[发明专利]一种矿用聚乙烯抗静电管材专用增韧母粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，尤其涉及一种高性能矿用聚乙烯抗静电管材专用增韧母粒及其制备方法方法。

背景技术

煤矿井下用聚乙烯塑料管道起源于上世纪90年代初期，至今已有20年的发展、应用历程。

由于传统钢管不耐腐蚀（在潮湿而富含SO2，NO2，H2S的腐蚀性环境下工作）；碰撞易产生火花，引起井下火灾或者瓦斯爆炸；比重大，在井下相对封闭环境中安装效率低；在管路有三通、弯头等接口处需要混凝土加固墩进行加固费用高。为提高钢管的耐腐蚀性，现在出现了涂覆塑料钢管。如果钢塑粘结强度不够，仍然存在塑料脱落而腐蚀钢管的潜在质量问题。

玻璃钢管脆性大，易脱层。

聚氯乙烯（PVC—U）塑料抗冲击性能差；发生火灾时，发烟量大，而且气体为剧毒的HCl，严重威胁人的生命安全。

煤矿井下聚乙烯塑料管具有良好的柔韧性，不易断裂，对井下地质条件变化适应性强；比重不足钢铁的七分之一，安装非常方便；耐腐蚀性能非常好，聚乙烯属于惰性材料，不受输送介质和工作的化学环境影响；绝对粗糙度为钢管的2/5，提高流体输送效率；聚乙烯管道可以改性为抗静电管道。

经过长期实践和比较，聚乙烯塑料管以其综合性能优良和高性价比而得到大量使用。目前聚乙烯塑料管已经是煤矿井下用管道的主力军。

国家对塑胶管道防暴安全要求的表体电阻率在10⁹以下，但是作为煤矿井下用聚乙烯瓦斯抽放管，表面电阻率要求更高，依据标准MT558.1的要求，瓦斯抽放管的表面电阻率要求小于10⁶。

现在常采用导电填料分散复合法来得到改性聚乙烯粒料。但导电填料在制品中的分布往往不均匀，使制成品各处的电导率不一致；随着导电填料添加量的提高，在一定范围内材料电性能提高而力学性能急速下降。

本发明提供的专用于高性能矿用聚乙烯抗静电管材专用增韧母粒，可以有效改善导电聚乙烯的力学性能，从而也保证了其电性能。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是，提供一种高性能矿用聚乙烯抗静电管材专用增韧母粒。

本发明所要解决的第二个技术问题是，提供上述高性能矿用聚乙烯抗静电管材专用增韧母粒的制备方法。

为了解决上述第一个技术问题，本发明提供了一种矿用聚乙烯抗静电管材专用增韧母粒，包括以下组分，各组分按质量百分比计如下：

所述极性溶剂为丙酮，所述第一单体选自马来酸酐或马来酸丁二酯中的一种，所述第二单体选自苯乙烯，甲基丙烯酸缩水甘油酯或者苯乙烯衍生物中的一种，所述引发剂选自过氧化二异丙苯，过氧化二苯甲酰或者己内酰胺中的一种，所述稳定剂选自亚磷酸三壬基酯或亚磷酸酯中的一种，所述润滑助剂选自聚乙烯蜡或矿物油中的一种，所述抗氧化助剂选自抗氧剂1010或抗氧剂1076中的一种。

作为一个优选方案，所述第一单体为马来酸酐，所述第二单体为苯乙烯，所述引发剂为过氧化二异丙苯，所述稳定剂为亚磷酸三壬基酯，所述润滑助剂为聚乙烯蜡，所述抗氧化助剂为抗氧剂1010。

作为又一个优选方案，各组分按质量百分比计如下：

作为又一个优选方案，各组分按质量百分比计如下：

所述的矿用聚乙烯抗静电管材专用增韧母粒的制备方法，所述方法包括如下步骤：

（1）对乙烯-辛烯共聚物树脂基体做预处理：

干燥处理：排气式恒温烘箱，工艺温度：60-80℃，时间：4-8小时；

其目的在于除去树脂载体中的水分，从而减小水分对引发剂的影响；

（2）对助剂做预处理：

溶解处理：搅拌器，200转/分，工艺温度：40-50℃，时间：20-30分钟；

所述助剂指稳定剂、引发剂和抗氧化助剂，其目的在于使得所述助剂充分溶解于极性溶剂丙酮中；

（3）所述的各组分以低速方式搅拌均匀，搅拌机转速：300转/分；对混料做预处理：

工艺温度：70-80℃，时间：40分钟；

其目的在于将多余的极性溶剂丙酮挥发掉，以防止混炼挤出过程中极性溶剂丙酮蒸汽对产品造成影响；

（4）以上经过搅拌均匀后的物料投入挤出机料罐，进行混炼：