行混合，制成混合物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(zhì)不是抗靜電劑，而是導(dǎo)電炭黑，則導(dǎo)電炭黑在步驟1中加入。
全文摘要
發(fā)明公開(kāi)了一種聚乙烯軟管及其制造方法，軟管用聚乙烯作基料，添加阻燃劑、抗靜電物質(zhì)及穩(wěn)定劑、交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑、共混改性劑，經(jīng)過(guò)阻燃、抗靜電處理以及交聯(lián)改性、共混改性和無(wú)機(jī)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→制品。具有阻燃、抗靜電、韌性好、質(zhì)地柔軟、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，是一種適用于煤礦井下抽、排水和導(dǎo)氣體的理想的聚乙烯軟管。
文檔編號(hào)C08L23/04GK1051189SQ9010627
公開(kāi)日1991年5月8日 申請(qǐng)日期1990年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月29日
發(fā)明者徐太生, 崔希駿 申請(qǐng)人:山東省萊蕪市塑料制品廠